可按下式计算: d0= 594.5Gv mm (3-8) w注:《见锅炉习题实验及课程设计》P161 式中:d0——蒸汽管径,mm;
G——管内蒸汽的质量流量,t/h;
w——管内蒸汽的流速,m/s;本设计推荐流速为25m/s;
v——管内蒸汽的比容,m3/kg;查工程热力学附录的v=0.12368 m3/kg。 d0= 594.5Gv21.4?0.12368=594.5=193 mm w25故本设计总的蒸汽管管径取可满足使用要求;至用户的蒸汽总管的管径也取为DN200。
3.6 分气缸的选用
3.6.1 分气缸的直径的确定
因为最大计算热负荷Qmax= 21.4t /h ,蒸汽压力 P =1.6MPa 。比容 v??=0.12368 jm3/kg ,根据《锅炉习题实验及课程设计》P241表6所推荐的蒸汽流速,我们取用
w=10 m /s。由(3-6)可计算得:
d0= 594.5Gv21.4?0.12368=594.5=305.85 mm w10本设计拟采用热轧无缝钢管DN300。
3.6.2 分气缸筒体结构尺寸的确定
分汽缸筒体取决于接管管径、数目和结构强度。同时还应顾及接管上阀门的启闭操作的便利。本设计的分汽缸筒体上,除接有一根来自锅炉的进汽管和供蒸汽还接有锅炉房自用蒸汽管,备用管接头,压力表接管以及疏水等等。分汽缸筒体结构和管孔布置如图3-1:
12
2150500500400250
图3-1 分水器的尺寸图
3.7 阀门的选择
阀门通过改变其流量面积的大小,从而控制流体流量、压力和流向,各种阀门都有各自的特点:闸阀具有流动阻力小、启闭较省力、便于安装的特点,适用于全开全关的场合,主要用于水泵的进口、水箱进口、自来水管道和公称直径大于200mm的各种场合;截止阀具有结构简单制造维修方便、密封性好寿命长,阻力较大等特点。止回阀主要应用于要求介质单向流动的场合。
阀门的选用如下:
1. 在水泵的进口和出口处所设置的阀门分别是:水泵进口处安装截止阀,出口处安装截至阀和止回阀。
2. 管道的其它部分一般都安装截至阀,因其密封性好。 3. 在锅炉排污管上应安装快速排污阀。
4. 在集水缸下的网路回速水管上应安装手动调节阀。
13
4 锅炉房燃气系统
4.1 锅炉房燃气耗气量计算
锅炉燃气消耗量可按下式求得:
KD(hq?hgy)3
B = m/h (4-1) y?Qdw注:《燃油燃气锅炉房设计手册》P385 式中 B——锅炉燃气消耗量(标态)m3/h D——锅炉总的蒸发量,kg/h; hq——蒸汽的比焓,kJ/kg; hgy——锅炉给水的比焓,kJ/kg; ?——锅炉效率,%;
y Qdw——燃气的应用基低位发热量,kJ/kg;
K——富裕系数,一般取K=1.2~1.3。
1.3?24.2?1000(2792?439) B==2202.5 m3 /h
0.92?36533锅炉房总的燃气消耗量为2202.5 m3 /h。
4.2 燃气管道供气系统
锅炉房供气系统,一般由供气管道进口装置、锅炉房内配管系统以及吹扫放散管等组成。
4.2.1 供气管道进口装置设计的基本要求
1. 供气管道进口装置设计要求
由调压站至锅炉房燃气管道一般均用单管供气,本设计采用单管管道敷设方式。 当调压装置进气压力在0.3MPa以上、而调压比又比较大时,可能产生很大的噪声,为了避免噪声沿管道传到锅炉房,调压装置后宜有10~15m的一段管道采取埋地敷设。由于本设计的进气压力为0.08MPa,可以不采用埋地敷设。但由于其它方面原因我们还是采用埋地敷设。
由锅炉房外部引入的燃气总管,在进口处应装设总关闭阀,按燃气流动方向,阀前应装放散管,并在放散管上装设取样口,阀后应装吹扫管接头。
2. 锅炉房内燃气配管系统设计要求
14
为了保证锅炉安全可靠的运行,要求供气管路上安装的附件连接要严密可靠,能承受最高使用压力。
管道及附件不得装设在高温或者有危险的地方。
在通向每台锅炉的支管上,应装有关闭阀和快速切断阀、流量调节阀和压力阀。 在支管至燃烧器前的配管上应装设关断阀、阀后串联两只切断阀,并应在两阀之间设置放散管。靠近燃烧器的一只安全切断电磁阀的安装位置至燃烧器的间距尽量缩短,以减少管段内燃气渗入炉膛的数量。
3. 吹扫放散管道系统设计
吹扫方案应根据用户的实际情况确定,可以考虑设置专用的惰性气体吹扫管道用氮气、二氧化碳或蒸汽进行吹扫;也可以不设专用吹扫管道而在燃气管道上设置吹扫点,在系统投入运行前用燃气进行吹扫,停运检修时用压缩空气进行吹扫。吹扫点应布置在下列部位:
(1)锅炉房进气管总关断阀的后面。
(2)在燃气管道系统以阀门隔开的管段上需要考虑分段吹扫的适当地点。 燃气系统在下列部位应设置放散管道:
(1)锅炉房进气管总切断阀的前面(顺气流方向); (2)燃气干管的末端,管道,设备的最高点; (3)燃烧器前两切断阀之间的管段; (4)系统中其它需要考虑放散的适当地点。
放散管可根据具体布置情况分别引至室外或集中引至室外,放散管出口安装在适当的位置,使放散出去的气体不致被吸入室内或通风装置内,放散管出口应高出屋脊2 m以下。
放散管的管径根据吹扫管道的容积和吹扫时间确定,一般按吹扫时间为 15 ~30min。排气量为吹扫段容积的10~20倍作为放散管管径的计算依据,表4-1和表4-2列举了锅炉房内燃气管道系统和厂区燃气管道系统的放散管管径参考数据。 距离/m 20 50 100 200
40 40 40 50
50 65 80 125
80 100 150 200
100 100 150 200
15
厂区燃气系统放散管直径选用表 (4-1)
燃气管道直径/mm
50~100 125~250 300~350 400~500
距离/m 300 400 500 1000
燃气管道直径/mm 50~100 65 65 80 100
125~250 150 200 200 200
300~ 350 250 300 300 300
400~ 500 250 300 300 300
燃气管径/mm 放散管直径/mm
锅炉房燃气系统放散管直径选用表 (4-2)
25 ~50 25
65~80 32
100 40
125~150 50
200~250 65
300~350 80
4.2.2 锅炉燃气系统供应系统
本设计采用强制鼓风供气系统,强制鼓风供气系统是随着燃气锅炉技术的发展,供气系统的设计在不断改进,近几年出现的一些燃气锅炉,自动控制和自动保护程度较高,实行程序控制,要求供气系统配备相应的自控装置和报警设施,因此,工程系统的设计也在向自控方向发展,我国设计的一些燃气锅炉房中,供气系统已在不同程度上采用了一些自动切断、自动控制自动报警装置。
强制鼓风供气系统,装有自力式压力调节阀和流量调节阀,能保持进气压力和燃气流量的稳定,在燃烧器前的配管系统上装有安全切断电磁阀,电磁阀与风机、锅炉熄火保护装置、燃气和空气压力检测装置等连锁动作,当鼓风机、引风机发生故障(停电或机械故障),燃气压力或空气压力出现了异常、燃膛熄火等情况发生时,能迅速切断气源。
牵制鼓风供气系统能在较低压力下工作,由于装有机械鼓风设备,调节方便,可在较大范围内改变负荷而燃烧相当稳定。因此,这种系统在大中型采暖和生产的燃气锅炉房中经常被采用。
4.3 燃气管道供气压力确定
4.3.1 城市燃气管道压力分类
城市燃气管道按其所输送的燃气压力不同,分为以下五类: 低压管道(p≤0.005MPa);
次中压管道A:(0.005 MPa﹤p≤0.2 MPa); 中压管道B:(0.2 MPa﹤p≤0.4 MPa); 次高压管道A:(0.4 MPa﹤p≤0.8 MPa); 高压管道B:(0.8 MPa﹤p≤1.6 MPa);
在燃气锅炉房供气系统中,宜采用次中压、低压供气系统;不宜采用高压供气系统。本设计采用次中压管道。
16