Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Апреля 2012 в 17:28, курсовая работа
В связи с опережающим повышением цен на топливно – энергетические ресурсы возрастает доля стоимости затрат теплоты в структуре себестоимости производимой на предприятиях отрасли продукции.
В связи с этой проблемой надежного и экономического обеспечения предприятий теплоносителями требуемых параметров, гарантирующими производство качественной продукции, представляет важную задачу. Актуальность данной проблемы определяется также ограниченностью не возобновляемых энергоресурсов, необходимость проведения энергосберегающей политики и снижения уровня техногенной нагрузки систем энергосбережения на окружающую среду.
1. Введение
2. Характеристика систем теплоснабжения
3. Рис 1. Схема автономного теплоснабжения предприятия от собственной котельной
4. Рис 2. Схема реперных точек системы теплоснабжения
5. Обоснование и определение параметров теплоносителей. Форма 1
6. Определение удельных расходов теплоты на выработку отдельных видов продукции
7. Определение сменных расходов пара и теплоты на выработку технологической продукции. Форма 2
8. Определение сменных расходов горячей воды, пара и теплоты на нужды горячего водоснабжения. Форма 3
9. Определение сменных расходов теплоты и пара на отопление зданий и сооружений. Форма 4
10. Составление балансов потребления и выработки теплоты и пара. Формы 6 и 7.
11. Построение графиков потребления теплоносителей. Формы 8 и 9.
12. Рис 3. Сменный график потребления горячей воды
13. Рис 4. Сменный график потребления пара
14. Подбор паровых котлов
15. Определение максимального часового расхода топлива
16. Расчёт и подбор водоподогревателей для систем отопления горячего водоснабжения
17. Определение годовых расходов теплоты, пара и топлива. Форма 11.
18. Определение технико-экономических показателей работы системы теплоснабжения
19. Библиографический список.
Определение сменных расходов горячей воды, пара и теплоты
на нужды горячего водоснабжения
Расходы горячей воды на выработку отдельных видов продукции
Vi = Wi Пi, м³/см
где Wi – удельные расходы горячей воды на выработку продукции, м³/т
1. мясо
2. колб. изделия
3. полуфабрикаты V3 = W3 П3 = 4,6 · 0,35 = 1,61 м³/см
4. сухие животные корма V4 = W4 П4 = 16,8 · 0,7 = 11,76 м³/см
5. консервы
∑Vi = 140+17,85+1,61+11,76+147=318,
Не нормируемый расход горячей воды на вспомогательные нужды
Vн = αw ∑Vi = 0,15*318.22= 47,73 м³/см
Общий сменный расход горячей воды
Vгв = ∑Vi + Vн + Vст = 318,22+46,73+ 0 = 365,95 м³/см
Расход пара на нагрев воды в пароводяных подогревателях
Dгв = (Vгв с ρ(tгв – tхв )) 10ˉ ³/((hx –hк) ηв) =
= (365,95 4,19 1000(70 – 15)) 10ˉ ³/(2671.48 – 420) 0,95 = 39,42т/см
где с – теплоёмкость воды = 4,19 кДж/кгК
ρ – плотность воды = 1000 кг/м3
tгв – температура горячей воды = 700С (точка З)
tхв – температура холодной воды = 150С
hх - энтальпия влажного насыщенного пара = 2671.48кДж/кг (точка Б)
hк – энтальпия конденсата при температуре конденсата =420 кДж/кг (точка З)
ηв – коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях = 0,95
Расход теплоты на нагрев воды для нужд горячего водоснабжения
Q гв = Dгв (hx –hк) 10ˉ ³= 39,42 (2671.48–420) 10ˉ³ = 88,7ГДж/см
Результаты расчётов представляются по форме 3
Расходы пара и теплоты на нужды горячего водоснабжения
Форма 3
Виды продук ции |
Р Мпа |
X |
hx кДж/кг |
tхв ºC |
tгв ºC |
W м³/т, м³/туб |
П т/см туб/см |
w |
V м³/см |
D т/см |
Q ГДж/см |
Мясо свинины и говядины |
0,3 |
0,95 |
2618.1 |
15 |
70 |
4 |
35 |
|
140 |
|
|
Колбасные изделия
| 0,4 | 0,94
| 2618.1 | 15 | 70 | 5,1 | 3,5 |
| 17,85 |
|
|
Полуфабрикаты | 0,5 | 0,94
| 2618.1 | 15 | 70 | 4,6 | 0,35 |
| 1,61 |
|
|
Сухие животные корма | 0,3 | 0,95
| 2618.1 | 15 | 70 | 16,8 | 0,7 |
| 11,76 |
|
|
Консервы
|
0,3 |
0,95 |
2618.1 |
15 |
70 |
10,05 |
14 |
|
147 |
|
|
Ненормируемое кол-во воды |
|
|
|
|
|
|
| 0,15 | 47,73 |
|
|
Отп-к сторонним предприятиям |
|
|
|
|
|
|
|
| 0 |
|
|
Всего |
|
|
|
|
|
|
|
| 318,22 | 39,42 | 88,7 |
Определение сменных расходов теплоты и пара
на отопление зданий и сооружений
Средние сменные расходы теплоты на отопление отдельных зданий и сооружений
Qот = qотi Vзд i(tвн i – tн )τ см 10-9103 ГДж/смену
где Vзд i – объемы отапливаемых зданий по наружному периметру, м3
qот i - удельные отопительные характеристики отапливаемых зданий, Вт/м3К
tвн i - температура воздуха внутри отапливаемых зданий, 0С
tн – средняя за отопительный период температура наружного воздуха = (-4,8)0С (для г. Владивосток)
τсм – продолжительность рабочей смены = 3600 8 = 28800 сек
qотi = qотi (1,3 + 0,01 tн) Вт/м³
1 Корпус первичной переработки
Vзд 1 = 25 103 м3
qот 1 = 0,20 Вт/м3 К
qот 1 = 0,20 (1,3 + 0,01 (-4,8)) =0,212Вт/м³ К
Qот 1 = qот 1 Vзд 1(tвн 1 – tн )τсм 10-9 =
= 0,212 25 103 (20– (-4,8)) 28800 10-9 = 3,78ГДж/смену
2.Колбасный цех
Vзд 2 = 2,5 103 м3
qот 2 = 0,20 Вт/м3 К
qот 2 = 0,20 (1,3 + 0,01 (-4,8)) =0,212 Вт/м³ К
Qот 2 = qот 2 Vзд 2(tвн 2 – tн )τсм 10-9 =
= 0,212 2,5 103 (20 – (-4,8)) 28800 10-9 = 0,38 ГДж/смену
3.Консервный цех
Vзд 3 = 15 103 м3
qот 3 = 0,20 Вт/м3 К
qот 3 = 0,20 (1,3 + 0,01 (-4,8)) =0,212 Вт/м³ К
Qот 3 = qот 3 Vзд 3(tвн 3 – tн )τсм 10-9 =
= 0,212 15 103 (20 – (-4,8)) 28800 10-9 = 2,27ГДж/смену
4.Санбойня
Vзд 4 = 4 103 м3
qот 4 = 0,3 Вт/м3 К
qот 4 = 0,3 (1,3 + 0,01 (-4,8)) =0,342 Вт/м³ К
Qот 4 = qот 4 Vзд 4(tвн 4 – tн )τсм 10-9 =
=0,342 · 4 103 (20 – (-4,8)) 28800 10-9 = 0,977 ГДж/смену
5.Помещение для кратковременного содержания
Vзд 5 = 1,5 103 м3
qот 5 = 1,5Вт/м3 К
qот 5 = 1,5 (1,3 + 0,01 (-4,8)) = 1,902 Вт/м³ К
Qот 5 = qот 5 Vзд 5(tвн 5 – tн )τсм 10-9 =
= 1.902 1,5 103 (20 – (-4,8)) 28800 10-9 = 2.03 ГДж/смену
6.Вспомогательные цеха
Vзд 6 = 14 103 м3
qот 6 = 0,22Вт/м3 К
qот 6 = 0,22 (1,3 + 0,01 (-4,8)) =0,238 Вт/м³ К
Qот 6 = qот 6 Vзд 6(tвн 6 – tн )τсм 10-9 =
= 0,238 14 103 (20– (-4,8)) 28800 10-9 =2.37 ГДж/смену
7. Бытовые помещения
Vзд 7 = 9 103 м3
qот 7 = 0,21Вт/м3 К
qот 7 = 0,21 (1,3 + 0,01 (-4,8)) =0,225 Вт/м³ К
Qот 7 = qот 7 Vзд 7(tвн 7 – tн )τсм 10-9 =
= 0,225 9 103 (20 – (-4,8)) 28800 10-9 = 1,44 ГДж/смену
8. Административные помещения
Vзд 1 = 1,9 103 м3
qот 1 = 0,5 Вт/м3 К
qот 1 = 0,5 (1,3 + 0,01 (-4,8)) =0,602 Вт/м³ К
Qот 1 = qот 1 Vзд 1(tвн 1 – tн )τсм 10-9 =
= 0,602 1,9 103 (20 – (-4,8)) 28800 10-9 =8,16 ГДж/смену
Максимальные сменные расходы теплоты на отопление отдельных зданий и
сооружений:
Q*от i = q*от i Vзд i(tвн i – t*н )τсм 10-9, ГДж/смену
где q*от i - удельные отопительные характеристики отапливаемых зданий при t*н , Вт/м3 К
t*н - расчетная температура наружного воздуха для самой холодной пятидневки года =
= -250С (для г.Владивосток)
tвн i - температура воздуха внутри отапливаемых зданий, 0С
τсм – продолжительность рабочей смены = 3600 8 = 28800 сек
q*от i = qот i(1,3 +0,01 t*н), Вт/м3 К
где qот i - удельные отопительные характеристики отапливаемых зданий, Вт/м3К
1 Корпус первичной переработки
Vзд 1 = 25000 м3
qот 1 = 0,2 Вт/м3 К
q*от 1 = 0,2 (1,3 + 0,01 (-25)) = 0,21 Вт/м³ К
Q*от 1 = q*от 1 Vзд 1(tвн 1 – t*н )τсм 10-9 =
= 0,21 25000(20 – (-25)) 28800 10-9 =6,83 ГДж/смену
2.Колбасный цех
Vзд 2 = 2500 м3
qот 2 = 0,2 Вт/м3 К
q*от 2 = 0,2 (1,3 + 0,01 (-25)) = 0.21 Вт/м³ К
Q*от 2 = q*от 2 Vзд 2(tвн 2 – t*н )τсм 10-9 =
= 0,21 2500(20 – (-25)) 28800 10-9 =0,680 ГДж/смену
3.Консервный цех
Vзд 3 = 15000 м3
qот 3 = 0,20 Вт/м3 К
q*от 3 = 0,20 (1,3 + 0,01 (-25)) = 0,21 Вт/м³ К
Q*от 3 = q*от 3 Vзд 3(tвн 3 – t*н )τсм 10-9 =
= 0,21 15000(20 – (-25)) 28800 10-9 =4.08 ГДж/смену
4.Санбойня
Vзд 4 = 4000 м3
qот 4 = 0,3 Вт/м3 К
q*от 4 = 0,3 (1,3 + 0,01 (-25)) = 0,315 Вт/м³ К
Q*от 4 = q*от 4 Vзд 4(tвн 4 – t*н )τсм 10-9 =
= 0,315 4000 (20 – (-25)) 28800 10-9 = 1.63 ГДж/смену
5.Помещение для кратковременного содержания
Vзд 5 = 1500м3
qот 5 = 1,5 Вт/м3 К
q*от 5 = 1,5 (1,3 + 0,01 (-25)) = 1,575 Вт/м³ К
Q*от 5 = q*от 5 Vзд 5(tвн 5 – t*н )τсм 10-9 =
= 1,575 1500 (20 – (-25)) 28800 10-9 =3.06 ГДж/смену
6.Вспомогательные цеха
Vзд 6 = 14000 м3
qот 6 = 0,22 Вт/м3 К
q*от 6 = 0,22 (1,3 + 0,01 (-25)) = 0,231 Вт/м³ К
Q*от 6 = q*от 6 Vзд 6(tвн 6 – t*н )τсм 10-9 =
= 0,231 14000(20 – (-25)) 28800 10-9 =4,19 ГДж/смену
7. Бытовые помещения
Vзд 7 = 9000 м3
qот 7 = 0,5 Вт/м3 К
q*от 7 = 0,5 (1,3 + 0,01 (-25)) = 0,525 Вт/м³ К
Q*от 7 = q*от 7 Vзд 7(tвн 7 – t*н )τсм 10-9 =
= 0,525 9000 (20 – (-25)) 28800 10-9 =6,12ГДж/смену
8. Административные помещения
Vзд 8 = 1900 м3
qот 8 = 0,5 Вт/м3 К
q*от 8 = 0,5 (1,3 + 0,01 (-25)) = 0,525 Вт/м³ К
Q*от 8 = q*от 8 Vзд 8(tвн 8 – t*н )τсм 10-9 =
= 0,525 1900(20 – (-25)) 28800 10-9 =1,29 ГДж/смену
Средние за отпительный период и максимальный сменный расходы теплоты на отопительные нужды:
Qот.(общ) = 21,407 ГДж/см
Q*от.(общ) = 27,8804 ГДж/см
Средние за отопительный период и максимальные расходы пара на отопительные нужды:
Dот = Qот 10³/((hx –hк) ηв)= 21,407 10³/((2671.48 – 420) *0,94) = 9,402 т/смену
D*от= Q*от 10³/((hx –hк) ηв)= 27,8804 10³/((2671.48 – 420)* 0,94) = 12,246 т/смену
где hх - энтальпия влажного насыщенного пара = 2671.48 кДж/кг (точка Б)
hк – энтальпия конденсата при температуре конденсата = 420кДж/кг (точка Ж)
ηв – коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях = 0,94
Результаты расчётов представляются по форме 4
Расходы пара и теплоты на нужды отопления.
Форма 4
Здания и сооруже ния | Vзд x 10³ м³ | qот Вт/м³ | q-от Вт/м³ | qот* 10³ Вт/м³ | tн ºC | tн* ºC | tвн ºC | Qот ГДж/см | Qот* Гдж/см | Dот т/см | Dот* т/см |
Корпус первичной переработки | 25 | 0,2 | 0.212 | 0,21 | -4,8 | -25 | 20 | 3,78 | 6,83 |
|
|
Колбасный цех | 2,5 | 0,2 | 0,212 | 0,21 | -4,8 | -25 | 20 | 0,38 | 0,6804 |
|
|
Консервный цех | 15 | 0,2 | 0,212 | 0,21 | -4,8 | -25 | 20 | 2.27 | 4.08 |
|
|
Санбойня | 4 | 0,3 | 0,342 | 0,315 | -4,8 | -25 | 20 | 0,977 | 1.63 |
|
|
Помещение для кратковр содержания скота | 1,5 | 1,5 | 1,902 | 1,575 | -4,8 | -25 | 20 | 2.03 | 3.06 |
|
|
Вспомогательные цеха | 14 | 0,22 | 0,238 | 0,231 | -4,8 | -25 | 20 | 2.37 | 4,19 |
|
|
Бытовые помещения | 9 | 0,21 | 0,225 | 0,525 | -4,8 | -25 | 20 | 1,44 | 6,12 |
|
|
Административные помещения | 1,9 | 0,5 | 0.602 | 0,525 | -4,8 | -25 | 20 | 8,16 | 1,29 |
|
|
Всего:
|
|
|
|
|
|
|
| 21,407 | 27,8804 | 9,402 | 12,246 |
Составление балансов потребления и выработки
теплоты и пара
Балансы потребления теплоты и пара характеризуют их распределение на основные и вспомогательные нужды предприятия
Qпот = Qтн + Qгв +Qот =220,4+88,7+21,407=330,517 ГДж/смену
Dпот = Dтн + Dгв +Dот = 95,445+39,42+9,42=144,285 т/смену
При этом доли теплоты, расходуемой на различные нужды
тн = (Qтн /Qпот)100% = (220,4/330,517) 100 = 66,68%
гв = (Qгв /Qпот )100% = (88,7/330,517) 100 =26,83%
от = (Qот /Qпот )100% = (21,407/330.517) 100 =6.47%
Балансы выработки теплоты и пара характеризуют наиболее напряженный режим работы котельной в сезон массовой переработки сырья, при наличии среднеотопительной нагрузки
Qвыр = Qтн + Qтв + Qот + Qст + Qсн, ГДж/смену
Dвыр = Dтн + Dгв +Dот + Dст +Dсн, т/смену
Отпуск теплоты сторонним потребителям
Qст = Dст (hх – 0,01 вз hк ) 10-3 ГДж/смену
где Dст - отпуск пара сторонним потребителям = 35т/смену (по заданию)
hх – энтальпия влажного насыщенного пара = 2671.48 кДж/кг (точка A)
hк – энтальпия возвращаемого сторонним потребителям конденсата =
= 344,42 кДж/кг (точка И)
вз – доля возвращаемого конденсата = 60% (по заданию)
Qст = Dст (hх – 0,01 вз hк ) 10-3 =
=35 (2671.48– 0,01 60 344,4)2 10-3 =86,26ГДж/смену
Qсн = βсн(Qтн + Qгв + Qот + Qст) =
= 0,025(220.4+88,7+21,407+86,26) = 10,41ГДж/смену
Dсн = βсн(Dтн + Dгв + Dот+ Dст) =
= 0,025(95,445+39,42+9,42+35) = 4,48 т/см
где βсн – доля теплоты, расходуемой на собственные нужды котельной (для котельных, работающих на твёрдом топливе, равна 0,025…0,035, принимаем 0,025)
Qвыр = Qтн + Qтв + Qот + Qст + Qсн =
=220,4+88,7+21,407+86,26+10,
Dвыр = Dтн + Dгв +Dот + Dст +Dсн =
=95,445+39,42+9,42+35+4,48=
При этом доля теплоты, расходуемой на различные нужды, от общей выработки пара определяется по формуле
тн = (Qтн /Qвыр)100% = (220,4/427,177) 100 = 51,6%
гв = (Qгв /Qвыр)100% = (88,7/427,177) 100 = 20.8%
от = (Qот /Qвыр)100% = (21,407/427,177) 100 = 5,01%
ст = (Qст /Qвыр)100% = (86,26/427,177) 100 =20,2%
сн = (Qсн /Qвыр)100% = (10,41/427,177) 100 = 2,43%
Результаты расчётов представляются по форме 6 и 7
Информация о работе Проект автономной системы теплоснабжения мясокомбината