Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Пароснабжение промышленного

Предприятия

Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплинам “Теплоснабжение” и “Теплогенерирующие установки” для студентов специальности 290700 “Теплогазоснабжение и вентиляция ”

 

Нижний Новгород

2003 г.

 

УДК 621.53

 

 

Пароснабжение промышленного предприятия. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплинам “Теплоснабжение” и “Теплогенерирующие установки” для студентов специальности 290700 “Теплогазоснабжение и вентиляция ”

 

В методической разработке приведены рекомендации по проектированию системы пароснабжения промышленного предприятия. Приведены методики и примеры гидравлического расчета паропроводов и конденсатопроводов, а также подбора оборудования системы пароснабжения. Информация может быть использована при курсовом и дипломном проектировании студентами специальности 290700 “Теплогазоснабжение и вентиляция”

Библиография 9 названий, рис.7 , табл. 13.

 

Составители: Фалалеев Ю.П.

Гордеев А.В.

 

ÓНижегородский государственный архитектурно - строительный университет, 2003

Содержание

Теплоснабжение промышленных предприятий. 4

1 Прокладка тепловых сетей по территории промышленных предприятий 5

2 Гидравличекий расчет паропроводов. 8

3 Гидравлический расчет конденсатопроводов. 31

4 Паровые вводы предприятий. 43

5 Расчет и подбор оборудования системы пароснабжения. 47

5.1 Подбор регулирующих клапанов. 47

5.2 Подбор предохранительных клапанов. 49

5.3 Подбор конденсатных насосов. 51

5.4 Подбор конденсатоотводчиков. 52

5.5 Подбор конденсатных баков. 52

Литература. 53

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Теплоснабжение промышленных предприятий имеет ряд существен­ных особенностей по сравнению с теплоснабжением жилых районов горо­дов и населенных пунктов. Главной особенностью является большое ко­личество различных технологических установок, требующих для своей работы различные виды теплоносителей различных параметров. Еще од­ной особенностью является наличие неодинаковых режимов работы раз­личных предприятий, вследствие чего потребление тепловой энергии из­меняется как в течение суток, так и по дням недели и в течение всего года.

Технологические потребители, использующие теплоту в течение все­го года, относятся к категории круглогодовых потребителей, но, в отличие от сезонных, часто имеют переменный суточный и сравнительно постоян­ный годовой график теплопотребления.

Для теплоснабжения промышленных предприятий применяют в ка­честве теплоносителя пар и воду. Пар, как правило, применяется для тех­нологических потребностей, хотя и для них, зачастую, экономичней при­менять горячую воду. Применение единого теплоносителя упрощает схему теплоснабжения, снижает капитальные и эксплуатационные затраты, одна­ко, несмотря на это пар по-прежнему широко используется на предприяти­ях.

Учитывая большое разнообразие паропотребляющих технологиче­ских установок и производств и невозможность физически рассмотреть их все, в настоящей работе рассмотрены вопросы, общие для всех предпри­ятий, использующих в качестве энергоносителя пар.

 

ПРОКЛАДКА ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ ПО ТЕРРИТОРРИИ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Трассу инженерных сетей, включая и тепловые, по территории промпредприятий, прокладывают вне проезжей части дорог в специально отведенных технических полосах, обеспечивающих занятие наименьших участков территории и увязку со зданиями и сооружениями. По не застраиваемой территории трассу прокладывают вдоль дорог.

На площадках промышленных предприятий следует предусматривать преимущественно наземный и надземный способы размещения инженерных сетей.

При размещении тепловых сетей допускается пересечение производственных и вспомогательных зданий промышленных предприятий.

При проектировании систем теплоснабжения промпредприятий вначале выполняют проработку магистральных тепловых сетей от источника теплоснабжения по основному – магистральному направлению в соответствии с расположением основных потребителей тепловой энергии. После определения трассы магистральных тепловых сетей и увязки их с другими инженерными коммуникациями намечают ответвления к отдельным зданиям и сооружениям.

Допускается прокладка тепловых сетей по строительным конструкциям снаружи и внутри зданий, если это допустимо по условиям прочности этих конструкций и не сопровождается нарушением норм пожарной безопасности и техники безопасности, а также ухудшением освещенности рабочих мест.

При надземной прокладке трубопроводов облегчается их эксплуатация, а также обнаружение и ликвидация аварий.

Если по каким-либо причинам надземная прокладка невозможна, применяют подземную бесканальную, в непроходных или полупроходных каналах, в тоннелях или коллекторах.

Бесканальная прокладка тепловых сетей на территории промпредприятий не находит широкого применения вследствие высоких параметров теплоносителя – пара и ограниченности допускаемой температуры теплоносителя при бесканальной прокладке – не выше 150⁰С.

Прокладка тепловых сетей в непроходных каналах применяется в случае, когда температура теплоносителя выше 150⁰С, или когда невозможна бесканальная прокладка по грунтовым условиям (просадочные или пучинистые грунты, высокий уровень грунтовых вод).

Прокладка тепловых сетей при рабочем давлении пара выше 2,2 МПа и температуре выше 350⁰С в непроходных каналах  и  тоннелях не допускается.

Пересечение тепловыми сетями рек, автомобильных дорог, зданий и сооружений следует предусматривать, как правило, под прямым углом. При обосновании допускается пересечение под меньшим углом, но не менее 45⁰, а железных дорог – не менее 60⁰.

Пересечение дорог подземными сетями рекомендуется выполнять в полупроходных каналах или тоннелях.

При прокладке теплопроводов на эстакадах компенсаторы можно размещать над проездами и дорогами с соблюдением необходимых габаритов.

При пересечении тепловыми сетями железных дорог общей сети, а также рек, оврагов, преимущество должно отдаваться надземной прокладке.

Расстояния по горизонтали и вертикали от наружной грани строительных конструкций каналов и тоннелей или оболочки изоляции трубопроводов при бесканальной прокладке тепловых сетей до зданий, сооружений и инженерных сетей по территории промышленных предприятий следует принимать по таблице 1.

Размещение трубопроводов диаметром 300 мм и менее на низких опорах следует предусматривать в два ряда или более по вертикали, максимально сокращая ширину трассы сетей.

 

Таблица 1 – Минимальные расстояния в плане и по вертикали в свету от конструкций тепловых сетей до инженерных сетей и прочих сооружений

Наименование расстояний	Минимальные расстояния в свету, м
	в плане	по вертикали
Транзитные тепловые сети
Сальниковые	до 100	0,2	0,2
П-образные с гнутыми отводами	до 300	0,5	0,3
П-образные со сварными или крутоизогнутыми отводами	200 – 350 400 – 500 600 - 1400	0,7 0,9 1,2	0,5 0,7 1
Прочие тепловые сети
Сальниковые	до 400 450 - 1400	0,4 0,5	0,3 0,4
П-образные с гнутыми отводами	≤150 175 – 200 250 - 300	0,5 0,6 0,8	0,3 0,4 0,6
П-образные со сварными или крутоизогнутыми отводами	175 – 250 300 – 350 400 – 500 600 - 1000	0,8 1 1 1,2	0,6 0,8 0,9 1

 

Таблица 4 -  Максимальная скорость движения пара в паропроводах ^*

Условный диаметр труб dу	Скорость движения, м/с, пара
	перегретого	насыщенного
≤200 >200	50 80	35 60

^*В ответвлениях к отдельным потребителям допускается увеличение скорости движения пара примерно на 30%.

 

 

Для определения потерь давления в местных сопротивлениях необходимо сначала найти сумму коэффициентов местных сопротивлений для каждого участка по таблице 5, затем, в зависимости от диаметра трубопровода, по таблице 6 выписать значение эквивалентной местным сопротивлениям длины l_э при ∑ζ= 1, умножить эту длину на сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке. Прибавив полученную величину l_э  участка к длине участка, взятой с расчетной схемы, получаем приведенную длину участка  l_пр.

Гидравлический расчет паропроводов можно проводить как по таблицам, так и по номограммам, составляемым для определенных плотностей теплоносителя ρ, абсолютной эквивалентной шероховатости К_э и диаметров трубопроводов D_в.

При гидравлическом расчете паровых сетей К_э принимают равной 0,0002 м, при расчете конденсатопроводов – 0,001м.

При отсутствии диаграмм или таблиц, составленных для указанных значений К_э, можно пользоваться другими, но полученные в этом случае значения R и l_э пересчитываются по формулам:

при значениях К_э≠ К_э(т)

                      , Па/м                                   (2.3)

             

                                 , м                               (2.4)                                 

          При значениях внутренних диаметров труб, принимаемых в проекте, отличающихся от принятых в таблицах и номограммах, пересчитываются значения R, V и l_э по формулам:

при значениях D_в ≠ D_в(т)

, Па/м                                (2.5)

 , м/с                                     (2.6)

 , м                                     (2.7)

       
При значениях ρ, отличающихся от принятых в таблицах и номограммах, пересчитываются значения R и V по формулам:

 

при значениях  ρ ≠ ρ_т

                                  ,Па/м                             (2.8)                                                                 

     , м/с                                (2.9)

    

В приведенных выше формулах значения R_т, V_т l_э(т) К_э(т) и D_в(т) относятся к величинам, принимаемым по соответствующим таблицам или номограммам, составленным для каких-либо условных значений ρ, К_э, D_в; эти же значения без индекса “т” – пересчитанные на конкретные проектные величины ρ, К_э, D_в , отличающиеся от табличных или принимаемых по номограммам.

 

ПРИМЕР 1. Рассчитать паропровод (рис.1) при следующих исходных данных.

1. Пар подается в три здания №№ 2,3,4.

2. Начальное давление пара на выходе из источника теплоты (здание №1) P_н=0,6 МПа (избыточное)

3. Пар – насыщенный.

4. Требуемое конечное давление пара у потребителей (Р_к):

Ø в здании №2 – 0,2 МПа

Ø в зданиях №3,4 – 0,3 МПа

5. Расходы пара потребителями

Ø здание №2 – 5,4 т/ч (1,5 кг/с)

Ø здание №3 – 7,2 т/ч (2,0 кг/с)

Ø здание №4 – 10,8 т/ч (3,0 кг/с)

6. Длины участков паропроводов принимаются с расчетной схемы паропроводов:

Ø участок №1 – l = 450 м

Ø участок №2 – l = 420 м

Ø участок №3 – l = 300 м

Ø участок №4 – l = 100 м

Ø участок №5 – l = 150 м.

 

РЕШЕНИЕ

1.Определяем ориентировочное значение располагаемой удельной потери давления на трение на магистральном направлении – от источника теплоты до здания №4:

       Па/м            (2.10)

 

Для предварительного (ориентировочного) расчета по таблице 3 принимаем коэффициент α равным 0,6 как для теплосети с П-образными компенсаторами с гнутыми отводами и предполагаемыми диаметрами трубопровода ≤ 200 мм.

2.Рассчитываем участок №1.

Начальное давление пара на участке Р_н = 0,6 МПа.

Плотность насыщенного пара при этом давлении определенная по таблице водяного пара ρ_н  = 3,6 кг/м³.

Рассчитываем предварительную величину давления пара в конце участка

Р_к = 0,6 × 10⁶ – 160,26 × 450 × (1 + 0,6) = 484612,8 Па = 0,485 МПа

При этом давлении        ρ_к = 3,0375 кг/м³

Средняя плотность пара на участке

 

 

По принятым удельным потерям давления 160,25 Па/м и расходу пара на участке 6,5 кг/с по номограмме (рис.2) находим диаметр паропровода.

Поскольку номограмма составлена для пара с плотностью ρ_п = 2,45 кг/м³, предварительно пересчитываем располагаемое удельное падение давления на табличную плотность:

                               

                       

 

 

 

Рис.1. Расчетная схема паропровода

                                             

-   - здания

                        -   - номера участков

 

 

Для значения R^р_т = 217,17 Па/м и расхода пара на участке 6,5 кг/с находим диаметр паропровода D_в = 259 мм,W_т = 50 м/с, R_т = 200 Па/м.

Определяем действительные потери давления и скорость движения пара:

Поскольку диаметр паропровода больше 200 мм, допустимая скорость пара до 60 м/с. Однако, если принять диаметр на один размер меньше, т.е. 200 мм, то предельно допустимая скорость будет только 35 м/с. Поэтому на данном участке не представляется возможным принять диаметр меньше 250 мм, несмотря на некоторый запас располагаемого давления.

По таблице 5 определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке.

Для того, чтобы определить местные сопротивления паропровода, его необходимо разбить на независимые по условиям обеспечения компенсации участки, имеющие различные длины и диаметры. Неподвижные опоры устанавливаются: на выходе из источника теплоты, на входе в здания, в местах ответвлений, на поворотах трассы и на прямых участках на расстояниях согласно таблице 8. Между неподвижными опорами на прямых участках предусматривается установка компенсаторов. В результате определяются виды и количество единиц местных сопротивлений.

Вид местного сопротивления                                                  ζ

Задвижка                                                                                 0,5

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами (3 шт.)     1,7 × 3 = 5,1

Тройник при разделении потока (проход)                                     1,0

                                                                                  ∑ ζ  = 6,6

 

 

 

Рис. 2 – Номограмма для гидравлического расчета трубопроводов при К_э = 0,0002 м (r_п = 2,45 кг/м³).

Таблица 5 - Коэффициенты местных сопротивлений

Местное сопротивление	ζ	Местное сопротивление	ζ
Задвижка нормальная Вентиль с косым шпинделем Вентиль с вертикальным шпинделем Обратный клапан нормальный Обратный клапан «захлопка» Кран проходной Компенсатор сальниковый Компенсатор П-образный с гладкими отводами с крутоизогнутыми отводами со сварными отводами Отводы гнутые под углом 900 со складками при R/d 3 4 Отводы сварные одношовные под углом, град*: 60 45 30	0,5 0,5   6 7 3 2 0,3   1,7 2,4 2,8     0,8 0,5     0,7 0,3 0,2	Отводы сварные двухшовные под углом 900 Отводы сварные трехшовные под углом 900 Отводы гнутые под углом 900 гладкие при R/d: 1 3 4 Тройник при слиянии потоков проход* ответвление Тройник при разделении потока проход* ответвление Тройник при потоке расходящемся встречном Грязевик	0,6   0,5     1 0,5 0,3   1,5 2     1 1,5   2 3 10

*Коэффициент ζ отнесен к участку с суммарным расходом воды.

Таблица 6 - Значения  для труб при Σζ=1

Размеры труб, мм		, м при Кэ, м			Размеры труб, мм		, м при Кэ, м
условный проход	наружный диаметр × толщина стенки	0,0002	0,0005	0,001	условный проход	наружный диаметр × толщина стенки	0,0002	0,0005	0,001
25 32 40 50 70 80 100 125 150 175 200 250 300	33,5×3,2 38×2,5 45×2,5 57×3 76×3 89×4 108×4 133×4 159×4,5 194×5 219×6 273×7 325×8	0,84 1,08 1,37 1,85 2,75 3,3 4,3 5,68 7,1 9,2 10,7 14,1 17,6	0,67 0,85 1,09 1,47 2,19 2,63 3,42 4,52 5,7 7,3 8,5 11,2 14	0,56 0,72 0,91 1,24 1,84 2,21 2,87 3,8 4,8 6,2 7,1 9,4 11,8	350 400 400 450 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1400	377×9 426×9 426×6 480×7 530×8 630×9 720×10 820×10 920×11 1020×12 1120×12 1220×14 1420×14	21,2 24,9 25,4 29,4 33,3 41,4 48,9 57,8 66,8 76,1 85,7 95,2 115,6	16,9 19,8 20,2 23,4 26,5 32,9 38,9 46 53,1 60,5 68,2 75,7 91,9	14,2 16,7 17 19,7 22,2 27,7 32,7 38,7 44,7 50,9 57,3 63,7 77,3

Таблица 7 – Пролеты между подвижными опорами трубопроводов при надземной прокладке и в тоннелях на прямых участках

Условный проход труб Ду, мм	Компенсаторы П-образные. Компенсаторы сальниковые или самокомпенсация
	Пролеты в м при параметрах теплоносителя: Рраб, МПа, t, 0С
	Рр=0,8, t=100 Рр=1,6, t=150	Рр=0,8, t=250 Рр=1,3, t=300	Рр=0,8, t=100 Рр=1,6, t=150	Рр=0,8, t=250 Рр=1,3, t=300
25 32 40 50 70 80 100 125 150 175 200 250 300 350 400	- 2 2,5 3 3,5 4 5 6 7 8 9 11 12 14 14	2 2 2,5 3 3,5 4 5 6 8 9 11 12 14 16 15	- - - - - - 5 6 7 8 9 11 12 14 13	- - - - - - 5 6 8 9 11 12 14 16 15

Примечания: 1. Для участков между ближайшими к повороту опорами (до и после поворота) к указанным значениям вводится коэффициент 0,67.

2. Для последних двух участков с каждой стороны сальникового компенсатора – 0,8.

 

Таблица 8 – Расстояния между неподвижными опорами трубопроводов

Условный проход труб Ду, мм	Компенсаторы П-образные				Компенсаторы сальниковые
	Расстояния между неподвижными опорами, м, при параметрах теплоносителя: Рр, МПа, t, 0С
	Рр=0,8, t=100 Рр=1,6, t=150	Рр=0,8, t=250	Рр=1,3, t=300	Рр=0,8, t=100 Рр=1,6, t=150		Рр=0,8, t=250	Рр=1,3, t=300
25 32 40 50 70 80 100 125 150 175 200 250 300 350 400	- 50 60 60 70 80 80 90 100 100 120 120 120 140 160	50 50 60 60 70 80 80 90 100 100 120 120 120 120 140	50 50 60 60 70 80 80 90 90 100 100 100 120 120 140	- - - - - - 70 70 80 80 80 100 100 120 140		- - - - - - 60 60 70 70 70 70 70 70 100	- - - - - - 50 50 60 60 60 60 60 60 80

Примечание: Расстояние между неподвижными опорами трубопроводов на участках самокомпенсации рекомендуется принимать не более 60% от указанных в таблице для П-образных компенсаторов.

По таблице 6 определяем значение эквивалентной длины для ∑ ζ = 6,6 при К_э = 0,0002 м, для трубы диаметром 273 ´ 7: l_э^/ = 14,1 м; следовательно, суммарная эквивалентная длина для участка 1 будет равна:          l_э  = 6,6 × 14,1 = 93,1 м

Приведенная длина участка 1          l_пр = 450 + 93,1 = 543,1 м

Потери давления на трение и в местных сопротивлениях на участке 1

ΔР₁ = 147,6 × 543,1 = 80155,7 Па = 0,0802 МПа

Давление пара в конце участка 1

Р_к = 0,60 – 0,0802 = 0,5198 ≈ 052 МПа

Этому давлению соответствует плотность пара  ρ_к = 3,209 кг/м³, что несколько больше, чем было принято в начале расчета.

Определяем фактическую среднюю плотность пара на участке

 

Величина расхождения                                      

 

что не превышает допустимые 5%.

Поэтому расчет участка 1 можно считать законченным.

Если окажется, что величина расхождения больше 5%, необходимо, не меняя принятого диаметра паропровода, задаться другой величиной давления в конце рассчитываемого участка, принять соответствующую новому давлению плотность и повторить расчет участка, начиная с этого места.

Следующие участки рассчитываются аналогично, принимая за начальное - давление в конце предыдущего участка.

Результаты расчета заносим в таблицу 9.

3. Расчет участка №2.

Начальное давление пара на участке – 0,52 МПа

Расход пара на участке 18 т/ч (5 кг/с)

Длина участка – 420 м

Плотность пара в начале участка – ρ_н = 3,209 кг/м³

Предварительная величина давления в конце участка

       Р_к = 0,52 – [160,26 × 420 × (1 + 0,6)] ×10^-6 = 0,412 МПа

Плотность пара при давлении в конце участка – 2,68 кг/м³

 

Средняя плотность на участке

Пересчитываем допустимое удельное падение давления на участке на табличную плотность

 

 

По номограмме находим диаметр трубопровода и скорость пара на участке

D_в = 259 мм; R_т = 125 Па/м; W_т = 28 м/с

Определяем действительные потери давления и скорость пара на участке

 

что значительно ниже допустимых 60 м/с. Однако, если принять диаметр паропровода равным 200 мм, скорость пара (табличная) будет 60 м/с, а пересчитанная на фактическую плотность – 50 м/с, что недопустимо для трубопровода d_у  ≤  200 мм. Поэтому принимаем D_у = 250 мм.

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

ζ

Отвод гнутый под 90^о ( 2 шт.)                                                   0,8 × 2 = 1,6

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами (4 шт.)           1,7 × 4 = 6,8

Тройник при разделении потока (проход)                               1,0

                                                                                                                                                                                                                  å ζ = 9,4

     Значение эквивалентной длины для å ζ = 1 при К_э = 0,0002 мм, D_н = 273 ´ 7: = 14,1 м; следовательно, эквивалентная длина участка 2 будет l_э = 9,4 × 14,1 = 132,50 м.

     Приведенная длина участка 2      l_пр = 420 + 132,5 = 452,2 м.

     Потеря давления на трение и в местных сопротивлениях на участке

              DР₂ = 103,99 × 452,2 = 47055 Па = 0,0471 МПа

     Давление пара в конце участка Р_к = 0,52 – 0,0471 = 0,473 МПа

     Этому давлению соответствует плотность пара ρ_к = 2,965 кг/м³

     Средняя плотность пара на участке

         

Величина расхождения

Расчет можно считать законченным.

 

4.Расчет участка 3

Начальное давление пара на участке – 0,473 МПа

Расход пара на участке – 10,8 т/ч (3 кг/с)

Длина участка – 300 м

Плотность пара в начале участка ρ_н = 2,965 кг/м³

Предварительная величина давления в конце участка 

Р_к = 0,473 – [160,26 × 300 × (1 + 0,6)] × 10^-6 = 0,393 МПа.

     Плотность пара при давлении в конце участка – 2,566 кг/м³.

     Средняя плотность пара на участке

 

Пересчитываем допустимое удельное падение давления на участке на табличную плотность

 

 

По номограмме находим диаметр трубопровода, удельные потери давления и скорость пара на участке: D_в = 207 мм; R_т = 140 Па/м; W = 36 м/с. Определяем действительные потери давления на участке

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

                                                                               z

Задвижка                                                                 0,5

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами (2 шт.)           1,7 × 2 = 3,4

Отвод гнутый под 90^о (2 шт.)                                                    0,8 × 2 = 2,6

                                                                                     åz = 6,5

Значение эквивалентной длины для z = 1 при К_э = 0,0002 мм, D_н = 219´6: = 10,7 м; следовательно, эквивалентная длина участка 3 будет l_э = 6,5 × 10,7 = 69,55 м

Приведенная длина участка 3 l_пр = 300 + 69,55 = 369,55 м

Потеря давления на трение и в местных сопротивлениях на участке

DР₃ = 124,0 × 369,55 = 45824,2 Па = 0,0458 МПа

Давление пара в конце участка Р_к = 0,47 – 0,0458 = 0,4242 МПа

Этому давлению соответствует плотность r_к = 2,72 кг/м³

Средняя плотность пара на участке

 

Величина расхождения

 

Расчет участка можно считать законченным.

Хотя давление пара в конце участка существенно выше требуемого, снизить его за счет уменьшения диаметра невозможно, т.к. скорость пара уже близка к максимально допустимой.

Для доведения давления до требуемого на вводе в здание №4 необходимо на паропроводе установить редукционный клапан.

 

5.Расчет ответвления к зданию №2 – участок 4

Начальное давление пара на участке  - 0,52МПа

Конечное давление                               - 0,2 МПа

Расход пара                                          - 5,4 т/ч (1,5 кг/с)

Плотность пара в начале участка       - 3,209 кг/м³

Определяем располагаемое удельное падение давления на ответвлении

 

Учитывая большую величину располагаемого давления в начале ответвления при выборе диаметра трубопровода следует руководствоваться предельно допустимыми скоростями. Предварительно задаемся давлением пара в конце участка равным 0,450 МПа. При этом давлении ρ_к = 2,864 кг/м³.

Средняя плотность пара  кг/м³

По номограмме находим диаметр трубопровода, удельное падение давления и скорость пара на участке:

при D_в = 150 мм; R_т = 210 Па/м; W_т = 35 м/с

при D_в = 125 мм; R_т = 520 Па/м; W_т = 50 м/с.

Исходя из допустимых скоростей в паропроводах для трубопроводов диаметром ≤200 мм - не более 35 м/с и условии, что в ответвлениях допускается увеличение скорости на 30%, принимаем диаметр ответвления равным 125 мм.

Определяем действительные удельные потери давления и скорость  на участке

Па/м

м/с

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

                                                                                 z

Задвижка                                                                       0,5

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами                              1,7

Отвод гнутый под 90^о (2 шт.)                                                    0,8 × 2 = 1,6

Тройник при разделении потока (ответвление)                       1,5

                                                                                   åz = 4,8

Значение эквивалентной длины для z = 1 при D_н = 133 мм = 5,68 м; следовательно, эквивалентная длина участка будет l_э = 4,8 × 5,68 = 27,3 м

Приведенная длина участка 4 l_пр = 100 + 27,3 = 127,3 м.

Потеря давления на трение и в местных сопротивлениях на участке

DР₄ = 400 × 127,3 = 50920 Па = 0,0509 МПа

Давление пара в конце участка Р_к = 0,52 – 0,0509 = 0,469 МПа

Этому давлению соответствует плотность r_к = 2,964 кг/м³

Средняя плотность пара на участке

 

 

Величина расхождения

Расчет можно считать законченным, хотя на ответвлении располагаемое давление израсходовано далеко не полностью: Р_к = 0,469 МПа существенно больше требуемых на вводе в здание 2 0,2 МПа.

Однако уменьшение диаметра ответвления повлечет за собой недопустимо высокое увеличение скорости движения пара. В данном случае снижение давления до необходимого должно производиться редукционным клапаном, который следует установить в тепловом пункте на вводе в здание.

 

6.Расчет ответвления к зданию №3  - участок 5.

Начальное давление пара на участке  - 0,473 МПа

Конечное давление                     -   0,3 МПа

Расход пара                                -   7,2 т/ч (2 кг/с)

Плотность пара в начале участка -     2,965 кг/м³

Определяем располагаемое удельное падение давления на ответвлении

 

 

С целью сокращения объема расчетов для получения оптимального варианта можно предварительно, провести некоторые рассуждения.

Учитывая, что длина участка 5 в два раза меньше длины участка 3, можно предварительно предположить, что допустимая удельная потеря давления на рассчитываемом участке будет ~ в 2 раза больше. Примем ее равной 250 Па/м.

Давление в конце участка в этом случае будет      

 Р_к = 0,473 × 10⁶ – 250 × 150 × (1 + 0,5) = 416750 Па = 0,417 МПа

При этом давлении ρ_к = 2,71 кг/м³.

Средняя плотность пара

 

По номограмме (рис.2) находим диаметр трубопровода, удельное падение давления и скорость пара на участке:

при D_в = 150 мм; R_т = 385 Па/м; W_т = 47,8 м/с

Рассчитываем R_т и W_т на конкретные условия

 

Учитывая, что на ответвлениях допускается увеличение скорости на 30% по сравнению с предельными для магистралей, такая скорость допустима 35 × 1,3 = 45,5 > 42 м/с. Удельная потеря давления хотя и несколько выше принятой в начале расчета, но значительно меньше рассчитанной исходя из располагаемого давления в начале участке. Поэтому диаметр паропровода D_в = 150 мм может быть принят для рассчитываемого участка.

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

                                                                                 z

Тройник при разделении потока (ответвление)               1,5

Задвижка                                                                      0,5

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами                       1,7

Отвод гнутый под 90^о (2 шт.)                                           0,8 × 2 = 2,6

                                                                                 

åz = 5,3

 

Значение эквивалентной длины для z = 1 при D_н = 133 и К_э = 0,0002 м = 7,1 м; следовательно, эквивалентная длина участка   будет                     l_э = 5,3 × 7,1 = 37,63 м.

Приведенная длина участка 5 l_пр = 150 + 37,63 = 187,63 м

Потеря давления на трение и в местных сопротивлениях на участке

DР₅ = 187,63 × 332,1 = 62312 Па = 0,0623 МПа

Давление пара в конце участка Р_к = 0,473 – 0,0623 = 0,411 МПа

Этому давлению соответствует плотность r_к = 2,63 кг/м³

Средняя плотность пара на участке

Величина расхождения

 

     Расчет можно считать законченным. Дальнейшее уменьшение диаметра ответвления с целью полностью израсходовать располагаемое давление невозможно, т.к. скорость движения пара в трубопроводе уже, практически, равна предельно допустимой. Для срабатывания избыточного давления на вводе в здание необходимо установить редукционный клапан.

 

Пример 2 - Гидравлический расчет паропровода при использовании номограммы или таблицы с коэффициентом эквивалентной шероховатости (К_э), отличающимся от табличного значения.

     Необходимость такого расчета может возникнуть, в частности, при отсутствии номограммы для гидравлического расчета паропроводов, составленной для К_э = 0,0002 м и расходов пара меньше 0,15 кг/с. В этом случае можно воспользоваться номограммой для гидравлического расчета водяных тепловых сетей с К_э = 0,0005 м (рис.3).

 

Рис. 3 – Номограмма для гидравлического расчета трубопроводов при К_э = 0,0005 м.

Рис. 3 – Номограмма для гидравлического расчета трубопроводов при К_э = 0,0005 м (окончание).

Расчет выполняется аналогично приведенному выше с той разницей, что полученные по номограммам с К_э = 0,0005 м и пересчитанные на фактическую среднюю плотность пара на участке значения R необходимо умножить на величину .    

Допустим, необходимо рассчитать участок паропровода с расходом 0,05 кг/с и средней плотностью пара на участке 3,0 кг/м³. Предварительно, находим величину выражения

при К_э = 0,0002 м; К_э(т) = 0,0005 м  = » 0,8

Следовательно, величину R, полученную по номограмме с К_э = 0,0005 м, необходимо умножить на коэффициент 0,8. Поскольку для расхода 0,05 кг/с диаметр паропровода будет заведомо меньше 200 мм, при расчете следует ориентироваться на допустимую скорость в пределах 35 м/с. Принимаем d_у = 40 мм; R_т = 275 Па/м; W = 16 м/с.

Пересчитываем на К_э = 0,0002 м

Пересчитывать значение l_э не требуется, т.к. в таблице 7 величина l_э^/ приведена для всех значений К_э.

Таблица 9 – Гидравлический расчет трубопроводов насыщенного пара

№№ участков

Расход пара D

Размеры труб, мм

Длина участка трубопровода в м

Начало участка

Скорость пара

 

W_т,

м/с

Удельные по-те-ри давления на трение

 

 

Па/м

Предполагаемая средняя плотность ρ_ср, кг/м³

Скорость движения пара

 

W =

=W_т × ρ_т/ ρ_ср,

 

м/с

Потери давления

Конец участка

Средняя плотность пара

 

ρ_ср,

 

кг/м³

Сум-марная потеря давления от источ-ника теплоты, МПа

т/ч

кг/с

условный про-ход D_у

наруж-ный диа-метр х толщи-на стенки трубы d_нхS

по пла-ну

 

l

эквивалент-ная местным сопротивлениям

 

l_э

приведенная

 l_пр=l+l_э

давление

 

Р_н,

 

МПа

(избыточное)

плотность

 

ρ_н, кг/м³

удельные  

 

на участке

давление

Р_к,

 

МПа (избыточное)

плотность

 

ρ_к,

 

кг/м³

при ρ_{ср=2,45 кг/м}³

при ρ_ср

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18 19 20

Магистраль – от здания      1 до здания 4

1

23,4

6,5

250

273х7

450

93,1

543,1

0,60

3,6 50

200

3,32

36,9

147,6

80156

0,520 3,209 3,404 0,08

2

18,0

5,0

250

273х7

420

132,5

452,5

0,52

3,209 28

125

2,945

23,3

103,99

47055

0,473 2,965 3,087 0,127

3

10,8

3,0

200

219х6

300

69,5

369,5

0,473

2,965 36

140

2,766

31,9

124,0

45824

0,424 2,720 2,843 0,173

Ответвления

4

5,4

1,5

125

133х4,3

100

27,3

127,3

0,509

3,209

50

520

3,185

39,7

400,0

52040

0,469

2,964 3,086 0,132

5

7,2

2,0

150

159х4,5

150

37,63

187,63

0,473

2,965

48,7

385

2,84

42

332,1

162312

0,411

2,630 2,798 0,19                                                                                              

Рис. 4 - Расчетная схема сборного конденсатопровода здания №4.

1 – пароиспользующий аппарат; 2 – водоводяной теплообменник (охладитель конденсата); 3 – бак сбора конденсата; 4 – насос перекачки конденсата; 5 – конденсатоотводчик.

РЕШЕНИЕ

Давление в теплообменниках потребителей р₁=0,4 МПа (абсолютное). Давление в сборном конденсатном баке р₂ = р_с.б.=0,12 МПа (абсолютное).

Расчет количества конденсата, возвращаемого от потребителей:

G_к= D_п × 0,95 = 10,8 × 0,95 = 10,26 т/ч = 2,85 кг/с

Давление после конденсатоотводчика в конденсатопроводе принимаем равным критическому значению, т.е.

Р₁^/ = 0,5 р₁ = 0,5 × 0,40 = 0,20 МПа (абсолютное)

Располагаемое давление на участке

Δр = (0,20 – 0,12) + 9,73 × 9,81 × 3 × 10^-6 = 0,080286 МПа

где 9,73 кг/м³ – плотность пароводяной смеси (расчет см. ниже).

Примем, что 0,03 МПа составят потери давления в водоводяном теплообменнике перед конденсатным баком.

РЕШЕНИЕ

Расчет выполняем по таблицам гидравлического расчета водяных тепловых сетей с К_э = 0,0005 м, приведенным в [9]. Для пересчета удельных потерь давления на К_э = 0,001 м используем формулу (2.3).

1. Расчет участка 3

Расход конденсата на участке – 10,26 т/ч

Длина участка – 300 м

По таблицам гидравлического расчета находим диаметр трубопровода, удельные потери давления и скорость движения конденсата

D_н = 89´3,5 мм R_т = 59,7 Па/м W_т = 0,38 м/с

Пересчитываем значение R

 Па/м

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

z

Задвижка                                                                        0,5

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами (4 шт.) 1,7 × 4 = 6,8

                                                                                         Sz = 7,3

Значение эквивалентной длины для Sz = 1 при D_н = 89 ´ 3,5 мм и

К_э = 0,001 м: = 2,21 м; следовательно, эквивалентная длина участка 3 будет:

l_э = 2,21 × 7,3 = 16,13 м

l_пр = 300 + 16,13 = 316,13 м

DР₃ = 71 × 316,13 = 22444 Па = 0,022 МПа

2. Расчет участка 2

Расход конденсата на участке – 17,1 т/ч

Длина участка – 420 м

Таблица 10 – Гидравлический расчет сборного конденсатопровода

№ участка	Расход пароводяной смеси G		Диаметр трубопровода		Разность геометрических отметок начало/конец участка, м	Давление (абсолютное) в МПа			Плотность пароводяной смеси ρсм, кг/м3	Длина участка, м			Скорость движения конденсата Wт, м/с	Удельные потери давления     Па/м	Скорость движения пароводяной смеси W=Wт´ ρт/ ρср, м/с	Потеря давления в трубопроводе		Суммарные потери давления на участке, МПа
	т/ч	кг/с	условный про-ход Dу	наруж-ный диа-метр х толщи-на стенки dн х S		перед конденсатоотводчиком	после конденсатоотводчика	в конце участка конденсатопровода		по пла ну    l	эквивалент-ная местным сопротивлениям lэ	приведенная  lпр=l+lэ				удельные       Па	на участке
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
	10,26	2,85	80	89´3	3,0	0,40	0,20	0,12	464,57	20	4,3	24,3	0,34	22,69	34,08	227,4	5525,8	0,085

По таблицам гидравлического расчета находим диаметр трубопровода, удельные потери давления и скорость движения конденсата

D_н = 108´4 мм R_т = 57,89 Па/м W_т = 0,63 м/с

Пересчитываем значение R

 Па/м

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

       z

Тройник при слиянии потоков (проход)                        1,5           

Отвод гнутый под 90⁰ – 2шт.                                        0,8 × 2 = 1,6

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами (4 шт.) 1,7 × 4 = 6,8

                                                                                          Sz = 9,9

Значение эквивалентной длины для Sz = 1 при D_н = 108 ´ 4 мм и

К_э = 0,001 м: = 2,87 м; следовательно, эквивалентная длина участка 2 будет:

l_э = 2,87 × 9,9 = 28,41 м

l_пр = 420 + 28,41 = 448,41 м

DР₂ = 68,84 × 448,41 = 30869 Па = 0,0309 МПа

3. Расчет участка 1

Расход конденсата на участке – 22,23 т/ч

Длина участка – 450 м

По таблицам гидравлического расчета находим диаметр трубопровода, удельные потери давления и скорость движения конденсата

D_н = 133´4 мм R_т = 30,04 Па/м W_т = 0,52 м/с

Пересчитываем значение R

 Па/м

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

z

Задвижка                                                                        0,5

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами (6 шт.) 1,7 × 6 = 10,2

                                                                                         Sz = 12,2

Значение эквивалентной длины для Sz = 1 при D_н = 133 ´ 4 мм и

К_э = 0,001 м: l_э = 3,8 м; следовательно, эквивалентная длина участка 1 будет:

l_э = 3,8 × 12,2 = 46,36 м

l_пр = 450 + 46,36 = 486,36 м

DР₁ = 35,72 × 486,36 = 17730 Па = 0,017 МПа

4. Расчет ответвления к зданию № 2 – участок 4

Расход конденсата на участке – 5,13 т/ч

Длина участка – 100 м

По таблицам гидравлического расчета находим диаметр трубопровода, удельные потери давления и скорость движения конденсата

D_н = 76´3,5 мм R_т = 37,43 Па/м W_т = 0,4 м/с

Пересчитываем значение R

 Па/м

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

z

Задвижка                                                                        0,5

Тройник при слиянии потоков (ответвление)            2,0

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами (2 шт.) 1,7 × 2 = 3,4

                                                                                         Sz = 5,9

Значение эквивалентной длины для Sz = 1 при D_н = 76 ´ 3,5 мм и

К_э = 0,001 м: = 1,84 м; следовательно, эквивалентная длина участка 4 будет:

l_э = 1,84 × 5,9 = 10,86 м

l_пр = 100 + 10,86 = 110,86 м

DР₄ = 44,51 × 110,86 = 4934 Па = 0,005 МПа

                                                                            

 5. Расчет ответвления к зданию № 3 – участок 5

Расход конденсата на участке – 7,2 т/ч

Длина участка – 150 м

По таблицам гидравлического расчета находим диаметр трубопровода, удельные потери давления и скорость движения конденсата

D_н = 76´3,5 мм R_т = 73,77 Па/м W_т = 0, 39 м/с

Пересчитываем значение R

 Па/м

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений на участке

z

Задвижка                                                                        0,5

Тройник при слиянии потоков (ответвление)            2,0

Компенсатор П-образный с гнутыми отводами (2 шт.) 1,7 × 2 = 3,4

                                                                                         Sz = 5,9

Значение эквивалентной длины для Sz = 1 при D_н = 76 ´ 3,5 мм и

К_э = 0,001 м: = 1,84 м; следовательно, эквивалентная длина участка 5 будет:

l_э = 1,84 × 5,9 = 9,55 м

l_пр = 150 + 9,55 = 159,55 м

DР₅ = 87,73 × 159,55 = 13997 Па = 0,014 МПа

                  

4 ПАРОВЫЕ ВВОДЫ ПРЕДПРИЯТИЙ

 

На территории промышленных предприятий имеется значительное количество различных местных систем, а паровой ввод предприятие имеет, обычно, один. Этот ввод, называемый центральным или групповым тепловым пунктом (ЦТП или ГТП), размещается, как правило, в отдельно стоящем здании. В тепловом пункте организуется регистрация, учет, контроль параметров теплоносителя и распределение его по отдельным системам или внутренним сетям предприятия. При необходимости на ЦТП производится изменение параметров теплоносителя (давление, температура). Возможно приготовление горячей воды для систем горячего водоснабжения.  Здесь же собирается конденсат, возвращаемый от отдельных систем и сетей предприятия.

Кроме ЦТП на предприятии могут быть и внутрицеховые (вторичные) тепловые пункты, в которых организуется хозрасчетный учет количества полученной теплоты, сбор конденсата от отдельного пароиспользующего оборудования.

На рис. 5 приведена наиболее характерная схема парового ввода предприятия.

Для снижения давления пара применяются регулирующие клапаны. Простейшим является пружинный редукционный клапан 18ч2бр.

Таблица 11 – Гидравлический расчет напорных конденсатопроводов

№ участка	Расход конденсата		Длина участка, м			Диаметр трубопровода, мм		Скорость движения конденсата, м/с	Потери давления в трубопроводе
	т/ч	кг/с	по плану	эквивалентная	приведенная	dу	dн´d		удельные, Па/м	на участке, Па
Магистраль – от здания 1 до здания 4
1	22,23	6,19	450	46,36	496,36	125	133´4	0,52	35,72	17730
2	17,1	4,75	420	28,41	448,41	100	108´4	0,63	68,84	30869
3	10,26	2,85	300	20,95	320,95	80	89´3,5	0,57	71,0	22444
Ответвления
4	5,13	1,43	100	10,86	110,86	70	76´3,5	0,4	44,51	4934
5	6,84	1,9	150	13,04	163,04	70	76´3,5	0,39	87,73	13997

 

 

На трубопроводе пониженного давления пара должна предусматриваться установка предохранительного клапана для предотвращения повышения давления выше допустимого.

Примеры подбора редукционного и предохранительного клапанов приведены ниже.

Важное значение имеет правильная организация сбора и возврата конденсата от пароиспользующего оборудования.

Возврат конденсата от потребителей должен предусматриваться за счет избыточного давления за конденсатоотводчиками, а при недостаточном давлении - за счет установки для одного или группы потребителей сборных баков конденсата и насосов. Количество насосов в каждой насосной следует принимать не менее двух, один из которых является резервным.

Производительность насосов должна определяться по максимальному часовому расходу конденсата, а напор насоса – по величине потери давления в конденсатопроводе с учетом высоты подъема конденсата от насосной до сборного бака и величины избыточного давления в сборных баках.

Напорные конденсатопроводы следует рассчитывать по максимальному часовому расходу конденсата, исходя из условий работы трубопроводов полным сечением при всех режимах возврата конденсата и предохранения их от опорожнения при перерывах в подаче конденсата.

Конденсатопроводы от конденсатоотводчиков до сборных баков конденсата следует рассчитывать с учетом образования пароводяной смеси.

Емкость сборных баков конденсата должна приниматься не менее 10-минутного максимального расхода конденсата. Количество баков при круглогодичной работе надлежит принимать не менее двух емкостью по 50% каждый. При сезонной работе, а также при максимальном расходе конденсата до 5 т/ч допускается установка одного бака.

Температура возвращаемого конденсата для открытых систем должна быть не менее 95⁰С, для закрытых – не нормируется.

Технические характеристики конденсатных баков приведены в [5].

 

Пар насыщенный

Пар перегретый

0,2(2) 0,6(6) 1,0(10) 1,5(15) 2,0(20) 0,2(2) 1,0(10) 2,0(20) В 0,530 0,515 0,510 0,505 0,500 0,480 0,490 0,495

 

К_vy - условная пропускная способность (коэффициент пропускной способности) т/ч (м³/ч);

ΔР=Р₁ – Р₂ - перепад давления на клапане, кгс/см²;

Р₁ – абсолютное давление до клапана кгс/см²;

Р₂ – абсолютное давление после клапана, кгс/см²;

γ₁ – плотность рабочей среды при рабочих параметрах Р₁ и t₁, г/см³.

Значение К_vy , полученное опытным путем, приводится в технической характеристике клапанов.

Задача расчета сводится к определению требуемой величины К_vy  для конкретных условий, а затем по ней выбирается клапан соответствующего типа и диаметра.

                                                              т/ч                             (5.2)

 

На паропроводах до редукционного клапана и за ним должны быть установлены запорные вентили с обводным устройством, а за клапаном должны быть установлены предохранительный клапан и манометр для контроля давления на линии редуцированного пара. Клапан устанавливается на горизонтальном трубопроводе в вертикальном положении пружиной вниз.

 

ПРИМЕР 5 – Подбор редукционного клапана.

Требуется подобрать редукционный клапан для снижения давления насыщенного пара с Р₁ = 4,5 кгс/см2 до Р₂ = 3,0 кгс/см²   (абсолютное); расход пара – 2,5 т/ч.

РЕШЕНИЕ

Находим значение коэффициента В для начальных параметров пара – В = 0,521.

Рис. 5 – Регулирующий клапан 18ч2бр

 

Определяем плотность пара также для начальных параметров пара γ₁ = 2,373 кг/м³ = 2,373 × 10^-3 г/см³.

Подставляем полученные значения В и γ₁ в формулу для определения К_vy

                                                                                                                                                                                                                       По найденному значению К_vy выбираем клапан редукционный пружинный фланцевый чугунный типа 18ч2бр.

Данные клапаны предназначены для установки на трубопроводах для снижения давления и поддержания пониженного давления воды и пара с рабочей температурой до 225⁰С, на рабочее давление Р_р = 1,45 МПа (Р_у = 1,6 МПа).

Таблица 12 Основные габаритные размеры клапана 18ч2бр

Условный проход Dу, мм	L, мм	Н, мм	h, мм	Кvу, т/ч	Масса, кг
25	135	285	67	3,7	6,36
50	200	418	90	15	17,21
80	260	585	160	38	44,56
100	300	645	175	59,5	61,48
125	350	742	204	93	93,23
150	400	855	210	133	122,8

По табл. 12 выбираем ближайший типоразмер клапана Д_у 125 мм, имеющий коэффициент пропускной способности, равный 93,23 т/ч, что больше требуемых 79,96 т/ч.

 

РЕШЕНИЕ

Определяем требуемую площадь свободного сечения проточной части клапана

                                              (5.4)

 

Предварительно выбираем клапан предохранительный полноподъемный пружинный фланцевый 17с13нж, Р_у = 1,6 МПа.

Для этого клапана α =1, следовательно, в формулу надо подставлять:

α = 0,9 × 1 = 0,9

Коэффициент В для пара насыщенного давлением Р₁ = 0,3 МПа, равняется 0,5225 (по таблице из раздела «Подбор регулирующих клапанов).

 

 

                            

По найденному значению площади свободного сечения проточной части выбираем типоразмер клапана Д_у 50 мм, имеющий сечение проточной части 706мм².

Таблица 13 - Основные габаритные размеры и масса клапана 17с13нж

Условный проход, мм		L, мм	L1, мм	Н, мм	dс, мм	Cечение проточной части F, мм2	Масса, кг
Dу							17с13нж 17нж32ст
50	80	130	155	550	30	706	27
80	100	150	175	635	40	1256	39
100	125	165	205	770	50	1962	55
150	200	205	250	955	72	4069	120
200	250	280	320	1200	142	15828	230

 

Подбор конденсатных насосов

Конденсатные насосы предназначаются для откачки конденсата из сборных баков по конденсатопроводам. Производительность их выбирается по максимальному часовому расходу конденсата. Напор конденсатных насосов определяется по формуле:

Н = DН ± Z, м,                                                                (5.5)

где DН_к – потеря напора в конденсатопроводе на участке от сборного бака потребителя до сбороного конденсатного бака источника теплоты;

Z – разность геодезических отметок баков источника теплоты и потребителя (при установке бака источника теплоты ниже бака потребителя Z имеет отрицательный знак).

Подбор насосов осуществляется по производительности и напору на основании на основании заводских данных, приведенных в справочной литературе [7,9].

Пример 7 – Подбор конденсатного насоса.

Подобрать конденсатный насос для здания № 4 (исходные данные см. примеры 2, 4). Разность геодезических отметок баков источника теплоты и потребителя Z = 3 м.

РЕШЕНИЕ

Требуемый напор насоса будет равен:

Н = DН₃ + DН₂ + DН₁ + Z = 2,24 + 3,09 + 1,77 + 3 = 10,1 м.

По часовому расходу конденсата G = 7,2 т/ч и напору Н = 10,1 м по [9] подбираем насос К 8/18б с номинальной подачей 9 м³/ч и полным напором 11,4 м.

ПОДБОР КОНДЕНСАТООТВОДЧИКОВ

Конденсатоотводчики применяются для автоматического бесшумного удаления конденсата с одновременным запиранием пара. Значение конденсатоотводчиков очень велико. Потери пара только за счет неудачной конструкции конденсатоотводчиков и неправильно поставленной эксплуатации могут достигать в среднем до 25% количества потребляемого пара.

 Правильная расстановка, выбор типа и производительности конденсатоотводчиков по трассе паропроводов, тщательный монтаж и систематический контроль за их работой обеспечивают надежную и экономичную эксплуатацию паропроводов. Если хотя бы одно из этих условий не выполнено, то возможны гидравлические удары, повышение гидравлического сопротивления из-за водяных мешков по трассе, нарушения соединений, парения и утечки.

Методика расчета и подбора конденсатоотводчиков приведена в работе [5].

Подбор конденсатных баков

Пример 8 – Расчет емкости конденсатных баков.

Для условий рассмотренного примера подобрать конденсатные баки. Расход конденсата G = 10,26 т/ч.

РЕШЕНИЕ

Суммарная емкость баков при 10-минутном запасе составит:

10,26 ×  = 1,71 т (м³)

Принимаем конденсатные баки по ОСТ 34-42-561-82. Номинальный типоразмер бака – 2 м³ (приложение 11 [9]).

Поскольку часовой расход конденсата более 5 т/ч к установке следует принять два бака. Таким образом, суммарная емкость баков составит 4 м³, что соответствует примерно 23-минутному расходу конденсата, что не противоречит требованиям [1].

 

Литература

1 СНиП 2.04.07-86^* Тепловые сети./Минстрой России. – М.: Минстрой России, 1994.

2 СНиП II-89-80^* Генеральные планы промышленных предприятий. – М.: Минстрой России, 1994.

3 СНиП 2.04.14-88 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. М.: Госстрой России, 1998.

4 А.А.Ионин, Б.М.Хлыбов, В.Н.Братенков и др. Теплоснабжение. – М.: Стройиздат, 1982 .

5 Климов Г.М., Климов М.Г., Цой Е.Н. Трубопроводы котельной установки. Часть 2. – Методические рекомендации по курсовому и дипломному проектированию. – Н. Новгород, 2001.

6 Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М.: Энергоиздат, 1982.

7 Справочник проектировщика Проектирование тепловых сетей/Под ред. А.А.Николаева – М.: Стройиздат, 1965.

8 Розкин М.Я., Козин И.Э. и др. Проектирование систем теплоснабжения промышленных узлов. Киев, «Будивельник», 1978.

9 Фалалеев Ю.П. Проектирование центрального теплоснабжения. Н.Новгород, 1997.

 

 

 

 

Пароснабжение промышленного

Предприятия

Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплинам “Теплоснабжение” и “Теплогенерирующие установки” для студентов специальности 290700 “Теплогазоснабжение и вентиляция ”

 

Нижний Новгород

2003 г.

 

УДК 621.53

 

 

Пароснабжение промышленного предприятия. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплинам “Теплоснабжение” и “Теплогенерирующие установки” для студентов специальности 290700 “Теплогазоснабжение и вентиляция ”

 

В методической разработке приведены рекомендации по проектированию системы пароснабжения промышленного предприятия. Приведены методики и примеры гидравлического расчета паропроводов и конденсатопроводов, а также подбора оборудования системы пароснабжения. Информация может быть использована при курсовом и дипломном проектировании студентами специальности 290700 “Теплогазоснабжение и вентиляция”

Библиография 9 названий, рис.7 , табл. 13.

 

Составители: Фалалеев Ю.П.

Гордеев А.В.

 

ÓНижегородский государственный архитектурно - строительный университет, 2003

Содержание

Теплоснабжение промышленных предприятий. 4

1 Прокладка тепловых сетей по территории промышленных предприятий 5

2 Гидравличекий расчет паропроводов. 8

3 Гидравлический расчет конденсатопроводов. 31

4 Паровые вводы предприятий. 43

5 Расчет и подбор оборудования системы пароснабжения. 47

5.1 Подбор регулирующих клапанов. 47

5.2 Подбор предохранительных клапанов. 49

5.3 Подбор конденсатных насосов. 51

5.4 Подбор конденсатоотводчиков. 52

5.5 Подбор конденсатных баков. 52

Литература. 53

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Теплоснабжение промышленных предприятий имеет ряд существен­ных особенностей по сравнению с теплоснабжением жилых районов горо­дов и населенных пунктов. Главной особенностью является большое ко­личество различных технологических установок, требующих для своей работы различные виды теплоносителей различных параметров. Еще од­ной особенностью является наличие неодинаковых режимов работы раз­личных предприятий, вследствие чего потребление тепловой энергии из­меняется как в течение суток, так и по дням недели и в течение всего года.

Технологические потребители, использующие теплоту в течение все­го года, относятся к категории круглогодовых потребителей, но, в отличие от сезонных, часто имеют переменный суточный и сравнительно постоян­ный годовой график теплопотребления.

Для теплоснабжения промышленных предприятий применяют в ка­честве теплоносителя пар и воду. Пар, как правило, применяется для тех­нологических потребностей, хотя и для них, зачастую, экономичней при­менять горячую воду. Применение единого теплоносителя упрощает схему теплоснабжения, снижает капитальные и эксплуатационные затраты, одна­ко, несмотря на это пар по-прежнему широко используется на предприяти­ях.

Учитывая большое разнообразие паропотребляющих технологиче­ских установок и производств и невозможность физически рассмотреть их все, в настоящей работе рассмотрены вопросы, общие для всех предпри­ятий, использующих в качестве энергоносителя пар.