Аттестационная работа (ВАР/ВКР) на тему Процесс производства пара. Элементы котельного агрегата.

Содержание:

Введение 3
1. Теоретическая часть 5
1.1 Назначение и общие сведения о котле 5
1.2 Принцип работы и устройство котельного агрегата 11
2. Практическая часть 18
2.1 Расчет производительности котла 18
2.2 Подбор котельного агрегата 23
Заключение 26
Список использованной литературы 28

Введение:

Промышленные паровые котлы предназначены не только для выработки необходимого количества пара, а и одновременно для нагревания воды для технологических нужд производства.
Сегодня паровой котел широко применяется в различных сферах деятельности. Этот агрегат повсеместно используется дома, в жилищно-коммунальном хозяйстве, на металлургических, нефтехимических и прочих производствах.
Любой современный паровой котел – это автоматическая установка, которая характеризуется высокой производительностью и мощностью [3].
Производство пара является энергоемким процессом, в котором применяются большие материальные и тепловые потоки. Большие объемы получаемого пара используются на производстве, сельском хозяйстве, а также для бытовых нужд обогрева и горячего водоснабжения. Несмотря на значительную энергоемкость и повышенную себестоимость тепловой энергии, значительные потери при транспортировке тепла на расстояние от котельных, повышенную пожароопасность и вредные выбросы при сжигании топлива в котельной, котлы и парогенераторы используются широко. Есть возможность перехода на электроэнергию, но это осложняется высокими тарифами на электроэнергию. Имеется большое количество различных типов котлов и их модификаций. Для их автоматизации используются различные системы полуавтоматического щитового управления и комплексы автоматизации на различных программируемых контроллерах.
Целью аттестационной работы является исследование процесса производства пара и основных элементов котельного агрегата.
Для достижения цели необходимо решить ряд задач:
— изучить котлы для производства пара, их принцип действия и устройство;
— произвести расчет котельного аппарата.
Уровень автоматизации котельной определяется типом используемых технических средств автоматики, включая тип контроллера и программного обеспечения к нему и зависит от мощности и особенностей технологического оборудования. Современный уровень автоматизации предполагает соответствующий тип управляющего контроллера и средств автоматизации.

Заключение:

Паровой котёл — устройство, которое используется в быту и промышленности. Оно предназначено для превращения воды в пар. Полученный пар в дальнейшем применяют для обогрева жилья или вращения турбомашин.
Пар – особое средство очистки и стерилизации, и может использоваться для многих целей. Более того, вода в газообразном состоянии легко проходит по трубам, доставляя тепло в нужное место. Вследствие этого отпадает необходимость тратиться на дополнительные приборы [6].
При подборе котельного оборудования, ориентируются на фактические потребности производства. Если существует необходимость исключительно в отоплении, выбирают водогрейные котлы. Паровые теплогенераторы, востребованы в некоторых видах мебельного и деревоперерабатывающего производства, в сельском хозяйстве и нефтяной промышленности.
В данной работе рассмотрены общие принципы устройства паровых котлов на газу, а также произведен расчет мощности установки с выбором марки.
Паровой котел – это устройство, предназначенное для получения пара с давлением выше атмосферного за счет тепла, выделяемого при сжигании топлива. Основными элементами котла являются топка и теплообменные поверхности [3].
В котел подается вода, которая называется питательной. Питательная вода в котле нагревается, а затем превращается в насыщенный или перегретый пар требуемых параметров. Под параметрами пара подразумеваются его давление и температура. Основным потребителем водяного пара, вырабатываемого в котельных установках, являются паросиловые установки, а также он может использоваться для технологических нужд.
Каждую технологическую единицу оборудования необходимо грамотно настроить и произвести расчеты для более эффективной работы как самого аппарата, так и всего процесса производства.
В работе произвели расчет необходимой мощности и числа аппаратов, что позволило выбрать необходимый тип оборудования с оптимальной загрузкой.
Соблюдение минимального давления требует выбора значительно более высокой ступени компрессии при определении котла. Среднее рабочее избыточное давление и, в последствии, давление срабатывания защитного клапана должно класться настолько выше минимального давления, что также при внезапных пиках нагрузки не происходило бы понижение требующегося минимального давления. Для таких требований общее высказывание невозможно и установление расчётного давления должно происходить в зависимости от ситуации.

Фрагмент текста работы:

1.1 Назначение и общие сведения о котле
Паровые котлы — комплексы, перерабатывающие питательную воду в пар, который применяется в системе отопления для дома. Перегретый пар получают и используют исключительно в промышленных целях на металлургических, нефтехимических, строительных и других производствах.
Перегретый пар является лучшим переносчиком тепла, его использование повышает КПД тепловых установок [5].
Стационарные паровые котлы имеют следующую структуру обозначения:
Тип-D-P-T-FOН
Тип Пр — с принудительной циркуляцией (вода из барабана подаётся в испарительные поверхности специальными насосами);
Прп — с принудительной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
Е — с естественной циркуляцией (под действием разности плотностей воды и пара);
Eп — с естественной циркуляцией и промежуточным перегревом пара;
П — прямоточные;
Пп — прямоточные с промежуточным перегревом пара;
К — с комбинированной циркуляцией (в одних поверхностях естественная, в других принудительная);
Кп — с комбинированной циркуляцией и промежуточным перегревом пара.
В аппаратах, отличающихся по конструкции, может вырабатываться пар различного давления:
• низкого — до 1,0 МПа;
• среднего — 1,0-10,0 МПа;
• более 14,0 МПа — высокого давления;
• сверхвысокого — 18,0-20,0 МПа;
• сверхкритического — выше 22,5 МПа.
Различные по типу паровые котлы применяются для разнообразных целей [8]:
1. Агрегаты низкого давления могут создавать насыщенный неперегретый пар (100 ℃), который чаще используется в отопительных системах в быту или ЖКХ.