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

         Па/м 

     Рассчитываем среднюю плотность пароводяной смеси на участке

, кг/м³                                 (3.3)

                                                       (3.4)

= 602,1 кДж/кг (энтальпия воды при р₁ = 0,4 МПа)

 = 437,35 кДж/кг (энтальпия воды при р₂ = 0,12 МПа)

 r₂ = 2247,1 кДж/кг (скрытая теплота парообразования при р₂)

= 955 кг/м³      (плотность воды при р₂)   

 = 0,6873 кг/м³ (плотность пара при р₂)

кг/м³

Диаметр конденсатопровода можно рассчитывать по таблицам, составленным для ρ_т = 958,4 кг/м³, К_э=0,001 м или по номограмме для гидравлического расчета трубопроводов при ρ_в = 975 кг/м³, К_э=0,001 м. В данном примере расчет выполняем, пользуясь номограммой (рис. 4).

Пересчитываем допускаемые потери давления на табличную плотность.

                                                                                                  

 

Находим диаметр для полученных удельных потерь давления и расхода конденсата G = 10,26 т/ч (2,855 кг/с):

R = 22,69 Па/м D_y = 0,10 м (108 ´ 4); w_т = 0,34 м/с

Пересчитываем табличные значения удельных потерь давления и скорости движения конденсата на фактическую плотность пароводяной смеси

R × Па/м

< 35 м/с

Предварительное значение давления в конце расчетного участка будет равно

Р_к = 0,2 – 0,002274 × 1,1 × 20 + 0,000286 – 0,03 = 0,12 МПа

1,1 – коэффициент, учитывающий местные сопротивления;

0,03 МПа – потери давления в охладителе конденсата перед сборным баком.

Выполняем уточненный расчет, состоящий в более точном определении потерь давления на местные сопротивления.

Рассчитываем эквивалентную местным сопротивлениям длину:

Отводы 90⁰ – 2 шт.                     2 × 0,5 = 1

Вентиль с косым шпинделем     1 × 0,5 = 0,5

 

                                                          ∑ζ = 1,5

По таблице 5 находим  при ∑ζ=1 для труб d_у100 = 2,87 м.

l_э участка 2,87 × 15 = 4,31 м.

 

Рис. 5 – Номограмма для гидравлического расчета трубопроводов при К_э = 0,001 м.

Суммарные потери давления в конденсатопроводе с учетом потерь в охладителе конденсата

ΔР = 0,03 + 0,002274 × (20 + 4,3) = 0,085 МПа

Давление в конденсатопроводе на входе в сборный бак

Р₂ = 0,20 + 0,000286 – 0,085 = 0,115286 МПа

Отклонение от принятого в начале расчета

                                                                                                                        Расчет можно считать законченным.

Если фактические потери давления в результате расчета окажутся существенно (>5%) выше или ниже располагаемого давления, расчет необходимо повторить, приняв другое значение плотности пароводяной смеси, соответствующее новому значению давления при том же диаметре трубопровода.

Аналогично выполняется гидравлический расчет сборных конденсатопроводов, транспортирующих непереохлажденный конденсат в других зданиях, в данном случае №№ 2 и 3.

Результаты расчета заносят в таблицу по форме  10.            

Однако, учитывая, что охлажденный конденсат из сборных баков, устанавливаемых в каждом здании, перекачивается насосами в общий напорный трубопровод, для увязки давлений в общем конденсатопроводе и в каждом подключаемом к нему трубопроводе, необходимо сначала выполнить гидравлический расчет магистрального трубопровода от наиболее удаленного здания (в данном примере – здание №4) до котельной. При этом определяются диаметры конденсатопровода и давления в узловых точках. Расчет, как уже говорилось выше, в этом случае выполняют как обычных водяных тепловых сетей, принимая удельные потери давления на трение до 100 Па/м.

При выполнении расчета пользуются таблицами, составленными для значений К_э=0,001 м, ρ=958,4 кг/м³ с последующим пересчетом полученных значений на фактическую плотность конденсата, зависящую в данном случае только от температуры конденсата.

Результаты расчета записывают в таблицу по форме 11.

Полученные в результате расчета значения давлений в узловых точках используются для определения располагаемого перепада давлений при расчете конденсатопроводов от отдельных зданий, расположенных ближе к источнику пара (№№ 2 и 3).         

 

ПРИМЕР 4 – Гидравлический расчет конденсатопровода, транспортирующего охлажденный конденсат.

Рассчитать напорный конденсатопровод для условий примера 1. Расчетная схема приведена на рис. 1.

 

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].