Технологическая схема водогрейной котельной с закрытой системой теплоснабжения и ее описание
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
µрдые продукты сгорания и углекислый газ; точно так же металлургический завод можно представить как систему, генерирующую теплоту. В так называемых энерготехнологических процессах вообще невозможно разделить преобразования вещества и энергии. Энергетические и технологические системы состоят, по существу, из одинаковых элементов и блоков, в которых протекают аналогичные процессы. Это, например, теплообменники, топочные устройства или реакторы, компрессоры и насосы, массообменные аппараты, трубопроводы и т.п., в которых протекают такие процессы, как перенос вещества, энергии и количества движения. Поэтому независимо от конкретного объекта возможен и целесообразен общий подход к их анализу, при котором в полной мере учитывается единство процессов преобразования вещества и энергии. Элементы такой методики применяются уже достаточно давно, однако возможности ее использования в полной мере открылись лишь в последнее время.
Независимо от вида технической системы термодинамический анализ проводится на основе уже заранее известных термодинамических параметров системы (получаемых либо в эксперименте, либо расчетным путем при проектировании). Минимальное число этих параметров должно быть таким, чтобы для изучаемой системы и любой ее анализируемой части можно было составить материальный и энергетический балансы. С более общей точки зрения необходимо располагать данными для балансов, отражающих закон сохранения материи и закон сохранения энергии (в форме первого начала термодинамики) и, наконец, второе начало термодинамики (как сумму двух законов - постоянства энтропии в обратимых процессах и ее возрастания в необратимых). Последний вид баланса - эксергетический - завершает систему уравнений и основан на первых двух балансах.
Метод термодинамического анализа сводится, в конечном счете, к операциям, производимым в два этапа. На первом этапе путем логической абстракции в зависимости от целей исследования выделяют для анализа любую часть, заключающую элемент или группу элементов рассматриваемой системы, и составляют соответствующие эксергетические балансы.
Целью этой работы является расчет водогрейной котельной. Водогрейные котлы, назначением которых является получение горячей воды заданных параметров, применяют для снабжения подогретой водой систем отопления вентиляции, бытовых и технологических потребителей.
котельная теплоснабжение энергобаланс тепловой
1. Технологическая схема водогрейной котельной с закрытой системой теплоснабжения и ее описание
Рис.1 Технологическая схема водогрейной котельной. 1. Водогрейный котел (котел утилизатор); 2. Сетевой насос;
3. Рециркуляционный насос; 4. Вакуумный деаэратор; 5. Бак деаэрированной воды; 6. Подпиточный насос; 7. Водоводяной подогреватель сырой воды; 8. Водоводяной подогреватель умягченной воды; 9. Трубопроводы и арматура.
Технологическая схема приведена в графической части курсового проекта и на рис.1. Сетевая вода при температуре подаётся в котёл-утилизатор (КУ). В котле теплота отработавших дымовых газов от сжигания природного газа, подводимая в (т.1г), передаётся сетевой воде и нагревается до температуры 150 . Часть энергии рассеивается в окружающую среду . Далее идёт разделение потока горячей сетевой воды. Часть её идёт на подогрев сырой и умягчённой воды, а также на деаэрацию, а основной объём сетевой воды идёт тепловому потребителю по двум потокам (т.8в) и (т.7в). Для регулирования температуры второго потока предусмотрены нерегулируемый и регулируемый перепуски.
Рассмотрим процесс подготовки воды для подпитки. Сырая вода (т.14в) подаётся в водоводяной подогреватель сырой воды, где на её нагрев тратится часть потока горячей сетевой воды. Здесь также присутствуют потери в ОС. Далее подогретая сырая вода с температурой 40 (т.15в) подаётся на химическую очистку ХВО, где часть её тратится на собственные нужды и также присутствуют потери в окружающую среду. Умягчённая вода (т.16в) подогревается в водоводяном подогревателе умягчённой воды (до температуры на 20 0С ниже температуры воды в дэараторе при давлении Р=0,3 ата) и с температурой (т.17в) подаётся в вакуумный деаэратор. В деаэраторе поддерживается атмосфера, при которой жидкость находится в состоянии насыщения. За счёт подаваемой в деаэратор горячей сетевой воды (т.18в) с температурой 150 вода подпитки нагревается, и на выходе мы получаем поток деаэрированной воды (т.9в), который поступает в бак-деаэратор. Здесь также присутствуют потери в ОС. Часть паровоздушной смеси теряется в результате выпара (т.4ПВС). Давление возвращаемой сетевой воды (1в-2в) выше давления в баке-деаэраторе, поэтому поток подпитки из бака сжимается (10в-11в) и смешивается с ней. Потоки сетевой воды после водоводяных подогревателей сливаются и подаются на смешение с возвращаемой сетевой водой.
Возвращаемая от потребителей сетевая вода - (т.1в) и (т.2в) смешивается с потоком подпитки и потоком от водоводяных подогревателей - (т.3в), далее над потоком совершается работа сетевым насосом и получает параметры точки 4в. Затем поток снова разделяется - часть идёт на регулируемый и нерегулируемый перепуски, реализованные в виде перемычек. Они необходимы для поддержания заданной потребителем температуры СВ.
Температура сетевой воды в подающем трубопроводе за отопительный период не снижается ниже 70С, что диктуется потребителями горячего водоснабжения (точка температурного излома соответствует температуре наружного возду