Система теплоснабжения предприятия молочной промышленности

Максимальный  часовой расход топлива  котельной.

      

      Где D_ч^max - максимальное потребление пара,  т/ч;

      h₁ - энтальпия вырабатываемого пара, кДж/кг;

      h₁₁ - энтальпия питательной воды, кДж/кг(для вакуумной деаэрации принимается при температуре 65-70^оС, для атмосферной- при температуре 102-104^оС);

      h₁₂ - энтальпия котловой воды, кДж/кг;

      b_пр - доля непрерывной продувки котлов, %(принимается равной 3 – 6%). 

      h₁₁=C*103=4,19*103=431,6кДж/кг

Годовой расход теплоты на технологические  нужды Q^тн_год, ГДж/год:

      

      Где z_см – число рабочих смен в год (для молочных заводов до - 580);

      y_пм - средние за год коэффициент загрузки производственных мощностей (для молочных заводов 0.85 – 0.90). 

Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение Q^гв_год, ГДж/год:

        

Годовой расход теплоты на отопление Q^от_год, ГДж/год:

      

      Где z_см^от - число смен, в течение которых отапливаются здания предприятия (определяется по продолжительности отопительного периода);

      y_от - коэффициент, учитывающий снижение расходов теплоты на отопительные нужды за счет прерывистого отопления в выходные дни и нерабочие смены (принимается равным 0.7 – 0.75). 

Годовой расход теплоты на вентиляцию Q^вен_год, ГДж/год:

        

Годовой расход теплоты сторонними предприятиями Q^ст_год, ГДж/год:

      

      Q^ст_год=121*600*0,85=61710 ГДж/год

      Где z_см^ст - число смен в году у сторонних потребителей пара ( принимается в пределах 500 – 700);

      y_ст - средний за год коэффициент загрузки производственных мощностей сторонних потребителей пара (принимается равным 0.8 – 0.9). 

Годовой расход теплоты на собственные нужды Q^сн_год, ГДж/год:

      

Суммарная годовая теплопроизводительность источника котельной Q_год, ГДж/год:

        

Средний коэффициент загрузки эксплуатируемых  котельных агрегатов Ψ_к:

      

      Где D – выработка пара, т/см;

      D_н – номинальная производительность котла, т/ч;

      n – число котлов. 

Фактический КПД котельной (брутто) η^бр_ф с учетом средней загрузки эксплуатируемых котельных агрегатов и необходимости работы их в состоянии «горячего резерва», %: 

        

      Где h^бр - КПД котлов,%;

      а – поправочный коэффициент (для  котельных, работающих на твердом топливе, составляет 0.09 – 0.12);

      η^бр_ном- КПД (брутто) котлов,%. 

Годовой расход натурального и условного  топлива:

      

      

      29300-низшая  теплота сгорания условного топлива,  кДж/кг. 

      Максимальный  часовой расход топлива: 

      

      Где Q_н^р - низшая теплота сгорания топлива. 

Удельный  расход топлива на получение теплоты,кг/ГДж:

      

        

Испарительная способность (выработки  пара) натурального и условного топлива, кг. пара/ кг. твердого вещества:

      

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4.Расчет теплопроводов.

      Расчет  наружных тепловых сетей заключается в определении диаметров теплопроводов, толщины слоев тепловой изоляции, удельных потерь теплоты. Эти расчеты основываются на максимальных часовых расходах теплоностителей. 

4.1.Определение внутреннего диаметра теплопроводов (паропровода на технологические нужды, конденсатопровода, трубопровода горячей воды).

      Внутренний  диаметр паропровода  на технологические  нужды, м:

      

      Где V_c - расход пара протекающего по трубопроводу, м³/с;

      w - допускаемая скорость пара (для влажного насыщенного пара 30 – 40 ^м/_с).

      Секундный объемный расход влажного насыщенного  пара.

      

      Где U_x – удельный объем влажного насыщенного пара, м³/кг;

      D_c – максимальный секундный расход пара, кг/с.

      По  расчетному значению d_вн подбираем ближайший больший диаметр теплопровода.

      Выбираем  d_вн = 0,081 м, d_ст = 0,004 м, d_нар = 0,089 м

      Внутренний  диаметр конденсатопровода от технологических потребителей, м:

      

      Где V_c - расход конденсата протекающего по трубопроводу, м³/с;

      w - допускаемая скорость конденсата (для конденсата 1 – 1.5 ^м/_с).

      Секундный объемный расход конденсата.

      

      Где U_x – удельный объем конденсата, м³/кг;

      D_c – максимальный секундный расход конденсата, кг/с.

      Выбираем  d_вн = 0,041 м, d_ст = 0,0035 м, d_нар = 0,048 м

      Внутренний  диаметр трубопровода горячей воды, м:

      

      Где V_c - расход горячей воды протекающей по трубопроводу, м³с;

      w - допускаемая скорость горячей воды (для горячей воды 2 – 2.5 ^м/_с).

      Секундный объемный расход горячей воды.

      

      Где U_x – удельный объем горячей воды, м³/кг;

      D_c – максимальный секундный расход горячей воды, кг/с.

      Выбираем  d_вн = 0,041 м, d_ст = 0,0035 м, d_нар = 0,048 м 

4.2.Расчет и подбор толщины тепловой изоляции теплопроводов.

      Толщина теплоизоляционного слоя  наружных теплосетей определяется из уравнения.

      Пар:

      Выбираем  для изоляции теплоизоляционные  полуцилиндры из минеральной ваты

      l_из = 0,07 ^Вт/_(м*К).

      

      

      Примем  δ_из=0,02м

      Где d_н – наружный диаметр трубопровода, м;

      l_из - коэффициент теплопроводности тепловой изоляции, Вт/(м*К);

      t_т, t_п, t₀ – соответственно температуры теплоносителя, поверхности изоляционного слоя и окружающего воздуха,^оС.

      a₂ - коэффициент теплоотдачи от изоляционного теплопровода к окружающему воздуху, Вт/(м²*К).

      Коэффициент теплоотдачи от поверхности изолированного теплопровода к окружающему воздуху  рассчитывается по эмпирической формуле.

      

      Конденсат:

      Выбираем  для изоляции войлок отопительный l_из = 0,068^Вт/_(м*К).

      

      Принимаем δ_из=0,01м

      Горячая вода:

      Выбираем  для изоляции войлок отопительный l_из = 0,068^Вт/_(м*К).

      

      Принимаем δ_из=0,01м 

      4.3. Расчет потерь теплоты и снижения энтальпии теплоносителя при транспортировке по наружным тепловым сетям.

      Удельные  потери теплоты наружными теплопроводами.

      Пар:

      Где a₁ - коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы, Вт/(м²*К);

      l_тр - коэффициент теплопроводности трубы, Вт/(м*К).

      Конденсат:

      Горячая вода:

 

      Снижение  энтальпии для каждого из теплоносителей при их транспортировке по наружным теплосетям.

      Пар:

      

      Где L – протяженность теплосети между котельной и производственным корпусом (100 – 200 м).

      m_c - максимальный расход теплоносителя.

      Конденсат:

      

      Горячая вода:

      

      Степень увлажнения пара, обусловленная потерями теплоты в окружающую среду.

      

      Где r – теплота парообразования при давлении Р₁, кДж/кг.

      Снижение  температуры воды (конденсата).

      Конденсат:

      

      Горячая вода:

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5.Оценка себестоимости отпускаемой теплоты.

      Себестоимость вырабатываемой в котельной теплоты  является важнейшим экономическим  показателем, характеризующим эффективность  работы теплового хозяйства предприятия. Себестоимость теплоты используется также при калькуляции себестоимости производимой на предприятии теплоемкой технологической продукции.

      В зависимости от исходных данных рассчитывается «отчетная» и «плановая» себестоимость  теплоты.

      Отчетная  себестоимость определяется на основании  фактических затрат на выработку  пара и горячей воды за предшествующий период. Плановая себестоимость на последующий календарный период определяется на основании планов производства продукции и технико-экономических нормативов для обоснования необходимых затрат на эксплуатацию теплового хозяйства. Отчетную себестоимость теплоты целесообразно определять ежеквартально. При обосновании плановой себестоимости теплоты целесообразно расчеты проводить на календарный период, равный году. 

      5.1.    Затраты на топливо.

      С_топ = В_год *S_т