锅炉课程设计书.doc

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1、第1章 设计资料1.1设计目的 课程设计是“锅炉及锅炉设备”课程的主要教学环节之一,通过课程设计了解锅炉房的工艺设计内容,程序和基本原则,学习设计计算方法和步骤,提高运算和制图能力。1.2设计任务 燃油锅炉房工艺设计。1.3设计资料1.燃油资料:War=0 Aar=0.01% Car=85.25% Har=13.49% Oar=0.66%Sar=0.25% Nar=0.04% Q=42915 kJ/Kg2.水质资料:总 硬 度 HO=4.8 mmol/L 永久硬度 HF=2.1 mmol/L暂时硬度 HT=2.7 mmol/L 总 碱 度 AO=2.7 mmol/LPH=7.6 溶解周形物=2

2、68 mg/L3.蒸汽负荷及参数空调用汽: D=4.66t/h P=0.6MPa表压 凝水回收率为40%生产用汽: D=2.5t/h P=0.4MPa表压 无凝水回收生活用汽: D=0.8t/h P=0.3MPa表压 无凝水回收采暖用汽: D=1.0t/h P=0.3MPa表压 凝水回收率为40%4.扬州市气象资料(民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736-2012)扬州室外计算温、湿度供暖室外计算温度()-2.3冬季通风计算温度()1.8冬季空气调节室外计算温度()-4.3冬季空气调节室外计算相对湿度(%)75夏季空气调节室外计算干球温度()34.0夏季空气调节室外计算湿球温度()

3、28.3夏季通风室外计算温度()30.5夏季通风室外计算相对湿度(%)72夏季空气调节室外计算日平均温度()30.6第2章 锅炉的型号及台数的确定2.1热负荷的计算 热负荷计算由公式: t/h (2-1)式中:、分别为空调、采暖、生产和生活最大热负荷,单位原来t/h;、分别为空调、采暖、生产和生活热负荷的同时使用系数;锅炉自耗热量和管网热损失系数。则夏季: Qa=1.05(1.04.66+0.82.5+0.50.8)=7.413 t/h冬季: Qw=1.05(1.01.0+0.82.5+0.50.8)=3.57 t/h 由于 故锅炉的热负荷取7.413 t/h。2.2锅炉的台数及型号的选择锅炉

4、房设计规范中规定:当锅炉内最大一台锅炉检修时,其余锅炉能满足工艺连续生产所需要的热负荷和采暖通风及生活用热所允许的最低热负荷。锅炉房的锅炉台一般不宜少于两台;当选用一台锅炉就能满足负荷和检修需要时,也可只装置一台。对于新建锅炉房,锅炉台数不宜超过五台;扩建和改建时,最多不宜超过七台。国外有关文献认为,新建锅炉房内装设锅炉的最佳台数为三台。且为便宜布置、运行和检修宜选用相同型号的锅炉。考虑到实际情况,并结合本锅炉房的特点,拟选用两台燃油锅炉。由上节计算的最大热负荷为7.413t/h,最大工作压力为0.6MPa(夏季空调用汽),台数为两台,燃料为燃油。查了几种主要牌子的锅炉,确定使用河南太康永兴锅

5、炉。其卧式燃油蒸汽锅炉为卧式快装内燃三回程火管蒸汽锅炉.采用偏置炉胆湿背式结构,高温烟气依次冲刷第二及第三回程烟管,然后由后烟室经烟囱排入大气.锅炉装有活动的前后烟箱盖,使锅炉检修方便.锅炉配置技术性能良好燃烧器,采用了燃烧自动比例调节,给水自动调节,程序启停,全自动运行等先进技术,并具有高低水位报警和极低水位、超高汽压、熄火等自动保护功能.该型锅炉具有结构紧凑、安全可靠、操作简便、安装迅速、污染少、噪音低、效率高等特点。主要特点: 1、燃气蒸汽锅炉整体结构合理、紧凑、属锅炉岛型,符合快装出厂条件.本产品出厂时由三大部分组成;锅炉主机、烟囱及管路系统,其中主机和烟囱部分已在厂内制造完毕,主机所

6、配套的管路阀门、仪表已随机装妥,运至现场将主机和烟囱组装即可.现场接通气源、电源、水管路即可试车.大大缩短了安装周期,且可保证产品质量. 2、锅炉设计性能先进.该锅炉主机属整体结构,燃烧器装配在前烟箱盖上,本体主要布置受热面和燃烧室部分.具有结构合理、紧凑,钢材耗量低,炉胆采用偏置波形炉胆, 保温层选用新型轻质隔热保温材料,外包装采用彩色薄板,外形包装为长方体,使锅炉性能、重量、结构尺寸、外观造型与国内同容量产品相比具有明显的先进性和美观感.该锅炉给水设备配置在锅炉右侧的锅炉底座上使之与主机为一体,不须另做基础. 3、水循环简单,受压部件结构合理,在保证水质的情下,可以安全运行.查锅炉的技术参

7、数表,最终选用两台WNS4-1.25卧式燃油蒸汽锅炉,各类锅炉选型参数如下表(2-1): 表2-1 卧式燃油蒸汽锅炉选型参数表锅炉型号WNS4-1.25WNS6-1.25WNS8-1.25WNS10-1.25额定蒸发量(t/h)46810额定蒸汽压力(MPa)1.251.251.251.25额定蒸汽温度()193.4193.4193.4193.4给水温度()2020105105设计效率(%)8988.488.988.9适用燃料轻油、重油、天然气、液化气、城市煤气燃料耗量轻柴油(Kg/h)260377552662天然气(Nm3/h)320453634783受热面积(m2)121146.12052

8、43锅炉最大运输重量 (t)13.5152225锅炉运输尺寸(m)5.32.62.85.62.73.06.43.03.27.33.03.2锅炉安装外形尺寸(m)6.33.03.77.13.24.17.53.34.18.43.34.1第3章 给水及水处理设备选择 锅炉房用水一般来自城市或厂区供水管网,水质已经过一定的处理。锅炉房水处理的任务通常是软化和除氧,某些情况下也需要除碱或部分除盐。3.1确定是否要除碱 对于本锅炉房,由于,且排污率,不需要对锅水进行除碱。3.2水处理设备的生产能力的确定3.2.1给水量的确定 锅炉的给水量由下式确定: t/h (3-1)式中:K安全系数,一般取1.051.

9、10;系统热负荷,t/h;排污率,初选时按照2%10%选取,最终相差不大于3%为最终结果,否则重算,取8.4%;由式(3-1),。 3.2.2软水量的确定锅炉补给水就经软化处理,而除氧设备就处理全部锅炉给水。因为凝结水中杂质含量很少,但输送过程中可能接触空气而使之含氧。锅炉补给水量是指锅炉给水量与合格的凝结水回收量之差。锅炉给水量包括蒸发量、排污量。并考虑设备和管道漏损。锅炉补给水量由公式 (3-2)式中 D锅炉房额定蒸发量,t/h; 合格的凝结水回收量,t/h; 设备和管道漏损,%可取0.5%; 锅炉排污率,%由任务书中中可求凝结水回收量为空调用气或采暖用气的凝结水回收量,由于锅炉的最大热负

10、荷是夏天时,故取空调用气的凝结水回收量为准,则 Gn=4.660.4=1.864 t/h由2.1节可知7.413 t/h,假设排污率为8.4%,则 水处理设备自耗饮水一般是用于逆流再生道理工艺的逆流冲洗过程,其流量可按预选的离子交换器直径估算: (3-3) 式中 逆流冲洗速度,m/s,低流速再生时取2 m/s,有顶压时取5 m/s; F交换器截面积,m2; 水的密度,常温水1。取=2 m/s,假设交换器的直径为750mm,则F=0.44m2可知 Gzh=20.441=0.88t/h水处理设备生产能力G由锅炉补给水量、热水管网补给水量、水处理设备自耗水量和工艺生产需要软水量决定: (3-4)式中

11、 锅炉补给水量,t/h; 热水管网补给水量,t/h;水处理设备自耗软水量,t/h;工艺生产需要软水量,t/h; 1.2裕量系数。 由于系统无热水管网,故为0;工艺生产需要软水量由有关部门提供,由于资料不全,可不考虑。则需要软水量为 G=1.2(6.21+0+0.88+0)=8.51t/h3.3软化方法的确定及软化处理设备的选择3.3.1水软化方法的确定锅炉用水应进行软化处理。碱度高的水有时需要进行除碱处理,通常可根据相对碱度和按碱度计算的锅炉排污率高低来决定。由3.1节可知不需要进行除碱处理。水软化方法一般采用离子交换软化法,其效果稳定,易于控制。当需要除碱时,一般考虑氢钠离子交换法。石灰预处

12、理的系统复杂,操作要求也高,处理水量较小的场合不宜采用。铵钠离子交换法处理的水使蒸汽带氨,对于黄铜或其他铜合金设备有受氨腐蚀的危险时、或用汽部门不允许蒸汽含氨时,不宜采用。综合上述,本次设计采用钠离子交换法进行水的软化。3.3.2水软化处理设备的选择 本工程采用钠离子交换法来对锅水进行软化,并采用磺化煤作为离子交换剂(树脂),离子交换器一般不少于两台,每昼夜再生次数为12次。本锅炉房选用2台离子交换工艺为固定床逆流再生离子交换器,总处理软水量为8.51t/h,运行流速在1525m/s。本工程采用逆流再生离子交换器。其基本规格参数如下:离子交换器的直径参数为,离子交换层的填料高度为1500mm、

13、2000mm。树脂的交换能力为交换能力E0=11001500 mol/m3。计算时按下式(3-5)、(3-6)初选离子交换器的直径: (3-5)式中:F离子交换器的面积,;锅炉的软水量,t/h;软水的流速,取15m/h; 水的密度,1t/m3。 (3-6)式中:d 离子交换器的直径,mm。根据式(3-5)、(3-6),面积,直径。因此,选用直径为750mm的离子交换器。则离子交换器的实际面积为:,实际的流速为:。离子交换器的再生时间按下式(3-7)计算: (3-7)式中:E树脂的工作容量,V为填料层的体积,,一般高度在1.5m左右。锅炉所需的软水量,t/h;Ho锅炉的总硬度,mmol/L;H锅

14、炉合格硬度,0.03mmol/L。由式(3-7),计算得该锅炉的再生时间为13000.442/(8.51(4.8-0.03))=28.2h。3.3.3 耗盐量的计算 钠离子交换法的再生剂为食盐,再生液的制备采用溶盐池,池的体积通常为再生用量。一次再生量由下式计算可得 (3-8)式中 交换剂工作交换常量,取11001500 ; 反应速率,取80100g/mol; 盐的纯度,可取95%。 其中: 3.3.4 耗水量的计算耗水量包括锅炉补给水量和软化工艺中的再生耗水量,即锅炉中的补给水量与凝水回收量之和,因此:。3.4确定是否除氧按任务书说明,本锅炉不进行除氧。3.5决定锅炉排污量和决定排污系统 锅

15、炉排污率的限制主要是节约能源的问题,在节能工作暂行规定6中规定,锅炉给水处理的优级标准为排污率不超过5%,良级标准为排污率不超过10%,如超过10%,便属于差级。限制锅水的盐碱度,从而降低其排污率,是水处理设备的主要任务,也是衡量水处理设备处理能力的一个重要指标。锅炉的排污率可以按照下式(3-9)计算: (3-9)式中: 锅水允许的锅水,mmol/L;取22mmol/L; 给水的碱度,mmol/L,取2.7mmol/L; 凝水所占总占总给水量的份额。 由式(3-5)分别计算冬季和夏季的排污率,取其中的较大值为本锅炉房锅炉的排污率。因此,该锅炉的排污率为8.4%,满足规范误差为0在3%的范围内的

16、要求。也证明了3.1节的结论,不需要除碱。 对有连续排污的锅炉,应考虑连续排污水热量的利用。额定蒸发量大于或等于1t/h的锅炉应有锅水取样装置,取样冷却器应该每台锅炉单独设置,以免窜水影响水样的代表性。 所有排污水都应进入排污减温池,冷却到40以下排入下水道管网。第4章 水设备和主要管道的选择计算 给水设备是指锅炉房给水系统中各种水泵和水箱,它与锅炉的安全运行有着密切的关系。锅炉给水的中断可能引起重大事故,因此在设计中应使给水设备能可靠、有效的满足锅炉的给水需要。4.1确定给水系统,拟定系统草图 给水系统由给水设备,连接管道和附件等组成。在具有除氧水箱时,为保证除氧器的正常运行,应同时设置凝结

17、水箱或软水箱。在没有除氧水箱时,凝结水可以和给水箱合设或分设。如有低压蒸汽(0.7MPa)自流回水进入锅炉房时,凝结水箱设置于地下,而给水箱则分散于地上。因为地下室远离锅炉操作面,操作不便;且地下室采光通风条件差,排水也不方便,还有受水淹的可能。对于其他各种凝结水回收系统(压力回水),凝结水箱可作地上布置,与给水箱合设。 给水泵可以集中设置,通过母管向各台锅炉供水;也可以每台锅炉单独配置,但备用给水泵仍应与每台锅炉的给水管道连接,以确保供水,单独配置给水泵时,便于调节,对没有自动给水调节器的锅炉比较适宜。集中给水时,其系统可以简化,所配备的水泵数量也可以减少。 对本工程系统,两台锅炉,每台单独

18、设置给水泵,凝结水箱和给水箱合设。4.2给水箱的选择计算 给水箱的作用有两个:一是软化水和凝结水与锅炉给水流量之间的缓冲,二是给水的储备。给水箱进水与出水之间的不平衡程度与多种因素有关,如锅炉房容量,负荷的均衡性,软化和凝结水设备的特点及其运行方式等。容量较大的锅炉房,波动相对较小。给水储备是保证锅炉安全运行所必须的,其要求与锅炉房容量有关。所以,给水箱的容量主要根据锅炉房的容量确定,一般给水箱的总有效容量为所有运行锅炉在额定蒸发量时所需2040min的给水量。对于小容量的锅炉房,给水箱的有效容量可以适当增大。4.2.1给水箱容积与个数的确定给水箱可只设置一个,但常年不间断供热的锅炉房应设置两

19、个,或都选用隔板的方形给水箱。本锅炉只设置一个给水箱。采用热力除氧和真空除氧时,除氧器和给水箱由制造厂配套供应,干式(常压)给水箱可按标准图选用,选用时应注意有隔板的水箱与无隔板的水箱其外形尺寸和标准图号的区别。给水箱的体积按照下式(4-1)计算: (4-1)式中: V给水箱的体积,; 系统的热负荷之和,t/h。由式(4-1)算得给水箱的体积在2.47-3.71之间。本次计算采用3.7则给水箱尺寸为2m1.6m1.5m,公称容积4.0m3,有效容积4.3m3,符合要求。4.2.2给水泵的选择计算(1)给水泵的容量和台数 给水泵的流量应满足锅炉所以运行锅炉在额定蒸发量时给水量的1.1倍的要求;如

20、果锅炉房设有减温减压装置,还应计入其用水量。由于工业锅炉房的负荷一般都不均衡,特别是有季节性负荷的锅炉房负荷变化更大,因此给水泵的容量和台数还应适应全年负荷变化的要求。例如,当非采暖负荷很低时,可考虑设置低负荷时专用的给水泵,使水泵处于正常调节范围内工作,提高运行的可靠性和经济性。但给水泵的台数不宜过多,以免使系统的运行复杂化。(2)备用给水泵 设置备用给水泵是为保证在停电,正常检修和发生机械故障等情况下,锅炉仍能得到安全、可靠的供水。为此,设计规范和监察规程都明确规定:锅炉房应设置备用给水泵,当任何一台给水泵停止运行时,其余给水泵的总流量应满足所有锅炉额定蒸发量的1.1倍给水量。因此,任何一

21、个锅炉房内给水泵至少设置两台;如果只有两台,则每台给水泵的流量必须满足前述1.1倍给水量的要求。 采用电动给水泵为主要给水设备时,宜采用汽动给水泵为事故备用泵,其流量可按所有运行锅炉在额定蒸发量时所需给水量的20%40%来选择。这是因为它在停电时,风机不能运行,锅炉也无法正常燃烧和供汽。当汽动给水泵作为主要备用泵,且给水管路为双母管时,它的流量则不得小于最大一台电动给水泵的流量,若为单母管时,因往复式汽动泵和离心式电动泵不能并联运行,汽动给水泵的流量应按锅炉房所以锅炉在额定蒸发量时给水泵的1.1倍来选择。 为了保证给水泵安全、正常的工作,所选择的的给水泵还应能适应最高给水温度的要求。一般情况下

22、给水泵由锅炉配套,对于事故用泵采用汽动水泵,其流(1/3-1/2)Di。当D1t/h,Pg0.7MPa时,可采用注水器。 给水泵的扬程可按下式计算: KPa (4-2)式中:P锅炉工作压力,MPa; P安全阀较高始启压力比工作压力的升高值,MPa。当锅炉额定 蒸汽压力小于1.27 MPa时,P=0.04MPa,当锅炉额定蒸发压力为1.273.82 MPa时,P=0.06P MPa; H1省煤器的压力,kpa; H2给水管道的压力,kpa; H3给水箱最低水位与锅炉水位间液位压差,kpa; H4附加压力,50100kpa。 对于压力较低的锅炉,给水泵的扬程可由下式估算 (4-3) 式中: P锅炉

23、工作压力,MPa; 则 总给水流量为3.7t/h,扬程140,根据流量和扬程选择水泵,所选水泵为蒸汽往复泵,型号为ZQS-4.8/17,其流量为3.2-4.8m3/h,扬程为175m,有效功率为2.28KW。4.2.3 给水箱的安装高度给水泵输送温度较高的给水,要求给水箱有一定的安装高度,使给水泵有足够的灌注头,以免发生汽蚀和影响正常给水。给水箱的安装高度(给水箱最低水位到给水泵轴线的标高差)应不小于正式计算的给水泵最小灌注高度 (4-4)式中 使用温度下的水饱和压力,Pa;给水箱液面压力,Pa; 吸水管道阻力,Pa;富裕量,可取3000-5000 Pa;泵的允许汽蚀余量,m;使用温度下的水的

24、密度,。若计算结果为负值,是指最大吸水高度。由于资料不足,不详细计算。4.3盐池箱的选择计算稀盐溶液池的体积按式(4-5)计算: (4-5)式中 一次再生用盐量; 盐溶液浓度,%,较佳浓度应根据设备特点优选,一般取用4%8%; 盐溶液密度,,见表4-1。取=6% ,查表4-1得 =1.0413 t/h由式(4-5)可得稀盐溶液池体积为: 盐液池的体积流量按照下式(4-6)进行计算: (4-6)式中: 盐液池的体积流量,; 离子交换器的直径,mm; 盐液池中盐液的流速, w=4-8m/h。由上式(4-6)计算得:。表4-1 氯化钠溶液的密度浓度(%)4681026密度()1.02681.0413

25、1.05591.07071.1972则稀盐溶液池的尺寸为2m2m1m=4,符合要求。可根据盐液池的和估算的扬程来选择盐液泵,所选的盐液泵为W型漩涡泵,型号为32W-30,流量范围为1.73-3.6m3/h,扬程为52-20m,电机功率为2.2KW。4.4凝结水箱和凝结水泵的选择 常年供汽的锅炉房,凝结水箱一般采用两个,季节性锅炉房可只采用一个。水箱的总容量可为2040min的最大凝结水量。水箱外形尺寸可按照标准图选用。 由于凝结水温度较高,为了保证凝结水泵的正常工作,减小凝结水箱和凝结水泵之间的安装高度差,可将部分或全部锅炉补给水通入凝结水箱,降低水温,也减少蒸发。此时水箱的选择也应相应的增加

26、。对本系统,选择一个凝结水箱,其水箱体积为:V=4.6640%1/2=0.932t。 凝结水泵采用电动离心泵,一般为两台,其中一台为备用。凝结水泵的流量应不小于1.2倍最大凝结水回收量。所以L=1.24.660.4=2.24t/h。凝结水泵的扬程Hn可按照下式计算: (kpa) (4-7) 式中:PZY除氧器要求的进水压力,kpa; H1管道阻力,kpa; H2凝结水箱最低水位与给水箱和除氧器入口处标高差相应压力, kpa; H3附加压力,可取50kpa。 本工程中水箱扬程由于条件不足,暂时不进行计算。4.5其他水泵和其他水箱的选择(1)原水加压泵 当进入锅炉房的原水(生水,清水)压力不能满足

27、水处理设备和其他用水设备的要求时,应设置原水加压泵,但一般不考虑备用。 原水加压泵的扬程一般不低于200300kpa,应视用水设备的要求而定。泵的流量应考虑水处理设备的流量及其耗水流量以及其他耗水量等。(2)地下室排水泵 凝结水箱和凝结水泵设置在地下室时,应其地下室的积水难于直接排入下水道,有时下水道堵塞还会发生污水倒灌,因此应设排水泵,通常不设备用泵。 设备正常漏水了极小,排水泵的流量主要考虑设备溢流水量,设备清洗及事故排水量。本工程系统中,不设置排污泵。(3)软化水箱 设有软化水箱或其他中间水箱时,根据水箱在系统中的作用和要求,决定其容积,并根据需要设置相应的水泵。4.6给水母管和蒸汽母管

28、管径的计算和选择 要求选定的主要管道是从给水箱至锅炉的给水管道和从锅炉至分汽缸的蒸汽管道。 管道直径根据输送介质按推荐流速(教材附录4-6)计算,然后选择管子规格(教材附录4-7),当输送介质压力大于1MPa时,温度大于200时,应采用无缝钢管;不超过上述范围的可选择无缝钢管或水煤气输送管。采用丝扣连接时只限于水煤气输送管。 给水管道一般采用单管,常年不间断的锅炉房应采用双母管,切每条管道的流量都是额定蒸发量时的给水量。表4-2 各管内的推荐流速 管子种类活塞式水泵离心式水泵给水母管进水管出水管进水管出水管水流速度(m/s)0.751.01.52.01.02.02.02.51.53.0 由3.

29、2节可知给水水量为8.64t/h,由表4-2(教材表12-1)可知选用离心式水泵时进出水管流速分别在1.02.0m/s,2.02.5m/s,给水母管流速1.53 m/s。取给水母管流速为2.0 m/s,给水母管管径由下式(4-8)计算: mm (4-8)式中: 锅炉的给水量,t/h; 给水母管的流速,m/s; 水的密度,。 由上式(4-8)计算得:。拟选用外径为45mm的无缝钢管作为给水母管。 蒸汽母管的管径由下式(4-9)计算: mm (4-9)式中: 锅炉的总蒸发量,t/h; 蒸汽母管的流速,1530m/s; 蒸汽的密度,。 蒸汽母管的管径根据推荐流速与比摩阻选用外径为108mm的无缝钢管

30、为蒸汽母管,此时速度为22.2m/s,满足要求。表4-3 常用钢管规格及质量表 无缝钢管(热轧)YB231外径(mm)壁厚(mm)理论质量(Kg/m)外径(mm)壁厚(mm)理论质量(Kg/m)3232.158948.383832.59108410.264533.11512.705033.481334.514.263.54.011594.517.155734.006.022.643.54.62219631.5263.53.55.18841.6345.87273852.28763.56.261064.8647.103251077.684.7分气缸的选择计算分汽缸长度决定于接管,相邻管间距就符合结

31、构强要求和全球阀门的安装及检修。 多管供汽时采用分气缸。根据压力容器设计规范的要求,分气缸的直径应按最大接管的直径确定,即筒体开孔最大直径不超过筒体内径的一半。分气缸的两段均采用椭球形封头,分气缸由专业厂家制造。 分气缸长度决定于接管的多少,相邻管间距应符合结构强度要求和便于阀门的安装及检修,附表(4-4)所列数值以供参考。表4-4 分气缸接管间距 相邻管管径(mm)253240506580100125150200两相邻管中心间距(mm)220250270290310330360390420500空调用汽: ,选外径159mm的无缝钢管,此时速度为20m/s,满足要求。 生产用汽: ,选外径1

32、33mm的无缝钢管,此时速度为21.2m/s,满足要求。生活用汽:,选外径为89mm的无缝钢管,此时速度为20.4m/s,满足要求。采暖用汽:,选外径为89mm的无缝钢管,此时速度为25.6m/s,满足要求。根据压力容器设计规定的要求,分汽缸的直径应按最大接管的直径确定,即筒体开孔的最大直径应不超过筒体内径的一半。所以,分气缸的直径1592=318mm,所以选取直径为400mm。分气缸的总长108+108+108+108+120+108+159+120+159+133+120+133+89+120+89+89+120+89+89=2169mm,取2170mm。 此外每台锅炉进水管,选取外径为3

33、2mm的无缝钢管。4.8主要阀门 课程设计中要求选择给水系统和蒸汽系统管道上的阀门,决定其型号,并以阀门型号表示法表示。 闸阀作关断用,适于全开全闭的场合。闸阀的介质流动阻力较小,但密封面的检修困难,对于汽水等非腐蚀性介质,可用暗杆式的,常用于水泵进口,水箱进出口,自来水管道和公称直径大于200mm的各种场合。 截止阀作关断用,适于全开全闭的场合,截止阀的介质流动阻力较大,阀体长度也较大,但密封面的检修较闸阀方便些,常用于水泵出口,分气缸,水处理设备等场合,产品公称直径通常不超过200mm。 节流阀用于介质节流,但没有调节特性,介质流动阻力大,如果用截止阀或闸阀代替节流阀,则便失去关断作用。

34、止回阀用于要求单向流动的场合,其结构形式有升降式或旋启式两种,升降式垂直瓣止回阀应安装在垂直管道上,而升降式水平瓣止回阀宜安装在水平管路上,这类产品的公称直径一般不超过200mm,旋启式止回阀宜安装在水平管道上或各种大型官道上。 在不可分式的省煤器入口,可分式的省煤器的入口和通向锅筒的给水管道上,离心泵的出口处都应装止回阀和截止阀,而且水流先通过止回阀。 底阀也是一种止回阀,用于液位低于泵时的泵的吸入管端。 旋塞阀是快速启闭的阀门,其阀芯在高温下易变形,限于以水为介质的场合。锅炉房各种液位计、水位表和压力表管上常用旋塞阀。对于腐蚀性介质,应根据使用条件选用隔膜阀或塑料阀。还有疏水阀,安全阀等重

35、要阀件。第5章 送引风系统的设计 根据工业锅炉产品技术条件的规定,送风机、引风机和除尘器都在“工业锅炉成套供应范围”之内,应由锅炉厂配套供应,如实际条件没有特别要求,不必变更。课程设计中对送引风系统,决定风烟管道和烟囱尺寸,进行设备和管道布置。如有实际需要,还应对配套风机性能。 关于锅炉热效率、排烟温度、锅炉本体烟风阻力和锅炉本体各烟道的过量空气系数,均引用锅炉厂产品计算书中的数据。5.1空气量和烟气量的计算 根据使用燃料成分计算得出燃料耗量、送风量和排烟量。 计算中的过量空气系数可采用:除尘器0.1-0.15,钢制烟道每10m长为0.01,砖烟道每10m长为0.05。 液体燃料理论空气由下式

36、(5-1)计算: (5-1) 式中: 理论空气量, 燃料收到基的低位发热量,KJ/Kg 由上式计算得: 则实际空气量 (5-2)式中: 过量空气系数,一般控制在1.051.20。因此。 对于液体燃料,其理论烟气量计算按公式(5-3): (5-3)式中: 理论烟气量,由上式得=11.37。则实际烟气量按照下式(5-4)计算: (5-4)式中: 液体燃料的实际烟气量, 。由上式,该燃料的实际烟气量为13.25根据锅炉的技术参数,每台锅炉的燃料消耗量为260kg/h,则每小时所需的空气是和每小时烟气排放量分别为 5.2确定烟、风管道截面积尺寸 风道和烟道一般是2-4mm钢板焊机而成,可以是圆形或矩形

37、,常与设备接口一致。室外部分也可采用砖烟道。 烟道设计应考虑清除积灰的方便。接至烟囱的砖烟道断面尺寸一般与烟囱的烟道口一致,支烟道也应有合理的尺寸。烟道上应设置清灰口。 烟囱标准图中的烟道出灰孔均为600mm800mm。 由表5-1可知风管道的风速在48m/s,烟气管道的速度为68m。取风速5 m/s,烟速为7 m/s,则烟风管道截面积尺寸分别为 表5-1 常用风烟管道流速选用表名称材料风速(m/s)烟速(m/s)砖或混凝土制4868金属制101510155.3确定送引风系统及其布置 决定管道系统应首先确定锅炉、送引风机、除尘器和烟囱的初步布置,决定各设备进出口空间位置,标出接口尺寸。然后决定

38、连接管道的布置及所采用的部件,如进风口、吸入风箱、变径管、弯头和三通等。最后绘出布置简图。 送风机的吸入段常布置吸风管,以便在锅炉顶部空间吸入热空气,同时也考虑在寒冷季节从室外进风的吸气口。小型锅炉送风机通常就地吸风。 如果在距风机进口小于3-4倍直径处转弯,为了避免较大的压力损失,应装入吸入风箱。 当管道截面或形状变化时,应设置变径管,其中心角不应过大,以免增加压力损失。 采用的管道部件应有良好的空气动力性能。转弯处不宜采用锐角弯头,弯头应有合理的曲率半径。交汇或分流处应尽量避免正交直角三通或四通,必要时可设置导流板。 监察规程规定,“几台锅炉共用一个总烟道时,在每台锅炉的支烟道内应装设烟道

39、挡板”。 烟囱和烟道连接的部位,应使各台锅炉的阻力尽量均衡,还应考虑到可能扩建的情况。 进行初步设置是为了决定管道系统,以便进行计算。当最后布置与此有出入时,一般不必修改计算,因前后变动通常只影响管道长度,对系统气流阻力影响不大。 送引风系统及其布置详见图纸。5.4确定烟囱高度和断面尺寸 采用机械通风时,烟囱高度按锅炉大气污染物排放标准选定。采用自然通风时,烟囱高度应满足克服烟气系统阻力的要求。表5-2烟囱标准图中烟道口尺寸烟囱出口直径(mm)0.81.01.21.41.72.0烟道口宽度(mm)0.60.81.01.21.41.6烟道口高度(mm)1.11.51.72.02.52.8 新建锅炉房在烟囱周围半径200m的距离内有建筑物时,烟囱高度一般高出建筑物3m以上。 烟囱出口内直径按出口推荐流速计算。决定出口直径时还应对最小负荷时的流速,以免冷风倒灌。 烟囱外直径由结构设计决定。砖烟囱顶部壁厚一般为240mm,有内衬时为410mm。底部外直径由烟囱高度和外壁坡度决定,外壁坡度一般采用2.5%。底部内直径与设计条件有关。表

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