Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інженерні мережі теплопостачання
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
ІБІД
Факультет:
ТГВ
Кафедра:
Кафедра теплогазопостачання і вентиляція (ТГВ)
Інформація про роботу
Рік:
2013
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Інженерні мережі теплопостачання
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти та науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра ТГВ
Розрахунково-графічна робота
З курсу:
« Міські інженерні мережі теплогазопостачання і вентиляції »
Розрахункові параметри зовнішнього повітря в теплий (ТПР) і холодний (ХПР) періоди року.
Розрахункові параметри зовнішнього повітря приймають згідно [5, дод.8] за кліматом категорії А для ТПР і категорії Б для ХПР.
Для м. Керч:
Для ТПР (категорія А):
Температура – 26°С
Питома ентальпія – 60,7 кДж/кг
Швидкість вітру – 4,1 м/с
Для ХПР (категорія Б):
Температура – -15 °С
Питома ентальпія – -13 кДж/кг
Швидкість вітру – 9 м/с
Географічна широта – 44 град. пн.ш.;
Розрахунковий барометричний тиск – 1010 гПа;
Середньодобова амплітуда температури зовнішнього повітря – 11 °С.
Період
Року
Розр.
геогр.
широта
Баром.
тиск,
Па
Пара-
метр
Темпер.
tз, °С
Ентальпія
Iз, кДж/кг
Шв.
вітру
Vз, м/с
ТПР
49
101000
А
26
60,7
4,1
ХПР
Б
-15
-13
9
Для заданого міста будівництва з [1, 7] визначаємо розрахункові параметри зовнішнього повітря: середню температуру найбільш холодної п`ятиденки з коефіцієнтом забезпеченості 0,92,tх5 = tро, ºС; середню температуру опалювального періоду (період з середньодобовою температурою повітря ( 8), tom, ºС; тривалість опалювального періоду, zom, діб; кількість градусо-діб опалювального періоду КГД; температурну зону місця будівництва.
Для відповідної температурної зони згідно дод.4 [7] визначаємо нормативні значення опору теплопередачі зовнішніх огороджувальних конструкцій (зовнішніх стін, горищного перекриття, перекриття над холодними підвалами, вікон і балконних дверей ), (м2(К)/Вт.
tх5 = tро= -15ºС
tom= 2,9ºС
zom=144діб
КГД=
z
om
∙
t
в
−
t
оп
=144∙
18−2,9
=2174
Температурна зона місця будівництва – ІV
Мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкції житлових та громадських будинків, Rq min, м2 ·К/Вт та значення коефіцієнта K=1/ Rq min приведемо в таблиці 1.
Таблиця 1
№
поз.
Вид огороджувальної конструкції
Rqmin для І температурної зони
К
м2 ·К/Вт
Вт/( м2 ·К)
1
Зовнішні стіни
2,8
0,36
2
Покриття й перекриття неопалюваних горищ
3.3
0.3
3
Перекриття над неопалюваними підвалами, що розташовані вище рівня землі
2.7
0,37
6
Вікна, балконні двері, вітрини, вітражі, світлопрозорі фасади
0.45
2.2
ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВИХ ТЕПЛОВИХ ПОТОКІВ
НА ОПАЛЕННЯ ЖИТЛОВОГО БУДИНКУ
Тепловий потік, Вт, на опалення житлового будинку визначається за формулою:
, Вт Вт
де а – коефіцієнт, що враховує район будівництва будинку і визначається за формулою:,
де Vз –об’єм будинку за зовнішнім обміром, Vз = S(h = 374,88*36=13495,7 м3;
tв – внутрішня розрахункова температура в будинку, tв = 18ºС;
qо – питома теплова характеристика будинку, Вт/(м3·К), розраховується за формулою М.С.Єрмолаєва [4]:
,
Вт/(м3·К),
де Р = 88.4– периметр будинку за зовнішнім обміром, м; S = 374.9 – площа будинку в плані, м2; h = 36 – висота будинку, м; Rзс, Rвік, Rгп, Rпп – термічні опори, (м2(К)/Вт, відповідно зовнішніх стін, вікон, горищного перекриття, підвального перекриття. Приймаємо їх рівними значенням нормативних термічних опорів для відповідних захищень.
І. ПОБУДОВА РОЗИ ВІТРІВ
Виписуємо середньомісячну повторюваність і швидкість вітру в напрямках 8 румбів для ТПР і ХПР в табл. 1 [1]
для м. Керч.
ТПР
Таблиця 1
Румби
Пн
ПнСх
Сх
ПдСх
Пд
ПдЗх
Зх
ПнЗх
Р,%
21
11
4
6
11
8
16
23
V, м/с
5,7
6,5
4,5
3,8
5,3
5
4,1
4,2
Для ТПР переважаючий Північно-західний вітер
ХПР
Таблиця 2
Румби
Пн
ПнСх
Сх
ПдСх
Пд
ПдЗх
Зх
ПнЗх
Р,%
13
18
12
4
14
8
9
22
V, м/с
6,3
7,4
6,2
3,3
7,5
5,8
4,7
5,4
Для ХПР переважаючий Північно-західний вітер.
За розрахунковий приймаємо ХПР.
2. Відкладаємо суцільними лініями 8 румбів (Пн, ПнСх, …).
3. Тонкими штриховими радіальними лініями ділимо румби навпіл.
4. Тонкими суцільними лініями ділимо кути, утворені румбами і штриховими лініями. Утворилися 32 секторні кути.
5. Наносимо у довільному масштабі коло радіусом r = РО = 12,5% (колова роза вітрів).
6. Зберігаючи прийнятий масштаб, наносимо суцільною лінією повторюваності вітру Р у 8 румбах дугою завдовжки 1/32 кола.
Розрахунок системи газопостачання будинків.
Розведення будинкового газопроводу передбачаємо пофасадно з вводом безпосередньо в кухню.
Визначачаємо розрахункову витрату газу на ділянці.
V
р
=
k
0
·
q
i
·
n
i
·3600
Q
н
c
, м3/год
k
0
- коефіцієнт одночасності дії;
q
i
- теплопрод. приладу;
q
i
= 11,4 КВт для ПГ-4
n
i
- кількість приладів на ділянці;
Q
н
c
- нижча теплота згорання газу;
Q
н
c
= 36000 кДж/м3
Визначення розрахункових витрат газу на діл. заносимо в табл..1
Таблиця 1
№діл.
К-сть
квартир
Тип
приладу
кВт
К-сть
приладів
,
0-1
1
ПГ-4
11,4
1
1
1,14
1-2
2
ПГ-4
11,4
2
0,65
1,48
2-3
3
ПГ-4
11,4
3
0,45
1,54
3-4
4
ПГ-4
11,4
4
0,35
1,6
4-5
5
ПГ-4
11,4
5
0,29
1,65
5-6
6
ПГ-4
11,4
6
0,28
1,92
6-7
7
ПГ-4
11,4
7
0,28
2,23
7-8
14
ПГ-4
11,4
14
0,251
4
8-9
28
ПГ-4
11,4
28
0,234
7,47
Дані гідравлічного розрахунку заносимо в табл. 2
№діл.
lм, довжина ділянки
,
мм
Па/м
Па
Па
Па
Па
0-1
5,16
1,14
15
2,25
11,61
29,03
78,4
119
1-2
3,0
1,48
20
0,9
2,7
0,81
64,5
68
2-3
3,0
1,54
20
0,95
2,85
0,855
50,7
54,4
3-4
3,0
1,6
20
0,92
1,5
0,45
36,9
38,9
4-5
3,0
1,65
20
1
3
0,9
23
26,9
5-6
3,0
1,92
25
0,45
1,35
0,4
9,2
11
6-7
9,6
2,23
25
0,55
5,28
1,58
-4,6
2,3
7-8
16,2
4
32
0,52
8,42
2,53
0
11
8-9
10,7
7,47
40
0,97
10,38
3,11
-21,7
-8,2
∑=323
Умова виконується, оскільки 600Па>323Па
1.Трансформаторні пункти
Трансформаторна підстанція , підстанція електрична, призначена для підвищення або пониження напруги в мережі змінного струму і для розподілу електроенергії. Підвищувальні Т. п. (споруджувані зазвичай при електростанціях) перетворять напругу, що виробляється генераторами, у вищу напругу (одного або декількох значень), необхідну для передачі електроенергії по лініях електропередачі (ЛЕП). Понижувальні Т. п. перетворять первинну напругу електричної мережі в нижчу вторинну. Залежно від призначення і від величини первинної і вторинної напруги понижувальну Т. п. поділяються на районних, головні понижувальні і місцеві (цехові). Районні Т. п. приймають електроенергію безпосередньо від високовольтних ЛЕП і передають її на головні понижувальні Т. п., а ті (знизивши напругу до 6, 10 або 35 кВт) — на місцеві і цехові підстанції, на яких здійснюється останній рівень трансформації (з пониженням напруги до 690, 400 або 230 кВт ) і розподіл електроенергії між споживачами.
товары
До складу Т. п. входять трансформатори силові (зазвичай 1 або 2), розподільні пристрої, пристрої автоматичного управління і захисту, а також допоміжні споруди. На ряду потужних понижувальних Т. п. (на 220—330—500—750 кВт) застосовують автотрансформатори, що знижує втрати електроенергії (на 30—35%), витрату міді (на 15—25%) і сталі (на 50—60%). Розподільний пристрій Т. п. може мати 1 або 2 системи збірних шин або не мати їх. Найбільш поширені Т. п. з однією системою збірних шин, що зазвичай секціонується вимикачами і розєднувачами; на деяких Т. п. додатково встановлюють обхідну (байпасну) систему шин, що дозволяє вести профілактичні і ремонтні роботи, не припиняючи електропостачання споживачів.
Т. п. виготовляють, як правило, на заводах і доставляють на місце установки в повністю зібраному вигляді або ж окремими блоками. Такі Т. п. називають комплектними (мал. 1 ). У СРСР серійно випускаються комплектні Т. п. потужністю від 20 до 31 500 кВт з первинною напругою 6, 10, 35, 110 і 220 кВт і вторинним від 0,22 до 10 кВт . Перспективне вживання Т. п., в яких як ізоляція високовольтних комутаційних апаратів використовується елегаз (Sf 6 ), що володіє високою електричною міцністю і дугогасительной здатністю. Вживання елегаза дозволяє значно зменшити габарити високовольтних апаратів і всій Т. п. в цілому. Місце розташування Т. п. визначається її призначенням і характером навантажень. Т. п. з вторинною напругою 6, 10, 35 і 110 кВт розміщують, як правило, в центрі території, на якій знаходяться споживачі електроенергії, що скорочує втрати електроенергії при її передачі і витрату матеріалів при пристрої електромереж. При розміщенні цехових Т. п. враховуються конфігурація виробничих приміщень, розташування технологічного устаткування, умови довкілля, вимоги пожежної безпеки і ін. Устаткування Т. п. може розміщуватися на відкритому майданчику (мал. 2 ) або в закритому приміщенні (наприклад, в окремій будівлі).
Комплектні трансформаторні підстанції (КТП) застосовують для прийому, розподілу та перетворення електричної енергії трифазного струму частотою 50 Гц. За кількістю трансформаторів КТП можуть бути одно-, дво-і трьохтрансформаторними. За родом установки КТП можуть бути: • внутрішньої установки з масляними, сухими або заповненими негорючою рідиною трансформаторами; • зовнішньої установки (тільки з масляними трансформаторами); • змішаної установки з розташуванням РУВН і трансформатори зовані, а РУНН всередині приміщення. Комплектні трансформаторні підстанції можна розділити на чотири групи: а) зовнішньої установки потужністю 25 - 400 кВ • А, напругою 6 - 35 / 0,4 кВ, що застосовуються для електропостачання об'єктів сільськогосподарського призначення (в основному щоглові підстанції). Комплектні трансформаторні підстанції даної групи складаються з шаф введення ВН, трансформатора і шафи НН, укомплектованого на відходять лініях автоматичними вимикачами; б) внутрішньої і зовнішньої установок напругою до 10 кВ включно потужністю 1600 - 2500 кВ • А, які в основному використовуються для електропостачання промислових підприємств. Комплектні трансформаторні підстанції цієї групи складаються з шаф введення на напругу 10 кВ і РУ напругою до 1 кВ. Для КТП застосовують як масляні, так і заповнені негорючою рідиною або сухі трансформатори типу GDNN, для КТП зовнішньої установки - тільки масляні; в) збірні та комплектні трансформаторні підстанції напругою 35 - 110 / 6 – 10 кВ. З боку ВН підстанції комплектуються відкритими РУ напругою 35 - 110 кВ. З боку ВН підстанції комплектуються відкритими РУ напругою 35 - 110 кВ, з боку 6 - 10 кВ - шафами КРУН зовнішньої установки; г) спеціального призначення, що перевозяться на салазках, напругою 6-10 кВ, потужністю 160 - 630 кВ • А, які випускають для електропостачаннябудівельних майданчиків,шахт
Конструкція КТП Конструктивно підстанція КТП може бути виконана з кабельними або повітряними вводами і висновками в різних сполученнях. При повітряному введенні КТП підключається до ЛЕП за допомогою роз'єднувача, який поставляється комплектно з КТП і встановлюється на найближчій опорі. У КТП на відходять лініях встановлені стаціонарні автомати. Патрони високовольтних запобіжників встановлені усередині шафи КТП. Підстанції забезпечують облік активної електричної енергії. У КТП є електричні та механічні блокування, що забезпечують безпечну роботу обслуговуючого персоналу. У КТП є фідер зовнішнього вуличного освітлення, який вмикається і вимикається автоматично.
2.Трасування промислово-побутової каналізації//
/
3.Особливості водопостачання промислових об'єктів
Для забезпечення водою промислово-господарського комплексу необхідно мати цілий ряд споруд для забору води, її підйому, очистки, накопичування, транспортування і розподілу. Набір цих споруд залежить від наявності і якісних показників водних джерел, вимог споживачів до води та кількості споживачів, складу самих споживачів, наявності обладнання, матеріалів тощо. В усіх країнах світу споживання води галузями народного господарства збільшується з року в рік, а це веде до зростання навантаження на природні водні джерела і на системи водопостачання та водовідведення. На сьогоднішній день промислові підприємства України все ще споживають значну кількість води з природних джерел. До найбільш значних споживачів води у промисловості відносяться підприємства чорної металургії. Незважаючи на те, що на цих підприємствах достатньо широко застосовується оборотне водопостачання, об’єм якого в Україні перевищив 80 %, кількість стічних вод, що скидаються у водойми ще дуже велика і складає 1,5 млрд. м3/рік. 3.1 Особливості використання води у промисловості Промислові підприємства є практично в кожному населеному пункті. Це можуть бути невеличкі заводи місцевої промисловості (цегельні, залізобетонних конструкцій тощо), переробки сільськогосподарської продукції або заводи-велетні (металургійні, хімічної промисловості тощо). Вони можуть працювати в одну, у дві чи три зміни. Воду найчастіше витрачають протягом робочої зміни. Деякі з підприємств не працюють в окремі період року. Потреби підприємств у воді складаються з технологічних і господарсько-питних. Режим споживання води на технологічні потреби залежить від устаткування, технології виробництва та інших факторів і встановлюється технологами. Промислові підприємства витрачають велику кількість води, а деякі підприємства вимагають навіть безперервної подачі води. Із збільшенням потужності підприємств, використанням складних технологічних процесів потреби у воді збільшуються. Витрати води, які споживає промисловість, у десятки разів перевищують кількість води, що споживає населення. Наприклад, кількість води, що використовується тільки на охолодження металургійними підприємствами, складає більше 5 млрд. м3 на рік, що у два рази перевищує водоспоживання населення. На підприємствах в залежності від прийнятих технологій, виготовленої продукції, потужності, займаних площ може існувати декілька систем водопостачання. В цілому системи водопостачання промислових підприємств можна поділити на такі:
Господарсько-питні
Протипожежні
Виробничі. Господарсько-питна система подає воду для питних та інших потреб робітників і службовців протягом зміни, а також для прийняття душів протягом 45 хв. після закінчення зміни. Залежно від виду виробництва (холодні або гарячі цехи) в розрахунках встановлюють графік витрачання води протягом зміни. Воду забирають питними фонтанчиками, раковинами, мийками, різними санітарними приладами. Для розрахунків вважають, що воду споживають усі працюючі, а душами користується якась частина їх. Кількість працюючих, які приймають душ, встановлюють залежно від типу виробництва. Якість води повинна відповідати вимогам “Вода питна”. ^ Протипожежна система має подавати воду тільки під час пожежі із зовнішньої та внутрішньої мереж. Витрати води на пожежегасіння можуть бути великими, але це спостерігається дуже рідко. Використовувати можна воду як питної, так і іншої якості. ^ Виробнична система забезпечує водою тільки виробничі процеси. При цьому в залежності від типу виробництва на підприємстві можуть бути споживачі з різними вимогами до якості води. Як приклад, розглянемо водопостачання сучасного заводу синтетичного каучуку. На заводі існує 10 мереж води різної якості:
1. потрібна вода річкова технічна (неочищена);
2.технічна очищена до вмісту завислих речовин 20 мг/дм3;
3. технічна профільтрована до вмісту завислих речовин 5 мг/дм3;
4. охолоджуюча оборотна технічна вода;
5.прояснена і охолоджена до 7ºC, яка відводиться з температурою 12ºC; 6.вода частково зм’якшена натрій-катіонуванням з жорсткістю до 0,7 мг-екв/дм3, яку використовують на відмивку каучуку; 7.зм’якшена натрій-катіонуванням до 0,05 мг-екв/дм3, яку 8.використовують для приготування каталізатора та живлення котлів-9.утилізаторів тепла; 10.знесолена до 20-30 мг/дм3; 11.вода господарчо-питна;
12.протипожежна. Для підприємств, які є великими споживачами неочищеної води, звичайно будують самостійний виробничний водопровід. Великі підприємства, які розташовані за межами населеного пункту, мають роздільні системи господарсько-питного та виробничного водопроводів. Протипожежний водопровід здебільшого об’єднують з господарсько-питним. Невеличкі підприємства здебільшого підключають до водопроводу населеного пункту. У разі потреби в якісній воді (кращій ніж питна) для якогось цеху або приладу можна робити локальні установки поліпшення якості води. Кількість і якість води для виробничих потреб залежать від характеру виробництва, схеми технологічних процесів, використовуваного обладнання, можливих джерел водопостачання. Звичайно, ці параметри задають технологи і вони можуть коливатися в дуже широких межах. Різноманітні вимоги до якості води потребують навіть різних виробничих систем. Вимоги до якості води дуже часто визначають можливі схеми водопостачання. В деяких випадках якість води може визначати питоме водоспоживання. Так, при охолодженні мартенівських пічок на Донбасі жорсткою водою на одну піч використовується 250-500 м3/год, а на Уралі при більш якісній воді – всього 150-300 м3/год. 3.2 Типи водоспоживання у виробництві Вода у промисловості витрачається на самі різноманітні цілі. У цілому водоспоживання у виробництві можна класифікувати так: охолодження, промивання, пароутворення, гідротранспорт, у складі продукції. В залежності від ролі, що виконує вода у системах виробничного водопостачання, її можна поділити на чотири категорії:
1.Вода І категорії використовується для охолодження обладнання і продукту в теплообмінних апаратах (без контакту з продуктом). Вода тільки нагрівається і практично не забруднюється. 2.Вода ІІ категорії використовується як середа, що поглинає та транспортує домішки, без нагрівання (збагачення корисних копалин, гідротранспортування). Вода забруднюється механічним та розчинними домішками, але не нагрівається. 3.Вода ІІІ категорії використовується також як середа, що поглинає та транспортує механічні та розчинні домішки, з нагріванням (уловлювання та очистка газів, гасіння коксу та інше). 4.Вода ІV категорії використовується в якості розчинника реагентів, наприклад при флотаційному збагаченні копалин тощо. ^ Воду на охолодження використовують для конденсації пари, охолодження печей, машин, агрегатів. Звичайно, питома вага цих втрат значно перевищує інші витрати води і безперервно зростає. Так, в чорній і кольоровій металургії, в нафтопереробній промисловості на водяне охолодження використовується 95% води і тільки 5% на підсобні потреби, в хімічній та коксохімічній відповідно 90% і 10%. ^ Промивання водою сировини або продукції здійснюється, наприклад, на таких підприємствах, як шкіряні, консервні, овочесушильні, цукрові тощо. Водою змивають різне сміття, жир, мул. Вода використовується для промивки, замочування, та зволоження у целюлозно-паперовій, текстильній та вовнапереробній промисловостях. Пару, яку одержують на різноманітному за потужністю та конструкцією паросиловому обладнанні, використовують практично на всіх підприємствах для обігріву приміщень, підігріву різних матеріалів, прогріву продукції – скажемо залізобетонних плит на заводі будівельної індустрії тощо. Гідротранспорт передбачає транспортування потоком води лотками або жолобами шлаку, золи, сировини тощо. Його можна використовувати, наприклад, на теплосилових станціях для транспортування шлаку і золи, в доменному виробництві для транспортування шлаку, на збагачувальних фабриках для транспортування різних відходів, на цукрових заводах для транспортування цукрових буряків тощо. ^ Вода у складі продукції - прикладом можуть бути харчова промисловість, будівельна індустрія. Це стосується виготовлення консервів і продукції на овочесушильних виробництвах, молочних заводах, виготовлення цегли на цегляних заводах тощо. Наприклад, на теплових електростанціях 85% загальної витрати води використовується на охолодження, 12% - на транспортування золи (на станціях, де вугіль використовують як пальне), 3% - на приготування пари. В цілому, по всім видам промисловості 70-75% води витрачається на охолодження механізмів та апаратів різних технологічних процесів. Основні 4 випадки використання води у промисловості 1.Вода не підлягає термічному діянню. В таких процесах, як гідротранспорт, мийка деталей або обладнання, сольовий склад води практично не змінюється, і тому не чинить шкідливого діяння на об’єкт, з яким контактує. В процесі використання така вода придбає тільки механічні забруднення. Для повторного використання цієї води достатньо її освітлення за допомогою відстоювання. Чим більший розмір отворів розподільчих та розбрискувальних пристроїв, тим менші вимоги до степені освітлення води, що використовується в оборотній системі.
2.Вода підлягає термічному діянню В оборотних системах охолодження теплообмінної апаратури вода багаторазово нагрівається та охолоджується у інтервалі 20-40°C. При цьому у зв’язку з випаровуванням частини води на градирні зростає кількість солей, у тому числі погано розчинних солей карбонатної жорсткості, які здібні утворювати накипі. В основному утворюються відкладення карбонату кальцію внаслідок порушення вуглекислотної рівноваги, що інтенсифікується з підвищенням температури. Ca(HCO3)2 / CaCO3/+ H2O + CO2/. (1.1) Для запобігання цьому технічну воду підкислюють сірчаною кислотою, в результаті чого солі карбонатної жорсткості перетворюються у краще розчинні сульфати, тобто карбонатна жорсткість переходить у некарбонатну. Ca(HCO3)2 + H2SO4/CaSO4 + 2H2O + 2CO2/. (1.2) 3.Вода нагрівається до 140°C. Це діється при підготовці гарячої води для систем гарячого водопостачання міста. Повне знесолення води у цьому випадку не потрібно, тому достатньо забезпечити запобігання корозії в опалювальних приладах міста та утворення накипі. З цією метою з води спочатку видаляються корозійно-активні гази (O2, CO2), а потім на натрій-катіонітних фільтрах катіони кальцію та магнію, що утворюють накипі, замінюються на катіони натрію, солі якого добре розчинні. 4.Вода повністю випаровується. При отриманні технологічної пари вода повністю переходить з рідкого стану у пароутворення. Тому солі, що містяться у воді можуть кристалізуватись на теплообмінній поверхні труб парових котлів. Підготовка води для отримання пари полягає у повному видаленні усіх розчинних у воді компонентів на спорудах хімводоочистки. Технологічний ланцюжок цієї очистки включає послідовне видалення усіх компонентів в залежності від простоти вилучення цих компонентів. Спочатку з води видаляються корозійно-активні гази. У зв’язку з поганою розчинністю газу у гарячій воді для цього воду достатньо нагріти. Після цього з води собційним засобом вилучаються органічні речовини (нафтопродукти, гумінові солі). Розчинні неорганічні солі, що залишились у воді вилучають послідовно на катіонообмінних і аніонообмінних фільтрах. На катіонообмінних фільтрах усі металеві катіони заміняються на катіони водоводу. Для вилучення аніонів використовують виключно аніоніти, в яких усі аніони (кислотні залишки) заміняються на гідроксид-аніони. Таким чином вода повністю знесолюється.
3.3 Системи і схеми водопостачання ТЕС і ТЕЦ Схеми водопостачання можуть бути:
прямоточні (при наявності досить потужного джерела),
оборотні (найчастіше),
змішані.
Для охолодження конденсаторів використовується технічна вода без нормування її якості. Проте підвищення коефіцієнту корисної дії паросилової установки досягається покращенням якості води та зниженням її температури. При прямоточній системі охолодження вода проходить через конденсатор турбіни одноразово, при цьому забір води з ріки здійснюється обов’язково із створу, який розташовано вище по течії, ніж скид води. Вода після використання на охолодженні скидається в річку, водосховище. Така система потребує значних капітальних вкладень, потужних джерел водопостачання, проте забезпечує низькі і стабільні температури води. Подача води з водойми може забезпечуватись блочною або центральною насосною станцією. При блочній станції на кожний блок (котел, турбіна) подається двома циркуляційними насосами й окремим водоводом. В такій системі засувки і зворотні клапани на напірних лініях не встановлюються , а тепла вода скидається в самопливний канал великого перерізу (4.2/3 м). Система найбільш економічна і надійна. При центральній насосній станції вода подається споживачам по двох- трьох водоводах великого діаметра (3-3.3 м) декількома насосами (не менше чотирьох). В схемі багато запірної й запобіжної арматури, відповідно великі гідравлічні втрати. В прямоточній системі витрати води можуть бути забезпечені тільки на великих річках. Крім того, скид великої кількості теплої води обмежує застосування таких систем. / Рис. 5.2 - Схема прямоточної системи технічного водопостачання електростанцій: 1-річка; 2-головний корпус; 3- водоприймальний пристрій та берегова насосна станція; 4- циркуляційні насоси; 5-напірні трубопроводи; 6 –конденсатори турбін; 7-зливні трубопроводи; 8- закритий відвідний канал; 9-пристрій для регулювання води у закритому відвідному каналі; 10-відкритий відвідний канал; 11- водоскидна споруда; 12- водозабір; 13-трубопровід обігрівання водозабору На теплових і атомних електростанціях з охолоджувальною водою у водні об’єкти скидається велика кількість теплоти. Так, питома кількість теплоти, яка відводиться з охолоджувальною водою при нагріві її у конденсаторах парових турбін на 8-10ºC, стає на ТЕС коло 43 кДж/(кВт ч), а на АЕС 73 кДж/(кВт ч) при витраті води 100-300 м3/с. Скидати ці теплі води безпосередньо у водойми не можна, оскільки навіть незначне підвищення температур позначається на екологічній обстановці природних водоймищ. Таким чином, найбільш вигідною для забезпечення конденсаторів парових турбін водою є оборотна схема з водосховищем-охолоджувачем. У цій схемі дуже важливо забезпечити необхідний хімічний склад охолоджуючої води для того, щоб знизити, або повністю виключити небезпечність утворення щільних сольових відкладень та корозійний знос металу, з якого виготовлені конденсатори. Це і є причиною виготовлення конденсаторів із латуні. З другого боку, потрібно проведення стабілізаційної обробки води у цій системі з метою запобігання утворенню щільних сольових відкладень і корозії. Для цієї системи все це є визначальним для забезпечення її працездатності. Крім того, охолоджуюча вода повинна мати певну температуру. Найбільш поширеним методом стабілізації охолоджуючої води є продувка систем водяного охолодження , тобто відвід частини оборотної води із заміною її свіжою. При продувці знижуються концентрації усіх домішок, у тому числі хлоридів та сульфатів, що сприяє послабленню процесів корозії в оборотній системі охолодження. Звичайно стабілізацію води проводять разом із обробкою води хімічними реагентами. До хімічних методів обробки охолоджувальної води відносяться підкислення, рекарбонізація, фосфатування. / Рис. 5.3 - Схема оборотної системи технічного водопостачання з водосховищем-охолоджувачем: 1-водосховище-охолоджувач; 2-гребля, 3-водоскид греблі; 4-відкритий підвідний канал; 5-водоприймач та берегова насосна станція; 6-головний корпус; 7-напірні трубопроводи; 8-конденсатори турбін; 9 – закритий відвідний канал; 10- пристрій для регулювання води у закритому відвідному каналі; 11-відкритий відвідний канал; 12-струморозпордільча споруда; 13-трубопровід обігрівання водозабору При оборотній системі охолодження вода проходить через конденсатор багаторазово. Охолодження нагрітої вод, яка покидає конденсатор, здійснюється за рахунок її часткового випаровування. За СНиП рекомендований перепад температур нагрітої та охолодженої води - до 9ºC. В реальних умовах самого жаркого періоду цей перепад часто не забезпечується, що призводить до зниження ефективності роботи ТЕЦ. Для охолодження можуть бути використані:
1) пруди та водосховища-охолоджувачі,
2) баштові градирні,
3) вентиляторні градирні. Градирні – це спеціальні пристрої для штучного охолодження рідких теплоносіїв. Вони знайшли велике поширення у промисловості і, зокрема, на ТЕЦ. Основним робочим елементом градирні є зрошувальний пристрій. Вода після конденсаторів турбін подається на зрошувальний пристрій, в якому розподіляється на краплини, струмені або плівки. Вода у вигляді крапель, струменів та плівок стікає униз, а назустріч їй рухається повітря через бокові отвори знизу витяжної башти (рис.5.4). в процесі взаємодії з повітрям вода охолоджується в результаті конвективного теплообміну та часткового випаровування. Нагріте та насичене водяними парами повітря відводиться уверх через витяжну башту. За взаємним напрямком руху середовищ найбільше поширення у нашій країни отримали протиточні градирні з природною тягою і зрошувальними пристроями. Вода потрапляє у градирню до зрошувального пристрою на висоті 10-20 м. Висота витяжної башти залежить від типорозміру градирні і може досягати 150 м, діаметр башти внизу 100м, а вихідний діаметр 45-60м. Площа зрошувального пристрою найбільш крупних градирень складає близько 10000м2. Під витяжною баштою градирні мається басейн глибиною 2м для збирання охолодженої води. Вода з басейну циркуляційними насосами подається у головний корпус електростанції. / Рис.5.4 - Оборотна система технічного водопостачання з градирнями: а-схема трубопроводів технічної води; б-схема оборотного водопостачання 1-конденсатори турбін; 2-циркуляційні насоси; 3- градирня; 4-підвідні самопливні водоводи к циркуляційним насосам; 5-напірні трубопроводи до конденсаторів турбін; 6-перемичка між напірними трубопроводами до градирні; 8- перемичка між зливними трубопроводами турбін; 9- масло охолоджувачі турбін; 10-газо- та повітроохолоджувачі генератору; 11-трубопровід скидної води від охолоджувачів газу і масла у підвідні водоводи; 12-трубопроводи підживлення циркуляційної системи; 13-трубопроводи продувки циркуляційної системи та подачі води у систему гідрозоловидалення; 14-трубопроводи подачі води на водопідготовку; 15-насоси додаткової води.
На великих станціях перевагу слід віддавати оборотним системам з охолодженням води в баштових градирнях (Рівненська атомна електростанція), в водосховищах-охолоджувачах (Хмельницька атомна електростанція), для невеличких станцій – з охолодженням води у вентиляторних градирнях або бризкальних басейнах. При використанні градирень охолоджена вода потрапляє у машинний зал станції, де встановлені циркуляційні насоси подачі води на конденсатори. В деяких випадках використовуються змішані системи, коли в маловодні періоди додатково до прямоточної системи підключаються водосховища, градирні, бризкальні басейни. Для охолодження газу, повітря та масла застосовують конденсат, який циркулює в замкненому контурі та охолоджується водою у спеціальних теплообмінниках. Крім охолоджуючих систем оборотного водопостачання у теплоенергетиці є споживачі хімічно обробленої води, які пред’являють до води завищені вимоги. До них відносяться парові котли, випарники, пароутворювачі, теплові мережі з закритою або відкритою системою теплопостачання. Для виробництва з води пари застосовують парові котли різної продуктивності та різних параметрів, у першу чергу – тиску. Вода, що подається у котли для виробництва пари - не звичайна, а зм’якшена (хімічно очищена). Загальна жорсткість цієї води повинна бути не вище 0,6 мг-екв/л для котлів низького тиску, а для котлів високого тиску 0,03-0,06 мг-екв/л. Вода для живлення парових котлів проходить спеціальну обробку для надання їй складу та властивостей у відповідність до вимог. З води вилучають механічні домішки, солі жорсткості та розчинний у воді кисень. Поповнення витрат живильної води на ТЕС запроваджується хімічно знесоленою водою або дистилятом. Пом’якшення води здійснюється у декілька стадій. Спочатку вода оброблюється реагентним методом (найчастіше содо-вапняним), при якому з води видаляється основна маса солей тимчасової та постійної жорсткості. CaSO4 + Na2CO3 / CaCO3/ + Na2SO4 (5.1) MgSO4 +Ca(OH)2 / Mg(OH)2 + CaSO4 (5.2) Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 / 2CaCO3/+ 2H2O (5.3) Реагентним методом можна знизити загальну жорсткість води до 0,4-0,8 мг-екв/л. Чим вище температура води, яка обробляється, тим нищу жорсткість води можна отримати цим методом. Більш глибоке зм’якшення води досягається застосуванням іонообмінної технології, в результаті якої видаляється та частина солей, що залишилися у воді, а також, якщо потрібно з води видаляються аніони (хлориди, сульфати тощо). На більшості підприємств теплоенергетики для видалення з води солей жорсткості застосовуються натрій-катіонітові фільтри. На першому ступені вода знижується до 0,1 мг-екв/л, а на другому – до 0,01 мг-екв/л. У процесі фільтрування іонообмінна смола цих фільтрів поступово насичується солями жорсткості і через визначений час ці фільтри необхідно регенерувати, тобто відновлювати їхню іонообмінну здатність. Для регенерації Na-катіонітових фільтрів найчастіше
05.03.2013 18:03-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора