Система теплоснабжения предприятия молочной промышленности

      h’-энтальпия кипящей воды при давлении Р₁=1400 кПа, кДж/кг;

      r_i - теплота парообразования при давлении P₁, кДж/кг;

      x_1-cтепень сухости пара принимается в пределах 0,93 – 0, 95

      e_i-доля «глухого» пара в его общем потреблении при выработке отдельных видов продукции.

      h_i - энтальпия пароконденсатной смеси для отдельных видов продукции, кДж/кг.

      h_i= h_i^’+ r_i* x_i

      h_i1=561,4+2163,6*0,1=777,8 кДж/кг

      h_i2=604,7+ 2134,3*0,15=924,8 кДж/кг

      Здесь h_i^’ - энтальпия кипящей воды при давлении пароконденсатной смеси P_i для отдельных видов продукции.

      r_i - теплота парообразования при давлении  для отдельных видов продукции.

     x_i - степень сухости пароконденсатной смеси для отдельных видов продукции. 

      Расход  теплоты на производство ненормируемых  видов продукции.

      

      Таблица 1. 

      

2. Расход  теплоты и пара на горячее водоснабжение.

      Расход  горячей воды V_гв, м³/см:

      

      Где V_i - расход горячей воды на выработку отдельных видов продукции, м³/см;

      V_н - расход горячей воды на производство остальных видов продукции и коммунальные нужды, м³/см.

      

      Здесь W_i – расход горячей воды  на выработку отдельных видов продукции, м³/см.

      

      Где j_в - доля ненормируемого расхода горячей воды в нормируемом расходе

      V_ст = 20 м³/см - отпуск горячей воды сторонним предприятиям.

      Расход  пара на нагрев воды в пароводяных  подогревателях системы горячего водоснабжения D_гв, т/см:

      

      Где с- теплоемкость воды, кДж/(кг*К)

      r - плотность воды, кг/м³

      t_хв t_гв - соответственно температура холодной и горячей воды, ^оС

      h₁ - энтальпия пара, вырабатываемого в котельной и подаваемого в пароводяные подогреватели (определяется по давлению  и степени сухости пара ),кДж/кг

      h₇ - энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей, кДж/кг

      h₇ = c * t_к^гв h₇ = 4,19 * (70+30)=419 кДж/кг

      Здесь t_к^гв температура конденсата (принимается на 25 – 35 ⁰С выше температуры горячей воды).

      h_в - коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях (принимается равным 0,92 – 0,96).

      Расход  теплоты на нагрев воды для нужд горячего водоснабжения Q_гв, ГДж/см:

      

      Таблица 2. 

      

3. Расход  теплоты и пара на отопление каждого  из зданий и сооружений предприятия для  средней за отопительный период температуры  наружного воздуха.

      Расход  теплоты на отопление  каждого из зданий и сооружений предприятия  для средней за отопительный период температуры наружного воздуха Q_от, ГДж/см:

      

      Где q_от - отопительные характеристики отдельного здания, Вт/(м³/К);

      V_зд - объем отапливаемого здания по наружному периметру, м³;

      t_вн - температура воздуха в отапливаемых помещениях (принять равной 18 ⁰С);

      t_н - средняя за отопительный период температура наружного воздуха, ^оС;

      t_см - продолжительность смены (t = 8*3600 с.).

      Расход  пара на нужды отопления  для средней за отопительный период температуры наружного  воздуха D_от, т/см:

      

      Где h₈ - энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей системы водяного отопления.

      h₈ = c * t_к^от  h₈ = 4,19 * (70+40)=460,9 кДж/кг

      Здесь t_к^от - температура конденсата (принимается на 35 – 45 ⁰С выше температуры обратной воды системы отопления).

      Максимальный  расход теплоты на отопление каждого  из зданий и сооружений для самой холодной пятидневки года Q_от^’, ГДж/см:

      

      Где q_от^’ - отопительные характеристики здания для самой холодной пятидневки года, Вт/(м³*К).

      

      здесь t_н^’ - температура наружного воздуха для самой холодной пятидневки года, ^оС. 

      

4. Расход  теплоты и пара на вентиляцию.

      Расход  теплоты на вентиляцию для средней за отопительный период температуры наружного  воздуха Q_вен, ГДж/см:

      

      Где q_вен - вентиляционные характеристики здания для средней за отопительный период температуры наружного воздуха, Вт/(м³*К);

      V_зд^вен - объем вентилируемых помещений технологических цехов (принимается равным 0,35 – 0,45 от общих объемов цехов), м³.

      Расход  пара на нужды вентиляции D_вен, т/см:

      

      Где h₉ - энтальпия конденсата, возвращаемого из калориферов системы вентиляции

      h₉ = c * t_к^к  h₉= 4,19 * 920= 377,1 кДж/кг

      Здесь t_к^к - температура конденсата (принимается равной 85 – 95 ⁰С).

      Таблица 3.

5. Расход теплоты на отпуск сторонним предприятиям Q_ст, ГДж/см:

      Q_ст=D_ст*(h₁-φ_в3*h₁₀)*10^-3 

      Q_ст=50*(2690-0,8*335,2)*10^-3=121 ГДж/см 

      Где D_ст- отпуск пара сторонним потребителям, т/см;

      φ_в3- доля возвращаемого сторонним потребителям конденсата;

      h₁₀-энтальпия возвращаемого конденсата, кДж/кг.

      h₁₀=с*t_к^ст=4,19*80=335,2 кДж/кг

      t_к^ст- температура возвращаемого конденсата(принимается 70-90^оС). 

6. Баланс  потребления теплоты  и пара предприятием.

      Общее потребление пара на нужды предприятия

      в сезон переработки сырья.

      

      Общее потребление теплоты на нужды  предприятия в сезон переработки  сырья.

      

      Расход  пара на собственные  нужды котельной  и топливного хозяйства D_сн, т/см:

      

      Где b_сн - доля теплоты, расходуемой на собственные нужды котельной и топливного хозяйства (для котельных работающих на твердом топливе 0,025 – 0,035)

      Расход  теплоты на собственные  нужды котельной  и топливного хозяйства Q_сн, ГДж/см:

      

      Таблица 4.

 

2. Характеристики режимов потребления теплоты в форме пара и горячей воды предприятием.

      Расход  горячей воды по предприятию, м³/ч:

      

            Таблица 5.

      График 1.

      Расход  пара на технологические  нужды предприятия, т/ч:

      

      

      Где g_тн - коэффициент неравномерности потребления пара на технологические нужды.

      Расход  пара на выработку горячей воды, т/ч:

      

      Расход  пара на нужды отопления (принимается  равномерным в  течение смены), т/ч:

      

      Расход  пара на нужды вентиляции (принимается  равномерным в  течение смены), т/ч:

      

      Расход  пара сторонним потребителям, т/ч:

      D_ст^φi=D_ст*γ_стi/(Σ γ_стi) 

      γ_стi- коэффициент неравномерности потребления пара сторонним предприятиям.

      

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Расход  пара на собственные  нужды котельной  и топливного хозяйства, т/ч:

      

      Таблица 6.

      График 2.

      Выход конденсата от технологических  паропотребляющих аппаратов, т/ч:

      

        
 

      Выход конденсата от теплообменников системы горячего водоснабжения, отопления и вентиляции принимаются равными расходу пара на эти нужды, т/ч:

      

      Таблица 7.

      График 3. 

 

3. Подбор  теплогенерирующего и вспомогательного оборудования источника  теплоты системы теплоснабжения.

       Вспомогательное оборудование котельной обеспечивает безопасность и надежность работы котельных  агрегатов, стабильность заданных параметров и режимов эксплуатации системы  теплоснабжения предприятия. К вспомогательному оборудованию относятся установки для химической обработки питательной воды, удаления из нее растворенных газов, баки питательной воды, насосы различного назначения, экономайзеры, дутьевые вентиляторы, дымососы, а также устройства теплового контроля и автоматики. 

1. Принципиальная технологическая схема системы теплоснабжения и ее описание.

 

Обычно источник теплоты подбирают по максимальной требуемой производительности, параметрам энергоносителям.

      Тогда получение требуемых потребителю  параметров энергоносителя осуществляется путем снижения t или Р пара с помощью редукционного клапана. В общем случае источник теплоты отпускает пар под давлением Р₁ с энтальпией h₁, реальные котлы отпускают влажный насыщенный водяной пара со степенью сухости х₁. на предприятиях существуют поверхностные и контактные потребители теплоты. 

3.2.   Подбор паровых котлов.

      Используя график нагрузки (график 2), по максимальному  часовому потреблению пара производим подбор необходимого количества и типов  котлов. D₄^max = 14,1 ^т/_ч Выбираем три котла КЕ-6,5-14С: номинальная производительность -6,5 т/ч; номинальное давление пара - 1.4 МПа; состояние пара – влажный насыщенный; КПД котлоагрегата – 82,35% 

      3.3.Показатели  работы котельной.

      Работа  котельных характеризуется такими технико-экономическими показателями, как среднечасовые и максимальные часовые: теплопроизводительность, расход топлива, годовая теплопроизводительность и потребление топлива, номинальные и фактические коэффициенты полезного действия котлов (брутто) и (нетто), испарительная способность топлива, удельные расходы натурального и условного топлива на выработку теплоты.