Технология работы производственной котельной

100

Содержание

Реферат

Введение

1. Технико-экономическое обоснование

2. Расчет тепловой схемы и выбор вспомогательного оборудования

3. Топливоподача

4. Водоподготовка

5. Безопасность и экологичность проекта

6. Экономический расчет

7. Электроснабжение

8. КИП и автоматика

Библиографический список

Реферат

В проекте рассматривается производственная котельная ЗАО "Металлургический холдинг" завода РММЗ города Ревды. Во второй главе представлено технико-экономическое обоснование данного дипломного проекта. В третьей главе описана тепловая схема котельной, произведен ее расчет и выбрано вспомогательное оборудование. В 4 главе произведен расчет газоснабжения. В 5 главе рассматривается водоподготовка сырой воды. В главе 6 приведены мероприятия по безопасной работе персонала в котельной. Приведен расчет дымовой трубы и сведения о влиянии работы котельной на экологию района. Расчет себестоимости электроэнергии представлен в главе 7. В электрической части (8) произведен выбор электродвигателей к насосам, вентиляторам и дымососам. В девятой главе приведено назначение и описание основных регуляторов и сигнализаций.

Введение

Действующая котельная расположена в средней части территории Ревдинского Метизно-Металлургического Завода (РММЗ, расположенного в черте города Ревды). Рабочая площадка котельной имеет отметку + 4,7 м.

Котельная производственно-отопительная. В котельной установлено два паровых котла ДЕ-25-14ГМ. Тепловая мощность котельной 32 Гкал/ч.

Котельная вырабатывает тепло, идущее на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды предприятия.

Основным видом топлива в котельной является природный газ, резервным - мазут. Проектом предусмотрено газооборудование котельной, рассчитанное на три котла.

Тепловая сеть закрытая, 2-х трубная. Прокладка сети внутри завода воздушная, за территорией завода надземная.

Источником сырой воды является городской пруд. Для подготовки воды используется метод двухступенчатого Na-катионирования предварительно умягченной воды. На подпитку теплосетей воду берут из городского водопровода. Для подготовки воды используется метод одноступенчатого Na-катионирования.

Несмотря на то, что еще в 1968 году котельная была переведена на газовое топливо, проектировалась она на твердом. В 1974 - 1975 годах была произведена реконструкция котельной, в результате чего был демонтирован котёл ДКВР-10, а на его месте установлен ДЕ-25-14 ГМ. Химводоочистка из помещения центральной котельной была перенесена в другое, отдельно стоящее здание, а на её месте был установлен третий котёл ДЕ-25-14 ГМ.

1. Технико-экономические обоснование

Существующее положение.

Производственная площадка метизного производства ЗАО «НСММЗ» имеет следующие теплоэнергетические мощности:

Центральная котельная.

- два паровых котла ДЕ-25-14ГМ производительностью 16 Гкал/час каждый.

2.Внутренние энергоресурсы:

2.1. Мартеновский цех:

- два котла - утилизатора КУ-60-у производительностью 4,5 Гкал/час каждый;

- две установки СИО производительностью 3,2 Гкал/час каждая.

2.2. Прокатный цех:

- две установки СИО производительностью 2,5 Гкал/час каждая.

Максимально возможная суммарная выработка тепла по заводу - 52,2 Гкал/час.

В 2003 году к отопительному сезону были переведены на автономные источники теплоснабжения (миникотельные, ТГГ) следующие объекты предприятия:

Перечень объектов, переведённых на автономное теплоснабжение приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Объект	Марка котла, теплогенератора	количество	Общая мощность, Гкал/час
Оцинковальный цех	ТГГ-250-01	5шт.	1,980
ШКУ АБК	КВ2у-400	3шт.	0,890
АТП АБК и проходная	КВ2у-150	3шт.	0,439
АТП гаражные боксы	КВ2у-035	2шт.	0,077
АТП производ. помещения	ТГГ-250-01	6шт.	2,374
Тарный цех АБК, столярный уч-к	УКМ-1,0 ВГ (КВ2у-400)	1шт. (4шт.)	1,200
Тарный цех таро-ремонтный уч-к	ТГГ-250-01	1шт.	0,396
Заводоуправление, бытовые ЖДЦ	УКМ-0,5ВГ (КВ2у-400)	1шт. (2шт.)	0,602
РСЦ АБК	КВ2у-150	2шт.	0,292
РСЦ столярный уч-к	ТГГ-250-01	1шт.	0,396
Клуб	КВ2у-400	2шт.	0,593
Шурупный цехпроизвод. помещения	ТГГ-250-01	14шт.	5,538
Шурупный цех АБК,ЦЗЛ, КНС	УКМ-1,0ВГ (КВ2у-400)	1шт. (4шт.)	1,200
Центральная насосная станцияпроизвод. помещения	ТГГ-250-01	1шт.	0,396
Депо АБК	КВ2у-150	2шт.	0,198
Депоэкипировочный пункт	Электрокотельная (ТЕРМ)	1шт.	0,039
Депопроизвод. помещения	ТГГ-250-01	2шт.	0,791
БОСпроизвод. помещения	ТГГ-250-01	8шт.	3,164
Итого суммарное теплопотребление объектов автономного теплоснабжения	20,565

Остальные объекты ЗАО «НСММЗ» остаются абонентами централизованного теплоснабжения.

В связи с расширением теплоэнергетическое хозяйство предприятия претерпевает следующие изменения:

1. Строительство новых производственных объектов - ввод новых теп-ловых нагрузок. В таблице 2.2 приведён перечень абонентов, привязанных к центральной котельной, новых производственных объектов и их нагрузок.

Таблица 2.2

Перечень абонентов ЦК	Нагрузка, Гкал/час	Технологическая нагрузка (пар), Гкал/час	Суммарная нагрузка по объекту, Гкал/час
Существующие производственные объекты:
Оцинковальный цех	1,011	0,087	1,098
Сталепроволочный цех	11,129	4,914	16,043
Гвоздильный цех	3,809		3,809
Мазутное хоз-во	0,010	0,300+4,500(слив)	0,310+4,500(слив)
Энергоцех	0,34	0,700	1,04
Компрессорная	0,137		0,137
Участок БОС		0,694
Прачечная		0,476
Главная распределительная станция	0,014		0,014
Насосная серной кислоты		0,008
Насосная соляной кислоты	0,009		0,009
Здравпункт	0,013		0,013
Пожарное депо	0,074		0,074
ЦРМО	0,040		0,040
Центральный склад	0,148		0,148
Экомет	0,383		0,383
Пристрой шурупного цеха	2,256	0,700	2,256
Существующий прокатный цех	3,400		3,600
Новые производ-ственные объекты:
Кисолородная станция	1,000		1,000
Насосная с градирней	0,050		0,050
ЭСПЦ-2 (полное развитие)	2,920		2,920
Бытовой корпус для ЭСПЦ-1 и для ЭСПЦ-2	2,900		2,900
Новый прокатный цех	2,000		2,000
Итого	31,673	7,879+4,5(слив мазута)	39,552+4,5(слив мазута)

2. Ликвидация мартеновского и прокатного цехов ведёт к закрытию тепловых мощностей:

2.1. Мартеновский цех.

- два котла - утилизатора КУ-60-у общей производительностью 9 Гкал/час;

- две установки СИО общей производительностью 6,4 Гкал/час.

2.2. Прокатный цех.

- две установки СИО общей производительностью 5 Гкал/час.

Суммарная производительность 20,4 Гкал/час.

В результате максимально возможная выработка тепла центральной котельной после ликвидации мартеновского и прокатного цехов будет

52,2 - 20,4 = 31,8 Гкал/час.

Баланс выработки и отпуска тепловой энергии центральной котельной приведен в таблице 2.3:

Таблица 2.3

Произ-во тепловой энергии, Гкал/час	Расход пара на технол. нужды, Гкал/час	Расход тепла на отопление объектов ЦК, новых производственных объектов	Расход пара сторонним организациям, Гкал/час	Суммарный расход, Гкал/час	Баланс, Гкал/час
31,800	7,879+4,5(слив мазута)	31,673	0,390	39,942+4,5(слив мазута)	-8,142

Таким образом, на предприятии складывается отрицательный баланс тепловой энергии (с дефицитом тепловой энергии -8,142Гкал/час).

Существуют два пути дальнейшего развития теплоэнергетического хозяйства предприятия:

Централизованное теплоснабжение объектов.

Автономное теплоснабжение объектов.

Вариант 1. Развитие централизованного теплоснабжения объектов.

Предлагается установить 1 дополнительный котел ДЕ-25-14 ГМ с производительностью 16 Гкал/час.

Баланс выработки и отпуска тепловой энергии приведен в таблице 2.4:

Таблица 2.4

Теплопроизводительные мощности	Суммарные теплопроизводительные мощности, Гкал/час	Суммарный расход, Гкал/час	Баланс
наименование	нагрузка, Гкал/час	48	39,942	8,058
ДЕ-25-14ГМ	16
ДЕ-25-14ГМ	16
ДЕ-25-14ГМ	16

Таким образом, расчёт показывает, что при установке дополнительного котла ДЕ-25-14 ГМ создаётся положительный баланс тепловой энергии (с резервом по теплу 8,058Гкал/час); предприятие может обеспечить необходимыми энергоресурсами своих абонентов.

Технико-экономические показатели данного варианта:

1.Необходимые капитальные вложения.

Установка котла в центральной котельной согласно сметам 4-66495ТХ-СМ Уралгипромез 14.05.2003г. составит 10396 тыс.руб.:

- стоимость проектно наладочных работ - 350 тыс.руб.;

- стоимость котла ДЕ-25-14 ГМ заводской комплектации - 3580 тыс.руб.;

- монтаж котла ДЕ-25-14 ГМ - 6466 тыс.руб..

2. Строительная стоимость 1Гкал.

Тепловая мощность котла ДЕ-25-14 ГМ составляет 16Гкал/час,

тогда строительная стоимость 1Гкал

3. Затраты электроэнергии на выработку 1Гкал.

Для работы котла ДЕ-25-14 ГМ необходимы следующие тягодутьевые устройства (Таблица 2.5):

Таблица 2.5

Назначение	Количество, шт.	Технические характеристики	Мощность эл./двигателя, кВт
		Производительность, м3/час	Напор, кгс/м2
Дымососы	2	28700	330	47,2
Вентиляторы	2	39900	460	42,5
Питательные насосы		1100	100	45
Подпиточные насосы		100	80	3
Итого суммарная потребляемая мощность, кВт	137,7

Тепловая мощность котла ДЕ-25-14 ГМ 16 Гкал/час,

тогда затраты электроэнергии на выработку 1Гкал

4. Себестоимость 1Гкал.

С = 187,11руб./Гкал (расчёт приведён в приложении №1)

Вариант 2. Развитие автономного теплоснабжения.

В Таблице 2.6 приведён один из предполагаемых вариантов перевода объектов централизованного теплоснабжения и вновь строящихся объектов на автономное теплоснабжение.

Таблица 2.6

Объекты предприятия	Марка котла, теплогенератора	Количество	Общая мощность, Гкал/час	Стоимость
Гвоздильный цех	ТКУ-0,15 (КСТ-50-7) ТГГ-250-01	1шт. (3шт.) 9шт.	3,896	4400тыс.руб.
Здание «ИнТехРемонт» (настоящий прокатный цех)	ТКУ-0,25 (КВ-Г-0,25-95) ТГГ-250-01	1шт. (3шт.) 7шт.	3,414	4130тыс.руб.
Компрессорная	ГПВ-140 газовая колонка (для гвс)	1шт. 1шт.	0,120	626тыс.руб.
Пожарное депо	КВ2у-035	3шт.	0,090	802тыс.руб.
Экомет	ТГГ-250-01	1шт.	0,396	602тыс.руб.
Оцинковальный цех (производственные помещения)	УКМ-1,0ВГ(КВ2у-400)	1шт. (4шт.)	1,200	3000тыс.руб.
Оцинковальный цех (бытовки)	КВ2у-150	3шт.	0,439	1500тыс.руб.
Центральный склад	ТКУ-0,25 (КВ-Г-0,25)	1шт.	0,215	740тыс.руб.
Сталепроволочный цех	Миникотельная (с водогрейными котлами SK 725) ТГГ-250-01	1шт. (3шт.) 24шт.	12,904	11000тыс.руб.
ЭСПЦ-2 (полное развитие)	Миникотельная (с водогрейными котлами SK 725)	1шт. (3шт.)	3,4	8977,2тыс.руб.
Бытовой корпус ЭСПЦ-1 и для ЭСПЦ-2	Миникотельная (с водогрейными котлами SK 725)	1шт. (3шт.)	3,4	8977,2тыс.руб.
Новый прокатный цех	Миникотельная (с водогрейными котлами SK 725)	1шт. (2шт.)	2,064	7000тыс.руб.
Итого суммарная стоимость на установку автономного теплоснабжения	51754,4тыс.руб

Технико-экономические показатели данного варианта:

1. Необходимые капитальные вложения.

51754,4тыс.руб..

2. Строительная стоимость 1Гкал.

Суммарное тепловое потребление объектов, переведённых на автономное теплоснабжение 31,538Гкал/час.,

тогда строительная стоимость 1Гкал

3. Затраты электроэнергии на выработку 1Гкал.

На автономных котельных - 12,9кВт,

При передачи тепла от теплогенератора - 36кВт.

4. Себестоимость 1Гкал.

С = 346,20руб./Гкал (расчёт приведён в приложении №2)

Сравнительные показатели централизованного и автономного теплоснабжения объектов предприятия приведены в таблице 2.7.

Таблица 2.7

Централизованное теплоснабжение	Автономное теплоснабжение
Необходимые капитальные вложения
10396 тыс.руб.	51754,4тыс.руб.
Строительная стоимость 1Гкал
649,75тыс.руб.	1641,017тыс.руб.
Затраты электроэнергии на выработку 1Гкал
8,6кВт	Котельные - 12,9кВт Теплогенераторы - 36кВт
Себестоимость 1Гкал
187,11руб.	353,808руб.

Приложение №1.

Расчет нормируемых теплопотерь тепловыми сетями.(таблица 2.8)

Исходные данные для расчёта потерь трубопроводами системы отопления

Число часов в рассматриваемом периоде 5496

Ср. температура теплоносителя в тр./пр. прямой сетевой воды 79

Ср. температура теплоносителя в тр./пр. обратной сетевой воды 50

Исходные данные для расчёта потерь трубопроводами системы ГВС

Число часов в рассматриваемом периоде 3192

Ср. температура теплоносителя в тр. /пр. ГВС 65

Ср. температура теплоносителя в циркуляционном тр./пр. 50

Таблица 2.8

Усл. диаметр тр./пр., мм	Длина тр./пр., м	Удельные теплопотери на прямом тр./пр., Вт/м	Удельные теплопотери на обратном тр./пр., Вт/м	Общие теплопотери, кВт
400	370	68,4	49	43,44
350	58	62,4	45	6,23
219	456	43,1	30	33,33
150	380	35,4	24	22,57
100	155	28,3	19	7,.4
80	220	25,7	17	9,4
Итого общие годовые теплопотери трубопроводами отопления 672,15 МВт/год (578,05Гкал/год)
Часовые теплопотери трубопроводами отопления 0,122 МВт/час (0,105Гкал/час)
400	370	59,2	49
350	58	54	45
219	456	36,9	30
150	380	30	24
100	155	23,8	19
80	220	21,5	17
Итого общие годовые теплопотери трубопроводами ГВС 357МВт/год (307Гкал/год)
Часовые теплопотери трубопроводами ГВС 0,112кВт/час (0,096Гкал/час)

Приложение №2

Распределение затрат по переделу (таблица 2.9):

миникотельная.

Расчётные данные:

- Qрн=7900 ккал/м3;

- B=16500 м3;

- ¦З=93 %;

работа круглосуточная, в работе два котла.

Месячная выработка тепла

Таблица 2.9

Наименование статьи затрат	Ед. изм.	Кол-во единиц на 1Гкал	Цена за единицу, руб.	Стоимость единицы, руб.	Кол-во единиц на выработанное число Гкал	Стоимость выработанных Гкал
Топливо
газ	тыс. м3	0,1361	1011,39	137,6502	16,5	16687,9350
Энергетич. затраты
электроэнергия	кВт	12,9	0,9390	12,1131	1563,8154	1468,4227
питьевая вода	м3	5,2546	3,82	20,0726	637	2433,3400
итого:						3901,7627
З/плата осн. рабочих	руб.			16,7401		2029,3354
начисления на з/плату	руб.			6,3110		765,0573
итого:	руб.			23,0511		2794,3927
Цеховые расходы:
амортизация	руб.			67,3324		8162,4400
текущий ремонт	руб.			13,4665		1632,4900
аренда транспорта	руб.			1,6498		200,0000
топливо (бензин)	т	0,00069	10900,00	7,52	0,084	911,7407
сервисное обслужива- ние оборудования котельной	руб.					8600,0000
итого:						19506,6707
итого по переделу:						42890,7611

Себестоимость 1 Гкал, выработанной миникотельной

3. Описание тепловой схемы.

В качестве теплоносителей в котельной приняты:

Вода с расчетной температурой

в прямой магистрали 150 єC

в обратной магистрали 70 єC;

2. Насыщенный пар на технологические нужды с давлением 1,4 МПа и температурой 194 єC;

Центральная котельная Ревдинского Метизно-Металлургического завода питается от двух независимых источников воды. Исходная (сырая) вода из городского пруда с расходом 98,6 т/ч поступает на подогреватель сырой воды, подогревается до температуры 25єC. Затем подогретая вода поступает в водоподготовительную установку ВПУ, где очищается, проходя через механические фильтры, умягчается по методу двухступенчатого Na-катионирования и поступает на теплообменник непрерывной продувки, где охлаждает продувочную воду из котла до температуры 40єC. Далее продувочная вода поступает в продувочный колодец. После теплообменника непрерывной продувки ХОВ с температурой 35єC поступает в охладитель выпара, где подогревается до температуры 41єC и далее поступает в верхнюю часть питательного деаэратора. Выпар из деаэратора идет в охладитель выпара, охлаждается и поступает в продувочный колодец.

Из деаэратора питательная вода с температурой 104єC поступает в охладитель деаэрированной воды. В охладителе деаэрированной воды питательная вода с температурой 104єC охлаждается до температуры 70єC, нагревая ХОВ до температуры 59єC. После охладителя деаэрированной воды охлажденная питательная вода подается питательными насосами в котлы ДЕ-25-14ГМ. На выходе из котлов получаем пар с параметрами: Р=1,4 МПа, tS=198єC. Пар от котлов поступает в паровой коллектор, а от туда распределяется по абонентам. Часть пара с расходом 21,6 т/ч идет на технологические нужды, часть, проходя через редукционную установку, идет на деаэраторы и сетевые подогреватели, часть пара (2 т/ч) идет к потребителю.

Для подпитки теплосети используется вода из городского водопровода.

Вода предварительно нагревается в теплообменнике, затем по методу одноступенчатого Na-катионирования умягчается и поступает подпиточные деаэраторы, предварительно нагреваясь в водоводяных подогревателях. Деаэрированная подпиточная вода с температурой 104єC охлаждается в пароводяных подогревателях до температуры 70єC, нагревая ХОВ до температуры 59єC. Затем вода подается насосами в баки аккумуляторы, а оттуда на всас подпиточных насосов.

3. Расчет тепловой схемы и выбор вспомогательного оборудования

1.Определим температуру на входе в подогреватель сырой воды:

G с.в.- расход сырой воды (G с.в.=98,6 т/ч);

t с.в.- температура сырой воды;

t"- температура подогретой воды (t"=25єС);

i'- энтальпия конденсата (Р=1,4 МПа, t=198єС)

i'=830,1 кДж/кг;

i"- энтальпия пара (Р=1,4 МПа, t=198єС)

i"=2788,4 кДж/кг.

D- расход пара на подогреватель сырой воды (D=3,95 т/ч);

з- КПД теплообменного аппарата;

С-теплоемкость воды (С=4,19 кДж/кг),

2. Определим расход ХОВ на теплообменник непрерывной продувки:

Dвып - расход пара на выпар (Dвып=0,2 т/ч);

i' - энтальпия конденсата (i'=435,95 кДж/кг);

i" - энтальпия пара (i"=2661,92 кДж/кг);

t'2 - температура ХОВ после подогревателя непрерывной продувки;

t"2 - температура ХОВ после охладителя выпара (t"2=41єC).

3.Определим температуру воды продувочной воды:

Gпр - расход воды на продувку (Gпр=2,62 т/ч);

Gвпу - расход воды из ВПУ (Gвпу=18,07 т/ч);

t'1 - температура продувочной воды;

t"1 - температура охлажденной продувочной воды;

t'2 - температура ХОВ после ВПУ (t'2=25єC);

t"2 - температура ХОВ после теплообменника (t"2=35єC),

4. Расход пара на питательный деаэратор:

Gпиь -расход питательной воды (Gпит=103,2 т/ч);

Dвып - расход пара на выпар;

Gтех - расход воды на технические нужды котельной (Gтех=10,8 т/ч);

Dпрод - расход пара после сепаратора непрерывной продувки (Dпрод=0,58 т/ч);

Gвпу - расход ХОВ после ВПУ;

Gб - расход воды после охладителя конденсата (Gб=61 т/ч);

Gконд - расход конденсата из подогревателя исходной воды (Gконд=3,95 т/ч);

Gхов - расход ХОВ (Gхов=4,8 т/ч).

5. Определим расход питательной воды после деаэратора ГВС:

Gвпу - расход ХОВ после ВПУ на охладитель деаэрированной воды (Gвпу=80,71 т/ч);

t'1 - температура конденсата (t'1=70єC);

t"1 - температура питательной воды (t"1=104єC);

t'2 - температура ХОВ после ВПУ;

t"2 -температура ХОВ после охладителя деаэрированной воды (t"2=59єC).

6. Определим расход ХОВ на охладитель деаэрированной воды:

Dхов - расход пара на подогреватель ХОВ (Dхов=4,8 т/ч);

t'2 - температура ХОВ воды после охладителя деаэрированной воды;

t"2 - температура воды после подогревателя ХОВ (t"2=89єC);

i' - энтальпия конденсата;

i" -энтальпия пара.

7. Определим расход пара на охладитель выпара перед деаэратором ГВС:

Gвпу - расход ХОВ после ВПУ;

С - теплоемкость воды;

з - КПД теплообменника;

i' - энтальпия конденсата (i'=435,95 кДж/кг);

i" -энтальпия пара (i"=2661,92 кДж/кг);

t'2 - температура ХОВ;

t"2 - температура ХОВ после охладителя выпара (t"2=90єC).

8. Определим расход пара на деаэратор ГВС:

Gд - расход питательной воды;

Dвып - расход пара на выпар;

Gвпу - расход ХОВ.

9. Определим расход сетевой воды :

Gб - расход конденсата после подогревателя сетевой воды;

t'1- температура конденсата после охладителя конденсата (t'1=80єC);

t"1 - температура конденсата после подогревателя сетевой воды;

t'2 - температура обратной воды (t'2=70єC);

t"2 - температура обратной воды после охладителя конденсата.

4 Топливоподача

В настоящем разделе рассматривается вопрос топливоснабжения центральной паровой котельной “РММЗ”.

По проекту устанавливается третий котел типа ДЕ 25-14 ГМ. Основное топливо - газ, резервное - мазут.

Газ берется из газопровода Ингрим-Серов. По газопроводу заводской сети газ подается к газорегуляторной установке (ГРУ). Выходное давление газа 3 кгс/см2. Расход газа на котел ДЕ 25-14 ГМ составляет 1900 нм3/ч (по данным Бийского котельного завода). На котле ДЕ 25-14 ГМ устанавливается одна горелка типа ГМП-16. Требуемое давление перед горелкой 0,25 кгс/см2.

Основное назначение ГРУ - снижение давления газа до заданного и поддержания его в контрольной точке постоянным (в заданных пределах) не зависимо от изменения входного давления и расхода газа. Кроме того в ГРУ осуществляется: очистка газа от механических примесей, контроль входного и выходного давлений, измерение расхода газа. ГРУ должно обеспечивать полное прекращение подачи газа к котлам в случае выхода за допустимые параметры выходного давления газа. ГРУ центральной котельной РММЗ расположено в здании котельной.

Оборудование ГРУ:

регулятор давления универсальный системы Казанцева;

механический фильтр;

предохранительный сбросной клапан;

средства измерения;

импульсные трубки;

сбросные и продувочные трубопроводы;

запорная арматура (задвижки, вентиля);

обводная линия (байпас).

Вентиляция в месте установки ГРУ должна обеспечивать не менее 3-х кратного воздухообмена в течение часа. Освещение ГРУ выполнено во взрывобезопасном исполнении. В зимнее время в месте установки ГРУ необходимо поддерживать температуру воздуха не ниже + 5 єC.

Учет расхода газа производится с помощью диафрагмы и самопишущих дифманометров. Перед диафрагмой устанавливается технический термометр для замера температуры газа в газопроводе.

Аэродинамический расчет газопровода от котла ДЕ-25-14ГМ до регулятора давления.

Для расчета газопровода центральной паровой котельной выбираем наиболее удаленный от ГРУ котел № 3, к горелке которого подводится газ.

Проведем пересчет газа от нормальных условий (Pн = 760 мм.рт.ст.; Т = 0 оС или 273 оК; ) к рабочим условиям ( Р = 1,25 ата, Т = 20 оС или 293 о К).

V20 = 2,782, м3/час

= 0,359, кг/м3;

V20 - расход газа при данном давлении, м3/час;

Vн - расход газа в нм3/час;

Т - абсолютная температура газа в о К;

Р - давление газа в мм.рт.ст.

V20 = 2,782 = 1630 м3/час;

= 0,359 = 0,87 кг/м3

Для проведения аэродинамического расчета газопровода необходимо определить полную потерю давления в газопроводе, состоящую из потерь на трение и потерь в местных сопротивлениях.

Робщ = Р тр + Рмест, кгс/м2;

Потеря давления на трение определяется по формуле:

Р тр = , кгс/м2;

- безразмерный коэффициент;

D - диаметр газопровода, м;

l - длина газопровода, м;

W - скорость газового потока, м/сек;

g - 9,81 м/сек - ускорение свободного падения;

- плотность газа, (0,87 кг/м3)

При турбулентном характере газового потока:

;

Re - критерий Рейнольдса:

= ;

- кинематическая вязкость газа м2/сек (из справочника = 14);

Потеря давления в местных сопротивлениях определяется по формуле:

Рмест = , кгс/м2

где безразмерный коэффициент местного сопротивления;

W - скорость газового потока;

плотность газа, ( 0,87 кгс/м3)

Для проведения расчета трассу от ГРУ до котла ДЕ-25-14ГМ № 3

разбиваем на участки .

Участок № 1

От горелки ГМП-16 котла ДЕ-25-14ГМ № 3 до общего газопровода.

Диаметр газопровода D = 1594,5.

Длина газопровода - 18м.

Скорость газа на участке № 1

, м/сек;

Площадь газопровода

м/сек;

(Скорость газа в трубопроводах обычно принимается 25-40 м/сек).

Потери в газопроводе:

Р1 = Р тр1 + Рмест1 + Рдиаф

Потери на трение:

, кгс/м2;

;

;

;

коэффициент :

=

Р тр1 = , кгс/м2

Потери давления в местных сопротивлениях

, кгс/м2

Сумма коэффициентов местного сопротивления для участка № 1 будет равна:

.

пер= 0,1 - коэффициент местного сопротивления перехода;

кр = 2 - коэффициент местного сопротивления крана;

кол = 0,5 - коэффициент местного сопротивления

крутозагнутого колена;

зас = 3,9 - коэффициент местного сопротивления заслонки.

Принимаем угол открытия ;

кл = 5 - коэффициент местного сопротивления клапана

ПКН-200;

зад = 0,25 - коэффициент местного сопротивление задвижки;

тр = 1,1 - коэффициент местного сопротивления тройника;

кгс/м2;

Сопротивление измерительной диафрагмы диаметром 150 мм (по данным КИП) равно 250 мм.вод.ст.

Общая потеря на участке № 1:

Робщ1 = Ртр + Рмест + Рдиаф = 50 + 590 + 250 = 890 кгс/м2;

Т.о. расчетное давление в основном газопроводе перед отводом на котел ДЕ-25-14ГМ № 3 должно быть не ниже:

Ргаз = Ргор + Робщ1 = 2500 + 890 = 3390, кгс/м2 или Ргаз = 1,34 ата;

Произведем пересчет характеристик газа при данном давлении:

V2 = 2,782 = 1521 м3/час;

= 0,359 = 0,936 кг/м3;

Участок № 2

Участок от отвода на котел №3 до отвода на котел №2. Участок прямой. Диаметр газопровода D2 = 2737. Длина газопровода L2 = 8 м. Расход газа через газопровод на участке №2 1521 мі/час.

Скорость газа в газопроводе:

, м/сек;

Площадь газопровода:

;

м/сек;

Потеря давления:

Р2 = Р тр2 ;

Потерь на местные сопротивления нет. Потери на трение:

, кгс/м2;

;

;

;

коэффициент :

=;

кгс/м2;

Давление изменилось незначительно, дальнейший расчет ведем при тех же параметрах газа.

Участок № 3

Участок от отвода на котел №2 до отвода на котел №1. Участок прямой. Диаметр газопровода D2 = 2737. Длина газопровода L2 = 8 м. Расход газа через газопровод на участке №2 3042 мі/час.

Скорость газа в газопроводе:

, м/сек;

Площадь газопровода:

;

м/сек;

Потеря давления:

Р3 = Р тр3 + Рмест3;

Потери на трение:

, кгс/м2;

;

;

;

коэффициент :

=;

Р тр3 = , кгс/м2;

, кгс/м2;

отв = 0,28 - отвод на котел ДЕ-25-14ГМ № 2;

кгс/м2;

Робщ3 = 5,2 + 3,5 = 8,7 кгс/м2 9 кгс/м2;

Давление изменилось незначительно. Дальнейший расчет ведем при тех же параметрах газа.

Участок № 4

Участок от отвода на котел ДЕ-25-14ГМ № 1 до ГРУ. Диаметр газопровода D4 = 2737. Длина участка № 4 l4 = 33 м.

Расход газа на участке:

V4 = 31521 = 4563 м3/час;

Скорость газа в газопроводе:

, м/сек;

Площадь газопровода:

;

= 19 м/сек;

Потеря давления:

Р4 = Р тр4 + Рмест4;

Потери на трение:

, кгс/м2;

;

;

;

коэффициент :

=;

Р тр4 = , кгс/м2;

, кгс/м2;

Сумма коэффициентов местного сопротивления для участка № 4 будет равна:

;

отв = 0,28 - отвод на котел ДЕ-25-14ГМ № 1;

кол = 0,5 - коэффициент местного сопротивления крутозагнутого колена;

пер= 0,1 - коэффициент местного сопротивления перехода;

зад = 0,25 - коэффициент местного сопротивление задвижки;

;

кгс/м2;

Сопротивление измерительной диафрагмы диаметром 150 мм (по данным КИП) равно 250 мм.вод.ст.

Общая потеря на участке № 4:

Робщ4 = Ртр4 + Рмест4 + Рдиаф = 28,5 + 68,9 + 250 = 347,4 кгс/м2;

Потеря давления по всей трассе проектируемого газопровода составит:

Рсумм = Ргаз + Робщ2 + Робщ3 + Робщ4;

Рсумм = 3390 + 1,5 + 9 + 347,4 = 3747,9 кгс/м2.

Таким образом, на выходе из ГРУ давление газа должно быть равным: Р = 1,3931 ата.

Принимаем давление за регулятором 1,4 ата. Рабочее давление для горелки уточняется при наладке котла в эксплуатационном режиме.

5 Водоподготовка

В данном разделе необходимо проверить обеспечит ли существующая ВПУ расширенную котельную химочищенной водой в необходимом количестве с требуемым качеством:

Для этого произведем следующие расчеты:

Выбор схемы ВПУ;

Выбор марки и количества деаэраторов;

Выбор марки и количества фильтров;

Расчет процесса регенерации.

Основной задачей водоподготовки является борьба с коррозией и накипью.

Коррозия поверхностей нагрева котлов, подогревателей и трубопроводов тепловых сетей вызывается кислородом и углекислотой, которые проникают в систему с питательной водой.

При нагреве и испарении воды из нее выпадают различные растворенные соли, часть из которых осаждаются на поверхностях нагрева в виде плотного слоя с низкой теплопроизводительностью - накипи, что приводит к снижению КПД устройств и агрегатов.

Деаэрация воды основана на повышении её температуры до кипения, при котором происходит выделение газов из воды.

Химводоподготовка предназначена для обеспечения питательной водой паровых котлов ДЕ-25-14ГМ, систем испарительного охлаждения (СИО) мартеновского и прокатного цехов, котлов-утилизаторов мартеновского цеха.

По данным завода и проведенным расчетам потребность в питательной воде составит:

где Gкот = 75 т/час - производительность котельной;

Gсм = 12 т/час - производительность СИО мартена;

Gсп = 10 т/час - производительность СИО прокатного цеха;

Gку = 15 т/час - производительность КУ;

Gгв = 30 т/час - расход воды на горячее водоснабжение;

Gпод = 5 т/час - среднечасовая подпитка сети.

k1 и k 2 = 1,08 и 1,05 соответственно коэффициенты продувки и потери в сетях;

Таким образом:

из них расход воды:

а) на блок № 1 ~ 30 м3/час

б) на блок № 2 - 170-30=140 м3/час

Описание схемы питательной установки

Схема питательной установки состоит из двух блоков:

блок № 1 для покрытия нужд горячего водоснабжения:

блок № 2 для покрытия нужд паропроизводящих установок

завода и подпитки тепловых сетей .

ХОВ по двум раздельным трубопроводам подается к блокам № 1 и № 2.

В состав блока № 1 входят:

Деаэратор (в комплектной поставке) производительностью 50 т/час.

Пароводяные теплообменники.

Баки аккумуляторы горячей воды.

Насосы горячей воды.

Редуционная установка производительностью Q = 16 т/час.

Насосы горячего водоснабжения.

В состав блока № 2 входят:

Два деаэратора ДА-100, производительностью по 100 т/час.

Питательные насосы котлов ДЕ-25-14ГМ, котлов утилизаторов и систем испарительного охлаждения.

Пароводяные теплообменники.

Редуционная установка, общая с блоком № 1.

Установка сбора конденсата.

Баланс тепла деаэратора блока №2.

1. Пар от редуционной установуи. Dр = х1

Теплосодержание редуцированного пара i?р = 666 ккал/кг

2. Пар из сепаратора непрерывной продувки. Dс.н.п. = 0.77 м3/час

Теплосодержание пара сепаратора (при Р=3ата) iс.н.п = 651 ккал/кг

3. Конденсат от подогревателя сырой воды. Dк=8.0 м3/час

Теплосодержание = 80 ккал/кг iк = 80 ккал/кг

Химочищенная вода. конденсата

а) теплосодержание х.в.о. без установки паро- Dх.о = х2

водяных теплообменников за деаэратором iх.о = 40 ккал/кг

б) с установкой пароводяных теплообменников iх.о = 80 ккал/кг

Составляем уравнение теплового баланса

где: с учетом расхода на горячее водоснабжение расход питательной воды на блок № 2 будет

;

Необходимое количество х.в.о. поступающей в деаэратор и количество редуцированного пара идущего на деаэрацию определяется решением этих двух уравнений. В расчете рассмотрим 2 варианта:

а) Вариант с установкой теплообменников.

б) Вариант без установки теплообменников.

Подставляя данные и решая уравнения теплового баланса имеем:

а) вариант с установкой теплообменников

принимаем 126 т/ч

б) вариант без установки теплообменников.

берем 118 м3/час

Для дальнейшего расчета оборудования х.в.о. принимаем вариант с установкой пароводяных теплообменников.

Таким образом принимаем, что для питания блока № 2 потребуется 126 т/ч х.в.о.

С учетом расхода х.в.о. на блок № 1 общий расход х.в.о. составит



С учетом собственных нужд цеха х.в.о. принятых 20 % от общей производительности потребность в осветленной воде составит

Запроектированная схема по принципу работы не имеет изменения. Однако ввиду увеличения производительности х.в.о. добавляется количество устанавливаемых механических и Na-катионитных фильтров и проводятся необходимые расчеты для выбора вспомогательного оборудования.

Исходные данные для выбора оборудования химводоподготовки.

Расчетная производительность х.в.о. по осветленной воде составляет:

Анализ воды Ревдинского пруда (по данным лаборатории завода):

жесткость общая (в течении года) от 1,5-2,3 (мг-экв)/л;

щелочность - 0,82 мг/л;

жесткость карбонатная - 1,5 (мг-экв)/л;

жесткость некарбонатная - 0,8 (мг-экв)/л;

сухой остаток в течении года - 80-150 мг/л.

Норма качества питательной воды для паровых котлов при докотловой обработке согласно указаниям “Правил котлонадзора”:

жесткость воды общая - 0,2 (мг-экв)/л;

- содержание кислорода - 0.03 (мг-экв)/л;

содержание железа - 0,2 мг/л;

содержание масла - 3 мг/л.

значение pH: 8,5-10,5

Расчет основного оборудования установки химводоподготовки.

Фильтры осветлительные.

Основные расчетные показатели.

Расчетная скорость фильтрования (при осветлении воды без отстойников):

а) нормальный режим 5 м/час

б) форсированный режим 7 м/час

2. Длительность работы фильтра от промывки до промывки (при указанных скоростях)

а) 9 часов

б) 18 часов

3. Расчетное сопротивление фильтра перед промывкой - 10 мм вод. ст.

4. Расчетная интенсивность промывки (снизу вверх) - 15 л/сек мІ

5. Длительность промывки фильтра водой - 6 мин

6. Расход осветленной воды на 1 промывку - 5,4 мі/м І .

7. Расчетный удельный расход осветленной воды на собственные нужды осветлительных фильтров , % от количества фильтрата.

8. Продувка сжатым воздухом (перед промывкой)

а) напор воздуха - 1 кг/смІ;

б) интенсивность продувки 20 л/сек мІ;

в) длительность продувки 6 мин.;

г) расход воздуха - 3,6 мі/м І

Общая площадь фильтрования

где производительность х.в.п. с учетом собственных нужд

скорость фильтрования.

Для установки выбираем фильтр типа 2,6-6.

Техническая характеристика выбранного осветлительного фильтра.

Тип 2,6-6

Диаметр - 2,6 м

Давление - рабочее 6 кг/смІ, пробное 9 кг/ м2

Площадь фильтрования - 5,3 мІ

Высота фильтрующего слоя - 1 м

Объем фильтрующей загрузки - 7,86 мі

Вес фильтрующей загрузки 10,28 т

Вес конструкции фильтра - 3,755 т

Вес арматуры - 0,375 т

Нагрузочный вес фильтра - 28 т

Удельное давление на фундамент - 6,8 кг/смІ

12. Оптовая цеха 40 руб.

13. Изготовитель - Таганрогский завод “Красный котельщик”

Расчетное количество рабочих фильтров

принимаем 6 фильтров

общая площадь фильтрования

площадь фильтрования 1 фильтра

Режим работы осветительного фильтра.

В расчете рассматриваем 2 режима работы фильтров:

а) нормальный предусматривающий работу фильтров при периодическом одного фильтра на ремонт;

б) форсированный - при ремонте одного фильтра и при отключении другого фильтра на промывку.

а) нормальный режим

где q - среднечасовой расход воды на собственные нужды мі/час

принимаем 15 мі/час

где d - расход воды на одну промывку при взрыхляющей промывке взрыхленной водой, мі

(5,4 показатели фильтра)

n = 6 число рабочих фильтров принятых к установке (седьмой резервный)

r = 2 число промывок фильтра в сутки (принято по технической характеристике фильтра)

б) форсированный режим

где 2 - число отключенных фильтров (один в ремонте, один в промывке).

Ввиду того, что расчет произведен на зимний период при максимальной производительности х.в.о. рабочие скорости фильтров при среднем режиме работы будут меньше.

На основании расчета к установке принимаем 8 фильтров, из них;

а) 6 фильтров ш 2,6 м рабочих

б) 1 - резервный

в) один существующий фильтр ш 2,5 м использовать как перегрузочный.

Расход осветленной воды на нужды механических фильтров в сутки составит



Часовой расход

Взрыхляющая промывка механических фильтров требует интенсивного расхода воды i = 15 т/сек мІ, что составляет в час

с учетом общего расхода воды цеха х.в.п. 184 т/час пропускная способность подающей сети составит

По условиям водоснабжения завода такой расход по водопроводной сети недопустим. Поэтому с целью уменьшения одновременного расхода осветленной воды из трубопровода проектом предусматривается установка промывочных баков.

Баки устанавливаются на корпусе здания х.в.о. в помещении деаэраторов на отметке 12 м.

Емкость баков для промывки определяется по формуле:

где а = 2 коэффициент запаса емкости.

К установке принимаем 2 бака, емкостью по 30 мі

Na - катионирование воды.

Проектом оставлено ранее принятое решение двухступенчатой обработки воды.

Исходными данными для расчета Na-катионитных фильтров являются:

а) их производительность

б) общая жесткость воды

в) остаточная жесткость фильтрата (после Na -катионирования).

Исходная жесткость обрабатываемой воды из Ревдинского пруда составляет 1,5-2,3 мг-экв/л.

В фильтрах I ступени производится умягчение воды до остаточной жесткости 0,1 мг-экв/л. После этого обрабатываемая вода поступает на Na-катионитные фильтры II ступени.

Согласно рабочего проекта для заказа заводу выбраны Na-катионитные фильтры ш 2000 мм.

Ввиду значительного увеличения мощности х.в.п. проведен перерасчет на новую мощность, для выявления необходимого количества указанного оборудования. Диаметр фильтров оставлен 2,0 м.

Основные показатели для расчета Na-катионитных фильтров приведены в таблице 5.1.

Расчетно-технологические показатели

Таблица 5.1

Наименование	Един. изм.	Сульфоуголь	Примечания
		мелкий	крупный
Высота слоя	м	2,2-2,8	2,2-2,8
Крупность зерен	мм	0,3-0,8	0,5-1,1
Полная обменная способность	гр/экв мі	550	500
Расчетная обменная способность	гр/экв мі	340	310
Скорость фильтрования воды в зависимости от общей жесткости воды до 3 мг-экв/л	м/ч	25-50	25-50
Удельный расход поваренной соли на регенерацию сульфоугля при общей жесткости до 3 мг-экв/л с учетом работы совместно фильтров I и IIступени	г/г-экв	110	110
Крепость регенерационного раствора через сульфоуголь	%	5-8	5-8
Скорость фильтрования регенерационного раствора через сульфоуголь	м/ч	3-4	3-4
Взрыхление сульфоугля перед регенерациейа) интенсивностьб) длительность	л/мІсекмин	2,812	3,012
Скорость фильтрования осветленной отмывочной воды через сульфоуголь после регенерации	м/ч	6-8	6-8
Удельный расход осветленной воды на отмывку	мі/ мі	4	4
Общая длительность регенерации Na -катионитного фильтраВ том числе:а) взрыхлениеб) пропуск регенерационного растворав) отмывка	ЧасМинМинМин	212-1515-3030-50	212-1515-3030-50
Общий удельный расход осветленной воды на регенерациюа) без использования промывочной воды для взрыхленияб) с использованием промывочной воды на взрыхления	мі/ мімі/ мі	5,85,0	5,85,0
Температура обрабатываемой воды	°С	20-30	20-30

Техническая характеристика фильтра I ступени

1. Давление:

а) рабочее - 6 кг/смІ

б) пробное - 9 кг/смІ

2. Площадь фильтрования - 3,14 мІ

3. Диаметр фильтра - 2000 мм

4. Высота фильтрующего слоя - 2,5 м

5. Фильтрующая загрузка (объем) - 7,85 мі

6. Вес сульфоугля (ж = 0,7 т/ мі) - 5,5 т

7. Вес конструкции фильтра - 2,59 т

8. Вес арматуры фильтра - 0,116 т

9. Нагрузочный вес фильтра - 15 т

10. Удельное давление на фундамент - 6 кгс/смІ

11. Оптовая цеха - 1040 руб.

12. Изготовитель - Таганрогский завод “Красный котельщик”.

Расчеты по оборудованию Na-катионирования

Расчет Na-катионитных фильтров I ступени

Количество Na-катионитных фильтров I ступени (при круглосуточной работе) принимают не менее 2-х, кроме того один резервный. Рекомендуемые скорости фильтрования принимают 25-50 м/час.

Количество осветленной воды поступающей на -Na-катионитные фильтры равно

Необходимая общая площадь фильтрования при принятой для расчета скорости 25 м/час будет:

Площадь фильтра ш 2,0 и

Расчетное количество фильтров будет:

принимаем 2 фильтра

К установке принимаем 3 фильтра типа ФИПа 1-2,0-6 два рабочих, один резервный.

Фильтры изготовления Таганрогского завода “Красный котельщик”.

Рабочие скорости фильтрования при:

а) нормальном режиме



б) форсированный режим

Резервный фильтр при необходимости может использоваться не только при ремонте одного из фильтров, но и при регенерации.

Расчет произведен при максимальной производительности паропроизводящих установок (т.е. на зимний период). При усредненном расходе х.в.о. скорости соответственно будут меньше. Количество солей жесткости удаляемых в Na-катионитных фильтрах I ступени за сутки составляет:

где - 0,1 жесткость фильтруемой воды удаляемая в фильтрах первой ступени

Число регенераций каждого фильтра в сутки

в сутки

где: площадь фильтра

высота загрузки катионита в фильтр

рабочая объемная способность сульфоугля

количество солей жесткости удаляемых в сутки.

Межрегенерационный период фильтра определяется по формуле

где: tрег час - время регенерации Na-катионитyого фильтрах принимают 2 часа.

Количество одновременно регенерируемых фильтров определяется по формуле.

где: Q = 2 шт количество одновременно работающих фильтров.

Расход 100% соли на одну регенерацию одного фильтра будет:

где: - удельный расход соли на регенерацию.

Расход насыщенного раствора соли (26 %) на регенерацию одного фильтра

где: = 1.2 г/ мі - удельный вес 26 % раствор

Расход технической соли на регенерацию фильтров первой ступени в сутки.



где: 96,5 - содержание NaCl в технической соли

Расход воды на регенерацию Na-катионитного фильтра слагается из:

а) расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра

б) расхода воды на приготовление регенерационного раствора соли

где: b = 8 % - концентрация регенерационного раствора

взр = 1,056 т/ мі - уд. вес регенерационного раствора

в) расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации

где: qот - удельный расход воды на отмывку катионита, для сульфоугля принимается 4 мі/ мі

Общий расход воды на регенерацию Na-катионитного фильтра I ступени составит:

а) без учета использования отмывочной воды на взрыхляющую промывку

б) с учетом использования отмывочной воды на взрыхляющую промывку

Расход воды на регенерацию фильтров I ступени в сутки будет:

а) без учета использования отмывочных вод

б) с учетом использования отмывочных вод

где: m = 1,6 , а = 2

Часовой расход на собственные нужды фильтров первой ступени

Расчет Na-катионитных фильтров II ступени

Исходные данные

Q = 154 т/ч - максимальный расход воды подлежащий обработке

H0 = 0,1 мг-экв/литр - жесткость воды поступающая на фильтры II

ступени после обработки воды фильтрах I ступени

Расчетные показатели Na-катитонитных фильтров II ступени приведены в таблице 5.2.

Расчет начинают с подбора диаметра, обеспечивающего рекомендуемый скоростной режим фильтрования.

К установке принимаем фильтры типа ФИПа II-2.0-6

Расчетно-технологические показатели Na-катионитных фильтров II ступени

Таблица 5.2

Наименование	Един. изм.	Численное значение	Примечания
Высота сульфоугля	м	1,5
Крупность зерен сульфоугля	мм	0,5-1,1
Полная обменная способность	гр/экв мі	500
Расчетная обменная способность	гр/экв мі	300
Скорость фильтрования воды:а)нормальнаяб) максимально кратковременная	м/ч	4080
Удельный расход поваренной соли на регенерацию (при общем солесодержании до 3 мг-экв/л с учетом работы фильтров I ступени)	г/г-экв	250
Крепость регенерационного раствора поваренной соли	%	8-12
Взрыхление сульфоугля перед регенерациейа) интенсивностьб) длительность	л/мІсекмин	312
Скорость фильтрования осветленной отмывочной воды через сульфоуголь после регенерации	м/ч	6-8
Удельный расход осветленной воды на отмывку	мі/ мі	4
Общая длительность регенерации фильтра	Час	2
Общий удельный расход осветленной воды на регенерацию сульфоугляа) без использования промывочной воды для взрыхленияб) с использованием промывочной воды на взрыхления	мі/ мімі/ мі	6,55,0
Температура обрабатываемой воды	°С	20-30

На второй ступени катионирования устанавливают обычно 2 фильтра, с высотой слоя катионита 1,5 м.

Техническая характеристика фильтра 2N-2,0 II ступени

1. Давление:

а) рабочее - 6 кг/смІ

б) пробное - 9 кг/смІ

2. Площадь фильтрования - F = 3,14 мІ

3. Диаметр фильтра - d = 2000 мм

4. Высота фильтрующего слоя - H = 1,5 м

5. Oбъем сульфоугля - V = 4,7 мі

6. Вес сульфоугля (ж = 0,7 т/ мі) - P = 3,3 т

7. Вес конструкции фильтра - 2,116 т

8. Вес арматуры фильтра - 0,291 т

9. Нагрузочный вес фильтра - 13,1 т

10. Удельное давление на фундамент - 5,1 кгс/смІ

11. Оптовая цеха 1000 руб.

12. Изготовитель - Таганрогский завод “Красный котельщик”.

Рабочие скорости фильтрования при:

а) нормальном режиме

б) форсированный режим

Число регенераций каждого фильтра в сутки

в сутки

где:



Расход 100 % поваренной соли на одну регенерацию Na-катионитного фильтра

где: - удельный расход NaCl на I регенерацию.

Расход насыщенного раствора 26 % раствора NaCl на I регенерацию

Расход технической соли в сутки на I регенерацию фильтров второй ступени составит:

Расход воды на регенерацию Na-катионитного фильтра слагается из:

а) расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра

i = 3 л сек м2; tвзр= 12 мин.

б) расхода воды на приготовление 8 % раствора

в) расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации

где: qот = 4 мі/ мі удельный расход воды на отмывку катионита

Общий расход воды на регенерацию натрий-катионитных фильтров II ступени составит:

а) без учета использования отмывочной воды на взрыхляющую промывку

б) с учетом использования отмывочной воды на взрыхляющую промывку

При наличии двух работающих фильтров (каждый из них в сутки регенерируется 0,127 раз).

Общий расход воды на регенерацию в сутки будет:

а) с использованием отмывочной воды =

б) без использования отмывочной воды

Расход воды по цехам х.в.о. для технологических нужд.

В сутки:

1. На механические фильтры - 348 мі/сутки

2. На Na-катионитные I ступени - 111 мі/сутки

3. На Na-катионитные II ступени - 5,35 мі/сутки

Итого - 465 мі/сутки

В пересчете на час -

Выбор бака мерника

В ступенях двухступенчатого Na-катионирования емкость баков мерников выбирают по фильтрам II ступени, т.к. расход соли на одну регенерацию этих фильтров больше чем на регенерацию фильтров I ступени.

а) расход соли на одну регенерацию фильтров первой ступени равен

б) то же, на фильтры второй ступени

Бак мерник установим с учетом проведения регенераций фильтров I и II ступени.

Общий расход соли на I регенерацию фильтров

Для получения 8 % раствора NaCl необходимое количество воды на 648 кг соли будет

8 кг - 92 л.

655 - х

Емкость бака мерника

К установке оставляем бак мерник с

а) рабочей емкостью

б) геометрической емкостью

Резервуары мокрого хранения соли.

Суточный технической соли на нужды технологии для Na-катионитных фильтров I и II ступени, согласно расчету составляет

Объем резервуара мокрого хранения соли рассчитывается по формуле

где: 1,5 - расчетный объем баков мокрого хранения на1 т реагента, мі

b = 10 - 30 - необходимый запас количество суток в зависимости от способа доставки

P = 5 - 10 - остаток соли на 5 - 10 суток предусматриваемый перед поступлением основного запаса .

К выполнению разработанные рабочие чертежи мокрого хранения соли с резервуарами объемом 140 мі, т.к. по условиям стесненности территории разместить хранилище большой емкости не представляется возможным.

Подогреватель сырой воды.

Согласно схеме проекта вода при входе в здание х.в.о. подогревается до 30 С. Подогрев сырой воды производится в пароводяном теплообменнике установленном в блоке с охладителем конденсата. Пар в подогреватель подается из РУ 13/6 ата. Расчет теплообменника произведен для зимнего режима работы паропроизводящих установок завода, т.е. при максимальной производительности химводоподготовки по осветленной воде равной 186 т/час. Для выбора оборудования подогрева сырой воды произведен расчет.

Исходные данные для расчета.

Общее количество тепла передаваемое паром в установке теплообменников составляет:

где: - расход сырой подогреваемой воды

- температура нагретой воды

- температура поступающей воды.

Параметры пара поступающего в пароводяной теплообменник

- давление пара от РУ

- температура пара

- теплосодержание пара

Расход пара на подогрев воды

где: - теплосодержание конденсата на выходе из водо-водяного теплообменника

- то же, пара поступающего в пароводяной теплообменник

С каждого кг пара в установке используется тепла

Техническая характеристика пароводяного подогревателя выпуска таганрогского завода.

Производительность - 200 т

Поверхность нагрева - 31,2 м2

Расчетные параметры:

по греющему пару:

давление - 1,2 ата

температура - 104,2 С

по воде:

давление - 8 ата (к расчету принимаем в ата)

температура на входе - 5 С

на выходе - 40 С

Рабочие параметры:

по греющему пару:

давление (до) - 8 ата

температура (не более) - 180 С

по воде:

давление - 8 ата

температура на входе (не менее)- 5 С

Пробное гидравлическое давление:

парового пространства - 10 кгс/см2

водяного пространства - 10 кгс/см2

Расчет на расчетном режиме:

воды - 200 т/час

пара - 13,40 т/час

Количество трубок - 312

Размер трубки:

диаметр - 16 мм

толщина стенки - 1 мм

длина - 2000 мм

Число ходов воды - 2

Вес подогревателя:

без воды - 0,900 т

полностью заполненный водой - 1,298 т

Распределение тепла в блоке теплообменников:

а) в паровом теплообменнике

б) в водоводяном

В процентном отношении к расходу общего тепла это составит:

передается в водоводяном блоке теплообменника

то же, в пароводяном теплообменнике

Температура нагрева воды в водоводяном теплообменнике будет

Т.о. на выходе из водоводяного теплообменника температураводы поступающая в пароводяной теплообменник будет

Принимаем к установке пароводяной подогреватель производительностью 200 т/ч.

Выбор схемы водоподготовительной установки.

Основные критерии выбора схемы обработки воды для паровых котлов:

Величина продувки котла П 10 %;

Содержание углекислоты в паре Ссо2 20 мг/кг;

Величина относительной щелочности котловой воды

%;

Величина продувки котла:

где Sкв, Sпв и Sп - солесодержание котловой воды, питательной воды и пара (величиной Sп можно пренебречь). Sов - сухой остаток обработанной воды, мг/кг; - доля обработанной воды в питательной.

6. Безопасность и экологичность проекта

Котельная расположена в средней части территории Ревдинского Метизно-Металлургического Завода (РММЗ, расположенного в черте города Ревда). Котельная сжигает природный газ. Котельная относится к предприятиям с непрерывным производственным процессом. Обслуживание осуществляется имеющимся персоналом (таблица 6.1).

Таблица 6.1

№ п/п	Должность	1-я смена	2-я смена	3-я смена	4-я смена	Всего в сутки	Примечание
1.	Начальник котельной	1	-	-	-	1
2.	Мастер смены	1	1	1	1	1
3.	Оператор котельной	2	2	2	2	2
4.	Дежурный оператор ХВО	2	2	2	2	2
5.	Лаборант-химик	1	1	1	1	1
6.	Дежурный слесарь	2	2	2	2	2
7.	Дежурный электрик	1	1	1	1	1
8.	Табельщица и нормировщик	2	-	-	-	-
9.	Уборщица	1	-	-	-	-
	Всего	13	9	9	9	40

Обеспечение безопасности рабочих.

Котельная полностью автоматизирована, в ней имеются административно - бытовые помещения, операторская.

Управление котельной ведется из операторской комнаты. Оператор должен следить за работоспособностью оборудования. Согласно штатному расписанию в операторской комнате должны постоянно находиться 2 оператора, поочередно сменяя друг друга на пульте управления.

Операторская комната является защитой сразу от нескольких вредных производственных факторов. Она отделяет рабочее место оператора от опасных движущихся и вращающихся механизмов. Оборудование рабочего места выполнено в соответствии с ГОСТ 12.2.003-91. На ограждениях установлены сигнальные таблички с надписью «ОПАСНО» сгласно ГОСТ 12.4.026-01 ССБТ.

Электроснабжение осуществляется от сети 380 В с изолированной нейтралью. По степени опасности поражения людей электрическим током площадка, на которой располагаются котлы (в том числе и операторская комната), относится к категории «Особо опасное помещение».

Операторы - осуществляют свою работу, руководствуясь «Правилами эксплуатации электроустановок потребителей, 1992 г.», «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, 1995 г.».

Размеры проходов для обслуживания основного и вспомогательного оборудования соответствуют требованиям правил Госгортехнадзора.

Для безопасной работы оператора в котельной предусмотрены следующие мероприятия:

рабочее и аварийное освещение для эксплуатации технологического оборудования котельной;

места постоянного пребывания оператора (щитовые, КиП) отгорожены в отдельно изолированные от шума помещения;

устройства зануления для защиты оператора от повреждения электрическим током;

Котлы и вспомогательное оборудование оснащены необходимыми средствами защиты, отключающими котел при возникновении аварийных режимов работы и осуществляющими звуковую и световую сигнализацию при отклонении технологических параметров от нормы.

Все технические устройства: технологические установки и оборудование систем теплоснабжения имеют технические паспорта и сертифицированы в соответствии требованиям промышленной безопасности в установленном Законодательством порядке. Все химические вещества. Применяемые в качестве водоумягчителей и стабилизирующих средств солевых отложений в системах водоснабжения имеют санитарно - гигиенические сертификаты Госсанэпиднадзора Минздрав России выпускаются, по техническим условиям, утвержденным Министерством промышленности России.

Для удобного и безопасного обслуживания и ремонта оборудования в котельной предусматривается:

постоянные площадки и лестницы;

соединительные площадки по нескольким основным отметкам между соседними колами;

применение ручных и электрических талей, местных кранов;

применение холодильников для отбора проб насыщенного и перегретого пара, а также котловой и питательной воды;

обеспечение свободного доступа к мазутным форсункам котлов для обслуживания и ремонта;

расположение вентилей, регулирующих подачу мазута к форсункам, в стороне от отверстий для установки форсунок, с целью предотвращения ожогов в случае обратного удара пламени;

применение зонально - защитных устройств для розжига горелок.