Практическая работа на тему "Определение расхода газа на котельную. Расчет оборудования котельной" по МДК 01.02 для специальности 08.02.08 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения»

Цель работы: освоить методику расчета внутреннего оборудования котельной

Таблица 1.Задание на практическую работу 23, по вариантам

Введение

1. Техническая характеристика котлов.

2. Расчет внутреннего оборудования котельной

   1. Определение расхода газа.

   2. Расчет взрывных предохранительных клапанов.

   3. Расчет тягодутьевого устройства.

   4. Расчет естественной приточно-вытяжной вентиляции.

   5. Расчет взрывных проемов.

Пример расчета практической работы

1.ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОТЛОВ.

Число секций – 20шт.

Площадь поверхности нагрева котла - 36м³

Площадь поверхности нагрева средней секции – 1,8м²

Удельный теплосъем – 92400 кДж/м³

КПД – 0,87

2.РАСЧЕТ ВНУТРЕННЕГО ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ.

2.1Определение расходов газа на один котел и котельную.

В котельную подается газ Тюменского месторождения:

а) теплота сгорания
б) плотность газа

Котельная располагается в отдельно стоящем здании, стены которого выполнены из кирпича I степени огнестойкости, , в котельной устанавливаются 6 котлов типа «Факел»

Определяем расход газа на 1 котел.

, где

F – площадь поверхности котла;

N – удельный теплосъем;

𝞰 – КПД;

- расчетная низшая теплота сгорания газа.

Определяем расход газа на котельную

,

где n – количество котлов

2.2 Расчет взрывных предохранительных клапанов на котле и борове.

Условия расчета: Согласно «Правил безопасности в газовом хозяйстве» на 1м³ топки и борова должно приходиться 500см² взрывного предохранительного клапана.

Данные для расчета:

Геометрические размеры котла:

L_к=2,8м

в_к=1м

h=2,2м

Размеры борова:

L_б=17,5м

В_б=0,6м

h_,б=1,5м

2.2.1. Определяем объем котла.

Определяем объем топки котла как 40% от объема котла

Согласно условиям расчета составляем пропорцию для топки котла.

К установке принимаю на каждом котле по 2 предохранительных клапана размером:

n=2

F=1230см²

F₁=1230/2=615см²

2.2.2. Определяем количество предохранительных клапанов на боровах.

Определяем объем борова.

Для предохранения разрушения борова при возможном взрыве на нем устанавливаются взрывные клапаны из расчета 500см² на 1м³ борова. Согласно условий расчета составляем пропорцию:

К установке принимаем 5 предохранительных клапанов площадью равной

2.3. Расчет тягодутьевого устройства.

Цель расчета: Определить соответствие существующей трубы с расчетной.

Условия расчета: Высота дымовой трубы должна обеспечивать предельное разряжение в топке котлов и полное удаление продуктов сгорания.

Данные для расчета:

- план котельной

- барометр давления в данной местности, В_бар=1,01МПа

- температура уходящих газов, t_ух=200⁰С

- высота трубы, Н_тр=30м

- диаметр трубы, d_тр=0,8м

2.3.1. Проводим проверочный расчет существующей трубы.

Высоту дымовой трубы определяем из условий всех элементов котельной.

Определяем сумму сопротивлений всех элементов

где

- сопротивление трубы

- сопротивление борова

- сопротивление котла 70100Па;

- сопротивление шибера 515Па;

- сопротивление топки 3050Па.

Рассчитаем высоту расчетной трубы:

,м

Где расчетная высота дымовой трубы,м;

Σ∆S-суммарные потери давления , Па;

– температура уходящих газов, С⁰,

– средняя наружная температура за весь год, С⁰

t_н=5⁰С расчет средней наружной температуры за весь год.

Вывод: Существующая труба в котельной высотой 30м удовлетворяет требованиям расчета, следовательно дополнительных дымососов не требуется т.к. труба обеспечивает удаление продуктов сгорания.

2.3.2. Определяем площадь сечения дымовой трубы.

,

где V – объем дымовых газов.

w – скорость уходящих газов от 3 до 6 м/с.

,

где В₀ – расход газа с учетом плотности газа

,

где В – расход газа на котельную

- теоретический объем воздуха для сжигания 1м³ газа

Определяем диаметр дымовой трубы.

Вывод: Существующая дымовая труба d=0,8м удовлетворяет требованиям расчета и обеспечивает отвод продуктов сгорания из топки котла.

2.4. Расчет естественной приточно-вытяжной вентиляции.

Цель расчета: Подобрать устройства, обеспечивающее трехмерный воздухообмен в 1 час в помещении котельной.

Условие расчета: выборочные устройства должны обеспечивать 3х кратный воздухообмен, а также приток воздуха, необходимого для сжигания газа.

Данные для расчета:

- геометрические размеры котельной

длина, l=24м

ширина, в=12м

высота, h=5,5м

- геометрические размеры котла

длина, l=2,8м

ширина, в=1м

высота, h=2,2м

- размеры газоходов

длина, l=2,4м

ширина, в=0,32м

высота, h=0,65м

2.4.1. Определяем количество отсасываемого воздуха.

,

где V_кот- объем котельной

V_обор- объем оборудования

2.4.2. Подсчитываем площадь вытяжного отверстия.

w – скорость дымовых газов в выходном сечении трубы принимаем равным 5м/с.

К установке принимаем дефлекторы типа Т-20 в количестве 3х штук, с площадью

Таблица 1. Характеристика дефлектора Т-20

2.4.3. Рассчитываем приточную вентиляцию.

Количество приточного воздуха подсчитываем дважды.

L_притI – из условия 3х кратного воздухообмена в час.

L_притII – с учетом воздуха идущего на горение, а также с учетом подсоса воздуха котлами и боровами.

Площадь приточного отверстия определяют по формуле по большему из этих величин.

где w_прит- скорость воздуха в приточном отверстии для естественной вентиляции принимаем 1м/с.

L_притI – определяют по формуле

где В – расход газа для 1 котла

 - коэффициент избытка воздуха с учетом подсосов (принимаем 1,31,6)

Находим площадь сечения одной жалюзийной решетки из расчета, что в котельной установлены 4 жалюзийные решетки.

2.5. Расчет взрывных проемов.

Цель расчета: Рассчитать взрывные проемы котельной с целью возможности газификации котельной.

Условия расчета: В котельной с газовым топливом суммарная площадь оконных и дверных проемов должно быть не 30% от площади общей стены.

Данные для расчета:

- длина большей стены - 24м

- высота большей стены - 5,5м

- ширина окна - 2м

- высота окна - 2,5м

- ширина двери - 1,2м

- высота двери -2,5м

- n окон -7 шт.

- n дверей -2 шт.

Определяем площадь большей стены.

Определяем суммарную площадь взрывных проемов.

При условии если , то котельную газифицировать можно.

котельную газифицировать можно.

Критерии оценки практической работы:

«5»- практическая работа выполнена по всем правилам оформления, в срок, расчеты выполнены по варианту и правильно.

«4»- практическая работа выполнена по всем правилам оформления, в срок, расчеты выполнены по варианту с незначительными ошибками в расчетах, не возвращается на доработку

«3»- практическая работа выполнена по всем правилам оформления, в срок, расчеты выполнены по варианту с ошибками в расчетах, возвращается на доработку.