9 Подбор питательных устройств и сетевых насосов

В зависимости от характера вырабатываемого теплоносителя подача воды в котлы и перемещение ее по трубопроводам осуществляется различно, соответственно и различается установленное оборудование.

Для паровых котлов низкого давления с избыточным давлением пара до 68,7 кПа применяются питательные баки, одновременно выполняющие функции конденсатных баков. Обычно устанавливают 2 бака или один разделенный пополам.

Вместимость питательных баков (м³) рассчитывают из расчета на хранение запаса воды, достаточной для питания в течении 1...2 часа всех работающих котлов:

Vп.б. = (1...2)  mп.в./,

(61)

где  - плотность питательной воды, кг/м³;

m_п.в. - расход питательной воды, кг/ч.

Расход питательной воды:

mп.в. = Dр (1 + ),

(62)

где D_р - расчетная паропроизводительность всех котлов, кг/ч;

П - продувка котлов, %.

Обычно в качестве питательных насосов устанавливают два центробежных насоса, один из которых является резервным. Производительность каждого насоса:

mнас. = 1,1 Dmax,

(63)

где D_max - минимальная производительность всех котлов котельной, кг/ч;

1,1 - коэффициент запаса.

Если производительность всех котлов меньше 500 кг/ч, то в качестве резервного насоса можно применять ручной насос.

Расчетный напор, кПа, создаваемый питательным насосом определяем по формуле

Рнас. = Рк + (100...200),

(64)

где Р_к - избыточное рабочее давление в котле, кПа.

Для паровых котлов с избыточным давлением пара свыше 68,7 кПа устанавливают конденсатные и питательные баки. Конденсат конденсатными насосами перекачивается из конденсатных в питательные баки, расположенные на высоте 3...5 м от чистого пола. В эти баки подается также химочищенная вода для восполнения потерь конденсата. Роль питательного бака может выполнить резервуар термического деаэратора, объем которого должен быть равен 2/3 V_п.б. Вместимость конденсатных баков:

Vп.б. = ,

(65)

где  - коэффициент возврата конденсата

 - плотность конденсата можно принять  = 10^-3 кг/м³.

Производительность, м³/ч, конденсатного насоса V_t = V_п.б. часовому объему конденсата, а напор создаваемый насосом с учетом потерь давления в конденсатопроводе и высоты подъема конденсата до места ввода его в головку деаэратора принимают равным 150...200 кПа. Из питательных баков вода подается в котлы.

Для питания котлов устанавливают не менее двух питательных насосов, независимыми друг от друга приводами. Насос с электрическим приводом - рабочий, паровой насос - резервный, так как на привод насоса расходуется 30...50 % вырабатываемого пара. Производительность и напор питательных насосов подсчитывают по уравнениям 1.64 и 1.65.

Расчетное давление питательных насосов при установке баков деаэраторов определяют по формуле

Рнас. = (Рк - Рд) + 150...200.

(66)

При подборе паровых насосов для питания паровых котлов, производительность парового насоса должна составлять не менее 50 % номинальной паропроизводительности действующих котлов.

В водогрейных и паровых котлах для принудительной циркуляции воды в тепловых сетях устанавливают два сетевых насоса с электроприводом (один из них резервный). Производительность насоса, м³/ч, равная часовому расходу сетевой воды в подающей магистрали:

(67)

где - расчетная тепловая нагрузка, покрываемая водой, Вт;

- плотность обратной воды, кг/м³;

и - расчетный температуры прямой и обратной воды, С.

Для паровых котлов:

Qрв=Qр- Qп. - Qс.н.,

(68)

где Q_п. - тепловая нагрузка, покрываемая паром, Вт;

Q_с.н. - тепловая мощность, потребляемая котельной на собственные нужды (подогрев и деаэрация воды, отопление вспомогательных помещений и т.д.),

Qс.н. = (0,03...0,1)  (Qот. + Qв. + Qг.в. + Qт).

(69)

Полное расчетное давление, создаваемое сетевыми насосами, определяется по формуле

Ррасч. = Рк + Рн.с. + Рм.с.,

(70)

где Р_к - давление, теряемое в водогрейных котлах, кПа;

Р_н.с. - давление, теряемое в наружных теплоносителях, кПа;

Р_м.с. - давление, теряемое в местной системе отопления, кПа.

Ориентировочно можно принять Р_расч. = 200...400 кПа.

В открытых системах теплоснабжения обычно устанавливают три сетевых насоса. Третий сетевой насос работает только летом.

Для выполнения утечек в системе, составляющих 1...2 % от часового расхода сетевой воды, а также для обеспечения нужд горячего водоснабжения при открытых системах устанавливают подпиточные насосы.

Производительность подпиточного насоса, м³/ч:

Vн. под. =

(71)

где Q_г.в. - расчетная нагрузка горячего водоснабжения, Вт;

Q_т.н.в. - часть расчетной технологической тепловой нагрузки, покрываемой теплоносителем-водой, Вт;

_под - плотность подпиточной воды, кг/м³, можно принять равной _о.

Напор, создаваемой подпиточными насосами, должен обеспечивать невскипание воды на выходе из котельной и определяется статистическим давлением системы. Обычно Р_под.= 300...600 кПа.

Количество подпиточных насосов должно быть не менее двух. Устанавливают подпиточные насосы перед сетевыми насосами во всасывающую линию для обеспечения давления в обратной магистрали.

Как центробежные, так и поршневые насосы по расчетному напору и расчетной производительности подбираются по специальным каталогам.

Мощность, кВт, на привод центробежного насоса с электродвигателем,

N =

(72)

где V_t - производительность насоса, м³/ч;

Р_н - давление, создаваемое насосом, кПа;

- к.п.д. насоса.