Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Контрольная работа по "Строительству котельной"

Калининградский Государственный Колледж Градостроительства

Контрольная работа № ______

По предмету _________________________________________________

_____________________________________________________________

студента ______________________________________________________

( фамилия, имя, отчество)

шифр _____________________

РЕЗУЛЬТАТ ПРОВЕРКИ РАБОТЫ:

________________________________

(оценка)

_________________________________

(подпись преподавателя)

Рецензия

На контрольную работу студента заочного отделения__________________________

группы № __________ по предмету ________________________________________

(фамилия, имя, отчество)

контрольная работа выполнена: ____________________________________________

(указать в какой срок сдана работа, и в каком объеме)

_______________________________________________________________________

Следует отметить положительные стороны работы:

_______________________________________________________________________

Недостатком работы является:

_______________________________________________________________________

Грубые ошибки:

_______________________________________________________________________

Замечания по оформлению

_______________________________________________________________________

Срок устранения недостатков контрольной работы

_______________________________________________________________________

Оценка __________________________

Преподаватель

_______________________________________________________________________

(ф.и.о., должность, место работы, ученая степень, звание, подпись)

« ____ » _________________ 200 __ г.

Вопросы:

1. Опишите особенности водогрейного котла «Минск-1».

2. Назначение экономайзеров и их типы.

3. Перечислить основные показатели качества питательной воды.

Задача. Определить расход газа на котельную.

2.Назначение экономайзеров и их типы.

Назначение экономайзера — нагрев воды уходящими газами топливосжигающих установок (котлов, промышленных печей, сушил и др.). Преимущественные области применения экономайзеров — нагрев исходной воды для приготовления подпиточной воды тепловых сетей и питательной воды котлов, производственное и бытовое горячее водоснабжение, а также нагрев воздуха в системах воздушного отопления.

Экономайзеры соответственно назначению условно делят на два типа: некипящие и кипящие. В экономайзере воспринимается 10–20% теплоты топлива.

Некипящие экономайзеры предназначены для подогрева питательной воды только до температуры насыщения и устанавливаются индивидуально на котел пли на группу котлов низкого давления (до p = 2,4 МПа) и малой мощности и могут отключаться от котлов по газовому и водяному тракту. Их выполняют в виде пакета гладких, стальных или чугунных ребристых труб с оребрением с газовой стороны. Длина оребренной чугунной трубы экономайзера конструкции ВТИ составляет 1,5; 2 или 3 м, диаметр трубы 76×8 мм, наружные ребра квадратные размером 150×150 мм. Число труб в пакете в горизонтальной плоскости определяется, исходя из скорости продуктов сгорания, обычно равной 6–9 м/с; число горизонтальных рядов труб экономайзера определяется требуемой поверхностью нагрева.

Кипящие экономайзеры в современных котлах любого давления устанавливают индивидуально к каждому из них. экономайзеры не отключаются по водяному и газовому трактам от остальных элементов котла.

В целях интенсификации теплообмена экономайзер выполняют из трубок малого диаметра dH = 28 ÷ 38 мм при толщине стенки 2,5–3,5 мм. Концы змеевиков экономайзера объединяют коллекторами, вынесенными из области газового обогрева. В мощных котлах с целью уменьшения количества трубок, проходящих через обмуровку экономайзера, змеевики объединяют в соединительных патрубках, которые пропускаются через обмуровку к коллекторам. Иногда коллекторы, объединяющие змеевики, размещают в газоходе, где расположен экономайзер, и одновременно они служат также для его опоры.

Трубки экономайзера обычно располагают в шахматном порядке, что обеспечивает большую эффективность теплообмена примерно на 25% по сравнению с теплообменом при коридорном расположении труб и соответственное уменьшение габаритов экономайзера. Стальной гладкотрубный экономайзер с параллельным включением ряда змеевиков изображен на рис. 1.1.

В целях уменьшения габаритов, занимаемых экономайзером, в котлах большой мощности увеличивают число рядов параллельно включенных змеевиков, предусматривая два входных и два выходных коллектора, расположенных на противоположных стенках конвективной шахты. Встречные змеевики смещены по глубине газохода с таким расчетом, чтобы было выдержано оптимальное значение отношения S2/dИ, равное 1,25.

В другой конструкции малый продольный шаг труб достигается лирообразным изгибом труб. Крепление коллекторов экономайзера осуществляется путем их установки на опорных или подвесных конструкциях. К коллекторам змеевики присоединяют вальцовкой или сваркой через промежуточные штуцера (рис. 1.2).

Выходной коллектор экономайзера присоединяют к барабану котла несколькими водоперепускными трубами, в которых обеспечивается восходящий поток с целью свободного выхода с водой газов и образовавшегося в экономайзере пара в барабан. Для удобства очистки поверхностей нагрева от наружных загрязнений и его ремонта экономайзер разделяют на пакеты высотой до 1 м. Разрывы между пакетами должны быть 550–600 мм, а между пакетами экономайзера и воздушным подогревателем — не менее 800 мм.

Змеевики экономайзера располагают перпендикулярно и параллельно фронту котла (рис. 1.3).

В первом случае длина змеевика невелика, что облегчает их крепление. Во втором случае резко уменьшается число параллельно включенных змеевиков, но усложняется их крепление. В котлах небольшой мощности применяют одностороннее расположение коллекторов. В котлах с развитым фронтом экономайзеры выполняют двусторонними, симметричными, с расположением коллекторов с двух боковых сторон конвективной шахты.

Скорость воды в экономайзере принимают, исходя из условий предотвращения в них расслоения пароводяной смеси и кислородной коррозии. При малой скорости воды остающийся в ней кислород задерживается в местах шероховатости верхней образующей трубок и вызывает язвенную коррозию, которая распространяется на большую толщину стенки трубки вплоть до образования свищей. Расслоение пароводяной смеси при малой скорости потока вызывает ухудшение условий нх охлаждения и перегрев металла трубок.

Массовая скорость воды в экономайзере при восходящем его потоке должна быть выбрана с учетом характеристики рабочей среды и условий теплообмена. Например, для конвективных некипящих элементов массовая скорость воды должна составлять 500–600 кг/(м2·с). При указанных массовых скоростях коэффициент теплоотдачи к воде α2 = 3000 / 4000 Вт/(м2·К), что обеспечивает надежное охлаждение трубок. Отдельные ступени экономайзера выполняют как самостоятельные элементы, и для уменьшения тепловой и гидравлической разверки между трубками ступеней целесообразно их секционировать. Соединительные трубки между ступенями экономайзера используют для перемешивания и переброса воды перед поступлением её в кипящую ступень. Паросодержание на выходе воды из кипящей ступени экономайзера не должно быть более 15–20%. Скорость газов принимают до 12 м/с при работе котла на твердом топливе и до 16–20 м/с — на газе и мазуте.

В целях повышения эффективности теплообмена и компактности экономайзеров мощных котлов к трубкам приваривают плавники или экономайзеры выполняют из плавниковых трубок (рис. 1.4); при этом объем, занимаемый экономайзером, уменьшается на 20–25%.

3.Перечислить основные показатели качества питательной воды.

Надежная и экономичная работа котельной установки в значительной степени зависит от качества воды, применяемой для питания котлов.

Источниками водоснабжения для питания котлов могут служить пруды, реки, озера (поверхностный водозабор), а также грунтовые или артезианские воды, городской или поселковый водопровод. Природные воды, обычно содержат примеси в виде растворенных солей, коллоидные и механические примеси, поэтому непригодны для питания паровых котлов без предварительной очистки.

Показатели качества воды.

Качество воды для питания котельной характеризуется:

- прозрачностью (содержанием взвешенных веществ),

- сухим остатком,

- жесткостью,

- щелочностью,

- окисляемостью.

Сухой остаток содержит общее количество растворенных в воде веществ: кальция, магния, натрия, аммония, железа, алюминия и др., которые остаются после выпаривания воды и высушивания остатка при 110°С. Сухой остаток выражают в миллиграммах на килограмм или в микрограммах на килограмм.

Жесткость воды характеризуется суммарным содержанием в воде солей кальция и магния, являющихся накипеобразователями. Различают жесткость общую, временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную).

Общая жесткость представляет собой сумму величин временной и постоянной жесткости и характеризуется суммой содержания в воде кальциевых и магниевых солей: сернокислых (СаSО4 и МgSО4), хлористых (СаС12 и МgС12), азотнокислых (Са(NО3)2 и Мg(NО3)2), кремнекислых (СаSiO3 и МgSiO3), фосфорнокислых (Са3(РО4)2 и М§(РО4)2), двууглекислых (Са(НСО3)2 и Мg(НСО3)2).

Временная жесткость характеризуется содержанием в воде бикарбонатов кальция и магния Са(НСО3)2 и Мg(НСО3)2. Постоянная жесткость обусловливается содержанием указанных выше солей кальция и магния, за исключением двууглекислых.

Общая жесткость воды, мг-экв/кг, выражается суммарной концентрацией в воде катионов Са2+ (кальциевая жесткость) и Mg2+ (магниевая жесткость

Щелочность воды характеризуется содержанием в ней щелочных соединений. Сюда относят гидраты, например NаОН — едкий натр, карбонаты Nа2СО3 — кальцинированная сода, бикарбонаты NаНСО3, Na3РО4 и др. Величина щелочности воды равна суммарной концентрации в ней гидроксильных, карбонатных, бикарбонатных, фосфатных и других анионов слабых кислот, выраженной в эквивалентных единицах (мг-экв/кг или мкг-экв/кг). В зависимости от преобладающего наличия в воде анионов тех или иных солей различают щелочность: гидратную (концентрация в воде гидроксильных анионов ОН), карбонатную (концентрация карбонатных анионов CO3²¯) и бикарбонатную (концентрация бикарбонатных анионов НСОз³¯.).

Окисляемость воды для питания котельных характеризуется наличием в воде кислорода и двуокиси углерода, выраженных в миллиграммах или микрограммах на килограмм.

Вода, подготовленная для питания котельной установки, не должна давать отложений шлама и накипи, разъедать стенки котла и его вспомогательные поверхности нагрева, а также вспениваться.

1. Опишите особенности водогрейного котла «Минск-1».

Чугунный секционный водогрейный котел Минск-1 (Минск-1М) производится и поставляется покупателю в виде комплекта частей. Сборка котла Минск-1М производится на месте их работы в котельной. Котлы Минск-1 и Минск-1М собираются из двух пакетов средних и крайних секций, устанавливаемых шатром в два ряда на кирпичные стенки топки. Секции котла Минск-1 соединены между собой ниппелями и стяжными болтами, а пакеты – отводами и тройниками. Мощность котла Минск-1 (-1М) (от 200 до 400 кВт) определяется количеством средних секций (14, 22 или 30 средних секций). Для обеспечения прямоточного (последовательного) движения воды через котел Минск-1 в секциях пакетов в ниппелях размещены шайбы со срезами, закрепленные на стяжных болтах. К крайним секциям котла Минск-1 прикреплены передние поворотные и задние камеры. Задние камеры имеют шиберы для регулирования разрежения в топке котла Минск-1, приводящееся в действие тягами, выведенными на фронт. Внутренние сквозные пазы каждой секции и ограничивающие их стыкующиеся ребра в пакете котла Минск-1 образуют межсекционное пространство, являющееся самостоятельным газоходом. С обеих сторон пакетов, вдоль них, выложены из кирпича боковые газоходы, которые с фронта соединяются передними поворотными камерами, а сзади перекрыты. В цоколь котла Минск-1 замуровываются концы колосниковых балок на которые укладываются колосники. Передние и задние стенки топки, верхний проем между пакетами, поворотные камеры с боков, сверху и сзади, боковые стенки пакетов закрыты кирпичом. Котел стянут каркасом из уголка. С фронта к каркасу крепится фронтовая плита с загрузочной, зольниковой дверцами и дросселем дутья. Верхние проемы между секциями, предназначенные для очистки вертикальных каналов газоходов и фронтовые проемы передних поворотных камер закрыты крышками. С 2007 года котел Минск-1 выпускается под маркой "Минск-1М". Была произведена модернизация котла «Минск-1» с целью увеличения КПД и возможностью использования низкосортного топлива, дров и торфяных брикетов. Для этого была увеличена высота топки котла Минск-1, усилены колосниковые балки и убраны поворотные колосники. Конструкция основных элементов котла Минск-1 (чугунные секции, фронтовая и передняя плиты, газоходы и т.п.) не изменилась. На котле «Минск-1М» можно сжигать и другие виды твердого топлива: антрацит, каменный уголь и т.д.

Определить расход газа на котельную. (Вариант №5 ).

1.1 Расчетный расход газа на отопление и вентиляцию определяется по максимальному часовому расходу на эти нужды, нм3/ч:

Vо.в. = ∑ (Qо. + Qв) / (Qн.p * ή )

где Qо. и Qв - максимальные часовые расходы тепла на отопление и вентиляцию каждого отдельного здания соответственно, ккал/ч;

Qн.p - низшая расчетная теплота сгорания газа, ккал/м3;

ή - коэффициент полезного действия котельных с учетом потерь тепловых сетей.

1.2 Расход тепла на отопление здания составляет, ккал/ч:

Qо.= ∑а*gо.*(tвн.-tн.)*Vн. ,

где а - коэффициент, учитывающий изменение температуры окружающего воздуха; при tн.≥ -10°C а=1,2; при tн.= -20°C a=1,1; tH.≤ -40°C a=0,9;

gо, - удельная отопительная характеристика здания, ккал/ (м3*ч*°С);

tвн- температура воздуха внутри помещений, tвн. = 18°С (для жилых зданий), tвн. = 20 °С (для больниц), tвн. = 14 °С (для кинотеатров), tвн. = 16 °С (для прочих общественных зданий);

tн. - наружная расчетная температура самой холодной пятидневки, С°;

Qо.= 1,2* 0,4* (18-(-10))* 101640 + 1,2* 0,5* (20-(-10))* 4320 = 1366041,6+ 77760 = 1443801 ккал/ч.

1.3 Vн. - наружный строительный объем отапливаемых зданий (м3) принимается по типовым проектам зданий или определяется по формуле:

Vн. = х * у *z ,

где х *у *z - длина, ширина, высота здания соответственно, м.

Удельная отопительная характеристика зданий gо ккал/ (м3*ч*°С)

Vн. = 6* (55*14*22) = 101640 м3 (жилых зданий)

Vн. = 45*12*8 = 4320 м3 (больницы)

Таблица 2

Этажность застройки, этажи gо

1 0,6-0,7

2-3 0,4-0,5

4-5 0,35-0,4

6 и более 0,3-0,4

1.4 Расчетный расход тепла на вентиляцию зданий определяется, ккал/ч:

Qв.= gв.*(tвн.-tн.)*Vн. ,

где gв - удельная вентиляционная характеристика здания, ккал/ (м3*ч*°С).

Удельная вентиляционная характеристика общественных зданий gв, ккал/ (м3*ч*°С)

Таблица 3

Здания gв Условное обозначение в таблице с данными

Административные 0,18 А

Театры, кинотеатры 0,4 Т, К

Магазины, учебные заведения 0,1 М. У

Больницы 0,3 Б

Предприятия общественного питания 0,7 П

Qв. = 0,3 * (20 - (-10)) * 4320 = 38880 ккал/ч.

2. Определение расхода газа на нужды централизованного горячего водоснабжения

2.1 Расход тепла на водоснабжение определяется, нм3/ч:

Qг.в. = м * (a + b)/24 * (65 – tx) * kс * kч

где

м – количество жителей, охваченных централизованным горячим водоснабжением, чел.,

а - норма расхода горячей воды для жилых зданий. Принимаем а= 80100 л/сутки на 1 жителя;

b - норма расхода горячей воды для общественных зданий. Принимаем = b = 20 л/сутки на 1 жителя;

tx. - температура водопроводной воды. Принимаем tx. = 5 °С;

kc., kч. - суточный и часовой коэффициенты неравномерности потребления воды соответственно, kc = 1,2, kч. = 1,7-2,0.

Q г.в. = 600*(100 + 20)/24 *(65 - 5) * 1,2 * 2,0 = 432000 ккал/ч.

2.2 Расчетный расход газа на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение зданий определяется по формуле, нм3/ч:

VО.В. г.в. = ∑ (Qo. + Qв. + Q г.в.) / (Qн.р. * ή)

VО.В. г.в. = (1443801 + 38880 + 432000) / (8600 *0,83) = 268,23 нм3/ч

Ответ: расчетный расход газа на котельную составляет 268,23 нм3/ч.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СНиП 2.04.08-87*. Газоснабжение, изд. 1995 г.

2. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы .

3. СНиП 2.35-76*. Котельные установки, изд. 1997 г.

4. Павлов И.Н., Фёдоров М.Н. Котельные установки.- М.: Стройиздат, 1998 г.

5. Брюханов О.Н., Кузнецов В.А. Газифицированные котельные агрегаты. – М.: ИНФРА- М, 2007.

6. СНиП 2-35-76* Котельные установки. –М.: ФГУП ЦПП, 2005.

7. Изменение № 1 СНиП 2-35-76* Котельные установки. – М.: ФГУП ЦПП, 2005

8. ПБ12-368-00 Правила безопасности в газовом хозяйстве- М.: Госгортехнодзор России, 2000.

Контрольная работа по Строительству котельной 📙 Контрольная → 🆔 70253