Описание объекта энергоснабжения и расчет тепловых нагрузок
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ра 20 - 40 м/с. Диаметр штуцера подсчитывается по формуле
, м,(5.15)
где G - расход пара или воды, кг/с;
r - плотность пара или воды, кг/м3;
w - скорость пара или воды в штуцере, м/с.
Для пара:
м,
где G = 3,6 кг/с;
r = 2,22 кг/м3 (см.i - d диаграмму);
w = 35 м/с.
Для воды:
м,
где G = 34 кг/с;
r = 985 кг/м3;
w = 2 м/с.
.3 Гидравлический расчёт сетевого подогревателя
Гидравлический расчёт устанавливает затрату энергии на движение теплоносителей через аппарат. Полный напор Dр, необходимый движения жидкости или газа (при скорости газа, не превышающей 0,2 скорости звука) через теплообменник, определяется по формуле (7-1[7]):
, Па,(5.16)
где SDртр - сумма гидравлических потерь на трение;
SDрм - сумма потерь напора в местных сопротивлениях;
SDру- - сумма потерь напора, обусловленных ускорением потока;
Dрг - перепад давления для преодоления гидростатического давления столба жидкости.
Гидравлические потери на трение в трубах, каналах и при продольном омывании пучка труб теплообменного аппарата определяются по формуле (7-2[7]):
, Па,(5.17)
где l - длина трубы, м;
dэ - эквивалентный (гидравлический) диаметр, м;
w - средняя скорость теплоносителя на данном участке, м/с;
r - плотность теплоносителя, кг/м3;
l - коэффициент сопротивления трения (величина безразмерная).
Коэффициент сопротивления трения l шероховатых труб можно определить по формуле (13-60[6]):
, (5.18)
где k - абсолютная шероховатость и принимается в пределах 0,1 - 0,15 мм.
,
тогда
кПа.
Гидравлические потери давления в местных сопротивлениях: в патрубках, крышках, трубных решётках, перегородках, диффузорах, задвижках вентилях и других элементах теплообменниках определяются по формуле (7-3[7]):
, Па,(5.19)
где x - коэффициент местного сопротивления; его находят отдельно для каждого элемента теплообменника, затем подсчитывают все Dрм, значения которых суммируют.
) вход воды в теплообменник
x = 0,5, Па,
) выход воды из теплообменника
x = 1,0, Па.
Для остальных элементов расчёт производим аналогично по формуле (5.19). Результаты расчёта приведены в табл. 5.5.
Таблица 5.5
Результаты расчёта местных сопротивлений
№Вид сопротивленияКол.xSxw, м/сr, кг/м3Dрм, Па1Вход в ТО10,50,529859852Поворот 90080,54,01,498538613Вход в трубу40,52,01,498519304Выход из трубы41,04,01,498538615Выход из ТО11,01,029851970Итого12607
Так как вода практически не сжимаемая жидкость, то Dру ничтожно мало и мы не будем принимать его в расчёт. Так как теплообменник включён в замкнутую схему (не сообщается с окружающим воздухом), то Dрг = 0.
Теперь определим полное падение давления в теплообменнике
Па,
или
м в.ст.
6. Контрольно-измерительные приборы и автоматика
В работе технологического оборудования непрерывно наблюдается нестабильность, которая является результатом нанесения возмущающих воздействий, приходящих извне или возникающих внутри объекта под косвенным действием внешних возмущений. Возмущения приводят к изменению состояния объекта и снижают эффективность его работы.
Управление объектом можно осуществлять вручную и автоматически. Ручное управление в нынешних условиях малоэффективно, и его успешно заменяет автоматическое. Следует отметить, что относительно высокая стоимость систем автоматического регулирования с избытком компенсируется технико-экономическими и экологическими преимуществами перед системой ручного управления.
АСУ - система человек-машина, в которой управление основными технологическими процессами осуществляется техническими средствами автоматики, их резервирование, а также управление неавтоматизированными операциями и в незапрограммированных ситуациях выполняется персоналом.
АСУ решает две основные функции:
информационную, включающую в себя:
- контроль за основными технологическими параметрами, то есть непрерывную проверку соответствия параметров процесса допустимым значениям и информирование персонала при возникновении несоответствия;
- Изменение или регистрацию технологических параметров процесса за допустимые пределы;
- Вычисление по запросу оператора некоторых комплексных показателей;
- Периодическую регистрацию измеренных и вычисленных параметров;
- Обнаружение и сигнализацию о наступлении предаварийных и аварийных ситуаций;
- управляющую, включающую в себя:
1.Функцию стабилизации технологических параметров в виде поддержания отношения между двумя параметрами, или стабилизацию параметров на заданном уровне;
2.Программное изменение режима протекания процесса по заранее заданным алгоритмам;
.Защиту оборудования от аварий;
.Оптимальное распределение нагрузок между агрегатами;
.Управление пусками и остановами агрегатов.
Применяемые ныне АСУ представляют собой комплекс, включающий элементы технологического контроля, сигнализации, технологических защит, автоматического регулирования, автоматического и дистанционного управления. Реальные АСУ на энергетических котлах включают как правило, все перечисленные элементы, либо содержат большинство из них.
Задачами контроля и управления работой котельного агрегата является: