Автономной системы теплоснабжения мясокомбината

    ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 
 

    МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 

    ПРИКЛАДНОЙ  БИОТЕХНОЛОГИИ 
 
 
 
 

    КАФЕДРА:   «ТЕПЛОТЕХНИКА И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ» 
 
 
 

    КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ 
 

          Автономной системы  теплоснабжения мясокомбината. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                             

                                              ВЫПОЛНИЛ: Протопопов С.Г.  

                                                   ФАКУЛЬТЕТ:  

                 КУРС:                

                         ГРУППА:          

                                              ПРОВЕРИЛ:       
 
 
 
 
 
 
 
 

    МОСКВА, 2009

    1.РАСЧЁТ РЕПЕРНЫХ ТОЧЕК 

    Точка А

      Для обеспечения высокой экономичности  котлов давление вырабатываемого  пара принимаем Р_А=9ата (0,9 МПа) при степени сухости х_А=0,95

    Энтальпия влажного насыщенного пара при этом находится по формуле

                                                           h_x=h’ +rx,

    где   h_x – энтальпия влажного насыщенного пара, кДж/кг;

             h’ – энтальпия кипящей воды, кДж/кг;

             r – теплота парообразования, кДж/кг. 

    При 0,9 Мпа  h’= 742,6 кДж/кг;

                            r =2030,4 кДж/кг;

                            t_А= 175,36 ^оС.

      h_xА=742,6+0,95*2030,4=2671,48кДж/кг     

    Точка Б

    Пар с начальной энтальпией после  редуцирования до Р_А=7ата (0,7 МПа) используется в качестве теплоносителя в пароводяных подогревателях системы отопления и горячего водоснабжения. 

      h_xБ = h_xА=2671,48кДж/кг

    При 0,7 МПа   h’ = 697,1 кДж/кг,

                              r = 2065,8 кДж/кг,

                              t_Б = 167,96 ^оС.

    Тогда х_Б= (2671,48-697,1)/2065,8 =0,956 

    Точка В

    При транспортировки пара от котельной  до теплового пункта (узла) производственного  корпуса происходит снижение давления из-за гидравлического сопротивления  паропровода и энтальпии из-за тепловых потерь. Значение давления и  энтальпии пара в точке В определяется в зависимости от расстояния от котельной до теплопункта.

    Потери  давления на180м паропровода принимаем 18кПа.

    Потери  энтальпии пара принимаем 2,7% на 180м паропровода. 

    Р_В= Р_А- Р_потерь = 0,90-0,018=0,882 МПа

    h_xВ = h_xА - h_потерь =2671,48*0,937=2599,35кДж/кг 

    При 0,882 МПа h’= 739.42кДж/кг;

                            r =2032,92 кДж/кг;

                            t_В= 174,637 ^оС.

    Тогда х_В=(2599,35-739,42)/2032,92=0,93 

    Точка Г1

    В связи со спецификой переработки  животноводческого сырья применение влажного насыщенного пара с соответствующей данному давлению температурой не допускается. Поэтому необходимо предусмотреть возможность снижения давления и соответственно температуры пара перед подачей в технологические аппараты посредством применения редуцирующих устройств, в которых происходит дросселирование пара. 

    Давление  пара в технологических аппаратах  убойного цеха принимаем  Р_Г1 =3,5ата (0,35 МПа).

    h_xГ1 = h_xВ = 2631,41кДж/кг 

    При 0,3 МПа h’= 561,4 кДж/кг;

                            r =2164,1 кДж/кг;

                            t_Г1= 133,54^оС.

    Тогда х_Г1=(2631,41-561,4)/2164,1=0,96

    Точка Г2

    Давление  пара в технологических аппаратах  колбасного цеха принимаем  Р_Г2 =4,0ата (0,40 МПа).

    h_xГ2 = h_xВ = 2512,48 кДж/кг 

    При 0,40 МПа  h’= 604,7 кДж/кг;

                            r =2133,8 кДж/кг;

                            t_Г2= 143,62 ^оС.

    Тогда х_Г2=(2631,41-604,7)/2133,8=0,95 
 

    Точка Г3

    Давление  пара в технологических аппаратах  цеха сухих животных кормов принимаем  Р_Г4 =6,0ата (0,60 МПа).

    h_xГ4 = h_xВ = 2512,48 кДж/кг 

    При 0,60 МПа  h’= 670,4 кДж/кг;

                            r =2086,0 кДж/кг;

                            t_Г4= 158,84 ^оС.

    Тогда х_Г4=(2631,41-670,4)/2086,0=0,94 

    Точка Г4

    Давление  пара в технологических аппаратах  жирового цеха принимаем  Р_Г3 =3,0ата (0,30 МПа).

    h_xГ3 = h_xВ = 2512,48 кДж/кг 

    При 0,30 МПа  h’= 561,1 кДж/кг;

                            r =2164,1 кДж/кг;

                            t_Г3= 133,54 ^оС.

    Тогда х_Г3=(2631,41-561,1)/2164,1=0,96 

    Точка Г5

    Давление  пара в технологических аппаратах  цеха консервов принимаем  Р_Г5 =5,0ата (0,50 МПа).

    h_xГ5 = h_xВ = 2512,48 кДж/кг 

    При 0,50 МПа  h’= 640,1 кДж/кг;

                            r =2108,4 кДж/кг;

                            t_Г5= 151,85 ^оС.

    Тогда х_Г5=(2631,41-640,1)/2108,4=0,94 

    Точка Д1

    Падение давления в аппаратах составляет 10%.

    Энтальпия пароконденсатной смеси в точке Д определяется при давлении Р_Д

    по  формуле

                          h_пкс = h’ +rx_пп,

    где h_пкс – энтальпия пароконденсатной смеси, кДж/кг,

           x_пп –доля «пролётного» пара. 

    Р_Д1=Р_Г1-Р_потерь=0,3(1-0,1)=0,27 МПа 

    При 0,27 МПа h’=546,2 кДж/кг;

                            r = 2174,5кДж/кг;

                            t_Д1= 129,98 ^оС.

    Доля  «пролётного» пара для убойного цеха x_пп=0,2.

    Тогда h_пксД1=546,2+2174,5*0,2= 981,1кДж/кг 
 

    Точка Д2

    Р_Д2=Р_Г2-Р_потерь=0,40(1-0,1)=0,36 МПа 

    При 0,36 МПа  h’= 588,5 кДж/кг;

                            r =2145,3 кДж/кг;

                            t_Д2= 139,87 ^оС.

    Доля  «пролётного» пара для колбасного цеха x_пп=0,15.

    Тогда h_пксД2=588,5+2145,3*0,15=910,3кДж/кг 
 

    Точка Д4

    Р_Д3=Р_Г3-Р_потерь=0,30(1-0,1)=0,27 МПа 

    При 0,27 МПа  h’= 546,2 кДж/кг;

                            r =2174,5 кДж/кг;

                            t_Д3= 129,98 ^оС.

    Доля  «пролётного» пара для жирового цеха x_пп=0,2.

    Тогда h_пксД3=546,2+2174,5*0,2=981,1 кДж/кг 

    Точка Д3

    Р_Д4=Р_Г4-Р_потерь=0,60(1-0,1)=0,54 МПа 

    При 0,54 МПа h’= 652,8 кДж/кг;

                            r =2099,1 кДж/кг;

                            t_Д4= 154,77 ^оС.

    Доля  «пролётного» пара для цеха сухих животных кормов x_пп=0,15.

    Тогда h_пксД4=652,8+2099,1*0,15=967,7 кДж/кг 

    Точка Д4

    Р_Д3=Р_Г3-Р_потерь=0,30(1-0,1)=0,27 МПа 

    При 0,27 МПа h’= 546,2 кДж/кг;

                            r =2174,5 кДж/кг;

                            t_Д3= 129,98 ^оС.

    Доля  «пролётного» пара для жирового цеха x_пп=0,2.

    Тогда h_пксД3=546,2+2174,5*0,2=981,1 кДж/кг 
 

    Точка Д5

    Р_Д5=Р_Г5-Р_потерь=0,50(1-0,1)=0,45 МПа 

    При 0,45МПа  h’= 623,2 кДж/кг;

                            r =2120,6 кДж/кг;

                            t_Д5= 147,92 ^оС.

    Доля  «пролётного» пара для цеха консервов  x_пп=0,15.

    Тогда h_пксД5=623,2+2120,6*0,15=941,3 кДж/кг 

    Точка Е

    Для повышения экономичности системы  сбора конденсата пароконденсатную смесь целесообразно использовать в качестве греющего теплоносителя в утилизационном теплообменнике, предназначенном для подогрева воды , используемой для шпарки туш и шерстных субпродуктов и в других технологических процессах, до температуры 85…95 ^оС.

    При этом происходит полная конденсация  пароконденсатной смеси с последующем  переохлаждением конденсата до температуры 80 ^оС.

    Энтальпия конденсата определяется по формуле

                                                               h_К= c_В*t_К,

    где c_В – теплоёмкость конденсата, кДж/кг. 

    Для воды c_В = 4,19 кДж/кг.

               h_К = 80*4,19=335,2 кДж/кг 

    Р_Е=0,9*Р_Дср= 0,9*0,378= 0,34МПа

    Р_Дср = (0,27+0,36+0,27+0,54+0,45)/5=0,378 МПа 

    Степень переохлаждения конденсата определяется по формуле 

                                                                  Δt =t_Н -t_К, ^оС,

    где t_Н – температура насыщенного пара при давлении на выходе из теплообменного аппарата. 

    При Р_Е=0,34 МПа t_Н=137,86^оС.

    Тогда          Δt=137,86-80=57,86 ^оС 

    Точка Ж

    Водоподогреватели системы отопления и горячего водоснабжения устанавливаются в центральном теплопункте непосредственно в котельной. В зависимости от расчётной температуры для самой холодной пятидневки года    ( для г.Москва  -25С) принимаем температура прямой воды t _прям = 130^оС  и обратной воды t _обр=65^оС отопления.

    Температуру конденсата после водоподогревателя принимаем на 35 ^оС выше температуры обратной воды отопления.  t _КЖ=100 ^оС. 

               h_К =100*4,19=419кДж/кг

    Потери  давления пара в водоподогревателях принимаем 10%.

    Р_Ж=Р_Б – Р _потерь= 0,7*(1-0,10)=0,63 МПа 

    При 0,63 МПа   t_Н =160,75 ^оС