Выбор насоса горячего водоснабжения

Насос горячего водоснабжения служит для обеспечения необходимого давления для компенсации потерь давления на трение, местные сопротивления в контуре горячего водоснабжения и обеспечения требуемого напора у абонентов горячего водоснабжения. Расход горячей воды определяется по формуле

                            ,                                      (3.1)

где – температура горячей воды в контуре горячего водоснабжения, составляющая 60°С;

– температура холодной воды, поступающей в котельную в зимний период времени, составляющая 5°С;

с – теплоемкость воды, кДж/(кг ^. °С).

27 м³/ч.

По данному расходу принимаем к установке насос центробежный консольный -  TOP-S 50/7 с техническими характеристиками:

G = 27 м³/ч; Н = 0.08 МПа; N = 500Вт.

К установке принимается 1 насос.

Устанавливаем 1 резервный насос такой же марки, который находится на складе.

 

 

3.3.   Выбор теплообменного аппарата

Выбор теплообменных аппаратов производится по площади теплообмена исходя из уравнения Ньютона-Рихмана:                                             

                                                    Q=F×k×Δt,                                            (3.2)

где  F – площадь теплообменника, м²;

 k – коэффициент теплопередачи, принимаемый 7500 Вт/(м2×°С);
  Δt – среднелогарифмический температурный напор, °С, вычисляемый по формуле:                                                

 

,                                                 (3.3)

где ,  – соответственно больший и меньший температурный напор при изменении площади теплообменника, °С.

Площадь теплообменника из формулы:

                                    ,                                                 (3.4)

где Q _с – расход тепла на соответствующие нужды, МВт.

 

Теплообменный аппарат сырой воды

 

Теплообменник сырой воды подогревает исходную воду до заданной температуры воды перед химводоочисткой. К установке принимаем теплообменник, работающий по принципу противотока. Q_с.в.=0,027 МВт, следовательно, среднелогарифмический температурный напор и площадь составят:

=62 °С;

 

=0,143 м².

К установке принимаем пластинчатый теплообменник, с поверхностью нагрева F=0,143м²

 

 

Теплообменный аппарат умягченной воды

Теплообменник умягченной воды подогревает умягченную воду до заданной температуры. К установке принимаем теплообменник, работающий по принципу противотока. Q_у.=0,027 МВт, следовательно, среднелогарифмический температурный напор и площадь составят:

=37 °С;

 

=0,236 м².

К установке принимаем пластинчатый теплообменник, с поверхностью нагрева F=0,236 м²

 

Теплообменный аппарат горячей воды

 

Теплообменник горячей воды подогревает исходную воду до заданной температуры воды перед подачей к потребителю. К установке принимаем теплообменник, работающий по принципу противотока Q_г.в.=0,7 МВт, следовательно, среднелогарифмический температурный напор и площадь составят:

 

 

=36 °С;

 

=6,225м².

К установке принимаем пластинчатый теплообменник, с поверхностью нагрева F=6,225 м²

 

Подбор деаэратора

 Назначение деаэрационной установки в том, чтобы снизить концентрацию растворенных в воде коррозионно-агрессивных газов, которые вызывают развитие химической коррозии на поверхностях, изготовленных из сталей и чугуна, до допустимых пределов.

 

Деаэратор подбирается по расходу воды на выходе из деаэратора:

G_д = 0,727 =2,619 м³/ч.

Для дегазации принимается вакуумно-деаэрационная подпиточная установка ВДПУ-1,5.

 

4. Расчет схемы водоподготовки

Вода, поступающая из различных источников, служит в качестве теплоносителя в тепловой сети, и в процессе работы ТГУ и тепловой сети расходуется на восполнение утечек в теплосети и на расход на собственные нужды. Вследствие этого возмещение расходов воды осуществляется через специальные устройства, комплекс которых называется водоподготовкой.

Так как теплоносителем в тепловой сети является горячая вода с параметрами  = 95/70 C, и в котельной установлены водогрейные котлы, а также, учитывая физико-химические показатели воды, принимаем докотловую схему водоподготовки, включающую в себя ионитные фильтры для умягчения подпиточной воды, и деаэратор для удаления коррозионно-агрессивных газов. Расчет производительности цеха водоподготовки принимается из расчета тепловой схемы.

 

Расчет схемы отработки воды для питания теплогенерирующей установки сводятся в таблицу 7.

Таблица 7 – Расчет производительности цеха водоподготовки для теплогенерирующих установок с водогрейными теплогенераторами

№ п/п	Наименование величин	Обозначе-ние	Размерность	Формула или обоснование	Резуль-тат
1	2	3	4	5	6
	Требуемая производитель- ность цеха водоподготовки		кг/с	по таблице 6, п.18	15
1	Скорость фильтрования	ωК.Ф	м/с	принимается по таблице 5.4. [2]	0,149
2	Требуемое живое сечение фильтра	fК.Ф	м2		0,436
3	Диаметр фильтра		м		15
4	Подбор фильтров и их количество	подбирается по таблице 5.2[2] Принимаем к установки 1 фильтр ВПУ-1,5 и 1 резервный фильтр
5	Объем катионита	VK	м3	-	0,28
6	Общая жесткость исходной воды	ЖО	мг∙экв/л	принимается по заданию	9
7	Остаточная жесткость после первой ступени	ЖОСТ	мг∙экв/л	-	0,1
8	Количество солей жесткости, удаляемых фильтром I ступени		г∙экв/л		424,037
9	Ионнообмен-ная способ-ность сульфоугля	EP	г∙экв/ м3	принимается по таблице5.7. [2]	200
10	Число регенераций в сутки фильтров  I ступени	nI	шт/сут		8

 

Продолжение таблицы 7

1	2	3	4	5	6
11	Удельный расход соли на регенерацию фильтра	gC	г/(г∙экв)	принимается по таблице 5.4 [2]	200
12	Расход поваренной соли на одну регенерацию		кг/цикл		11,2
13	Суточный расход поваренной соли, техниче-ской при условии 4% загрязненности		кг/сут		93,184

       

Таблица 8 – Расчет расходов осветленной воды на собственные нужды химводоочистки

№ п/п	Наименование величин	Обозначе-ние	Размерность	Формула или обоснование	Резуль-тат
1	Интенсивность взрыхления Na-катионитовых фильтров	iВЗР	л/(м2∙с)	принимается по таблице 5.4 [2]	4
2	Продолжитель-ность взрыхления	zВЗР	мин	принимается по таблице 5.4 [2]	1,12
3	Расход воды на одну операцию взрыхления		м3/ цикл		0,131
4	Удельный расход воды на отмывку катионитового фильтра	gOT	м3/м3	таблица5.4 [2]	4
5	Расход осветленной воды на одну операцию отмывки	GОТ	м3/ цикл	gOT∙VКФ	1,12
6	Расход воды на приготовление 8% раствора поваренной соли на одну регенерацию	GРС	м3/ цикл		0,131

Продолжение таблицы 8

1	2	3	4	5	6
7	Суммарный расход воды на собственные нужды при одной регенерации		м3/ цикл		1,227
8	Суммарный суточный расход воды на собственные нужды при одной регенерации		м3/сут		9,816
9	Удельный расход осветленной воды на собственные нужды ХВО		%		19,445

     5. Рассеивание продуктов сгорания

Дымовая труба служит для вывода продуктов сгорания в верхние слои атмосферы с целью рассеивания их в воздухе до уровня концентрации, неопасной для окружающей среды. Минимально допустимая высота дымовой трубы из условия рассеивания продуктов сгорания определяется из выражения

                                                                       (5.1)

где    А – коэффициент, определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания и зависящий от температурной стратификации А=160;

F – коэффициент, учитывающий условия горизонтального рассеивания F=1;

М – количество вредных выбросов, г/с;

m,n – поправочные коэффициенты, учитывающие условия выхода из устья дымовой трубы m=n=1;

ПДК _i  - предельно-допустимая концентрация i-того компонента, мг/ м³;

Нормы ПДК: ПДК (СО) = 3,0 мг/м³,ПДК (NO₂) = 0,085 мг/м³;

   С_ф – фоновая концентрация i-того компонента, С_ф =0 мг/ м³;

Z – количество источников выбросов Z=1;

V – расход удаляемых выбросов, м³/с;

 м³/с;

   ∆Т – разность температур продуктов сгорания и окружающего воздуха,

°С.

 

Определение количества вредных выбросов:

 

1)Количество выбросов окислов углерода

                                   ,                               (5.2)

где    n – количество котлоагрегатов;

 – коэффициент, зависящий от вида сжигания топлива;

 – поправочный коэффициент, учитывающий режим сжигания топлива;

– потери теплоты от механической неполноты сгорания.

0,762 г/с.

2) Количество выбросов окислов азота

                    ,       (5.3)

где – коэффициент, учитывающий качество топлива;

К – коэффициент, характеризующий выход окислов азота на 1 МДж  теплоты сгораия.

                                             ,                                        (5.4)

где   Q_ф – фактическая тепловая нагрузка котельной;

Q_н –  номинальная тепловая нагрузка котельной;

–коэффициент, учитывающий рециркуляцию продуктов сгорания;

– коэффициент, учитывающий модификацию горелок;

– низшая расчетная теплота сгорания топлива.

0,01 г/c.                         

Минимальная высота дымовой трубы для рассеивания вредных выбросов с соблюдением ПДК:

1,462 м,

1,22 м,

Так как котельная находится в квартале девятиэтажной застройки, то принимаем высоту дымовой трубы Н_тр = 32 м, что позволяет рассеивать вредные выбросы с соблюдением норм ПДК.