Розрахунок і вибір устаткування

Котельная – отопительная, состоит из трёх котлов ДКВР 10-13 (первое число после наименования котла обозначает паропроизводительность, т/ч.; второе число - давление пара в барабане котла, кгс/см².). Постоянно работают два котла, расход природного газа составляет 1105 м³/ч, температура шахтного воздуха перед теплообменником +24⁰С. При нвличии ШГТ температура воздуха равна температуре массива (30...50⁰С) за вычетом потерь на политропное расширение воздуха при подъеме его из шахты и потерь тепла при транспортировке, что составляет до 10…15%, а в абсолютных показателях 3…7⁰С т.е перед теплообменником температура воздуха - 27…47⁰С.

Для выбора теплообменного аппарата необходимо определить расходы воды и воздуха через него, а также его тепловую мощность. Расход воды через теплообменник равен расходу подпиточной воды для котлов ДКВР 10-13 и составляет:

В_вод = n∙m∙B_кот, (6.6)

где n=2 – число постоянно работающих котлов; m=0,1 – доля питательной воды;
В_кот = 2,7 кг/с – расход воды на один котёл.

В_вод = 2∙0,1∙2,7 = 0,54 кг/с

Тепловая мощность теплообменника:

N = с_вод∙∆tⁱ_вод∙В_вод, (6.7)

где с_вод = 4187 Дж/(кг∙К) – удельная теплоёмкость воды; ∆t¹_вод = 10 К – необходимый в теплообменнике перепад температур воды (от 283 до 293 К) при использовании шахтного воздуха; ∆t¹¹_вод = 30 К – необходимый в теплообменнике перепад температур воды (от 283 до 323 К) при использовании ШГТ.

N₁ = 4187∙10∙0,54 = 22680 Дж/с

N₂ = 4187∙30∙0,54 = 68040 Дж/с

Расход шахтного воздуха через теплообменник:

В_воз = N/(η∙с_воз∙∆t_воз), (6.8)

где η = 0,95 – КПД пластинчатого теплообменника; с_воз = 1006 Дж/(кг∙К) – удельная теплоёмкость воздуха; ∆t_воз = 1 К или 3К – перепад температур воздуха в теплообменнике от входа до выхода при использовании, соответственно, шахтного воздуха и ШГТ.

В¹_воз = 22680/(0,95∙1006∙1) = 23,6 кг/с

В²_воз = 68040/(0,95∙1006∙3) = 23,6 кг/с

Объёмный расход воздуха в данном интервале температур:

В¹_воз = В²_воз =19,6 м³/с;

На основании полученных данных при использовании шахтного воздуха выбираем пластинчатый теплообменник ТР1, N ≤ 0,1 Гкал/час, стоимость которого составляет 2700 грн.

Выбор воздуховода осуществляем исходя из предположения, что расстояние от шахтного вентиляционного ствола до котельной составляет 100 м. Такой же длины должен быть воздухопровод. С учётом расхода воздуха через него выбираем гибкий термоизолированный воздухопровод ISODEC, d = 508 мм. Цена воздухопровода – 560 грн/10 м. соответственно стоимость 100 – метрового воздухопровода – 5600 грн.

Для отвода необходимого количества теплого воздуха от шахтного вентиляционного ствола предназначен вентилятор. При использовании шахтного воздуха необходима подача В¹_воз = 19,6 м³/с. Для обеспечения такого расхода выбираем вентилятор AR 1000 DG AXIAL FAN, максимальный расход равен 25 м³/с, потребляемая мощность – 5,5 кВт, годовая стоимость электроэнергию – 26500 грн. Стоимость вентилятора – 53000 грн.

Дата добавления: 2015-08-21