Проектирование автономных систем теплоснабжения предприятий по переработке животноводческого сырья

где и - энтальпия кипящей воды и теплота парообразования при давлении Р_Дi, кДж/ кг (приложение 1).

- доля «пролетного» пара в пароконденсатной смеси в технологических цехах по выработке отдельных видов продукции (приложения 5 и 6),%.

 

 

5. Пароконденсатная смесь, поступающая от рекуперативных паропоребляющих аппаратов, используется в качестве теплоносителя в утилизационном теплообменнике для подогрева воды (рис. 2).

Температуру переохлажденного конденсата t_E можно принять равной 70…80 ºC.

Давление конденсата после утилизационного теплообменника Р_Е с приемлемой для инженерного расчета точностью можно принять на 10 % ниже средневзвешенного давления Р_Дi.

 

6. При устройстве централизованных систем горячего водоснабжения и водяного отопления водоподогреватели устанавливаются в ЦТП, расположенном в здании котельной или примыкающем к нему. В связи с этим потерями энтальпии при транспортировке пара на короткое расстояние можно пренебречь.

Параметры пара в реперной точке Б в этом случае определяются его давлением после дросселирования в редукционном устройстве Р_Б.

Величину Р_Б примем равной 0,7 МПа.

Температура пара t_Б при давлении 0,7 МПа равна 160,9 градусов Цельсия.

Энтальпия пара h_Б равна h_А и численно равна 2,57 МДж/кг.

Степень сухости пара Х_Б рассчитывается по формуле:

     ,

где , и - энтальпия пара, кипящей воды и теплота парообразования при давлении Р_Б, кДж/ кг (приложение 1).

= 0,694 МДж/кг; = 2,069 МДж/кг

 

7. Давление пароконденсатной смеси после водоподогревателя системы отопления Р_Ж принимается на 10 - 15 % ниже давления греющего пара Р_Б.

 

Доля «пролетного» пара в пароконденсатной смеси Х_Ж составляет 0,05 - 0,10.

 

Температура пароконденсатной смеси в точке Ж соответствует давлению Р_ж (приложение 1).

 

Энтальпия пароконденсатной смеси h_Ж рассчитывается по формуле:

 кДж/кг,

где и - соответственно энтальпия кипящей воды и теплота парообразования при давлении Р_Ж, кДж/ кг (приложение 1).

 

 

8. Аналогично принимаются давление, доля «пролетного» пара в пароконденсатной смеси, температура и энтальпия пароконденсатной смеси после пароводяного подогревателя системы горячего водоснабжения (реперная точка 3).

 

9. Температура конденсата, возвращаемого от сторонних потребителей (при их наличии) в точке И, определяется исходными данными на проект.

 Сторонний потребитель –  Пивзавод, температура возвращаемого  конденсата - .

 

 

10. Для автономной системы теплоснабжения температуры прямой t_Л и обратной t_м воды системы водяного отопления зависят от средней температуры наружного воздуха за отопительный период года.

Значения  находятся в зависимости от месторасположения предприятия по приложению 10.

Температуры t_Л и t_м определяются по эмпирическим формулам:

 

 

11. Температура холодной воды, поступающей в водоподогреватель системы горячего водоснабжения, t_H составляет 10 - 15 ºC. Примем .

Температура горячей  воды после водоподогревателя t₀ принимается равной 65 - 70 ºC. Примем .

 

4. Расходы теплоты и пара на технологические нужды

 

Расход теплоты на технологические нужды зависит от объемов выпуска продукции и удельных расходов теплоты на их производство, Он рассчитывается на рабочую смену для сезона переработки сырья.

 

1. Расход теплоты на выработку отдельных видов продукции определяется по формуле:

где - выработка отдельных видов продукции, т/смену (для консервов – туб/смену);

   - удельные расходы теплоты на выработку отдельных видов продукции для соответствующего типоразмера предприятия, ГДж/т (для консервов ГДж/туб). Их значения приведены в приложениях 3, 4.

 

2. Общий расход теплоты на технологические нужды находится по формуле:

где - коэффициент, учитывающий расход теплоты на выработку продукции, для которой отсутствуют нормативы удельного расхода теплоты, %.

Значение  для молочных заводов рассчитывается по формуле:

где - расход сырья на выработку заданного ассортимента продукции, т/смену.

 

 

 

3. Расход пара на выработку отдельных видов продукции Д_i находится из уравнения:

где - доля глухого пара в его общем потреблении при выработке отдельных видов продукции (приложения 5, 6);

           - энтальпии пара, подаваемого в технологические цеха, кДж/кг (табл. 1, 2).

            - энтальпия пароконденсатной смеси после рекуперативных паропотребляющих аппаратов кДж/кг (табл. 1, 2).

 

 

4. Общий расход пара на технологические нужды определяется по формуле:

.

 

 

5. Результаты расчетов представляются в табл. 3.

 

5. Расходы теплоты и пара на нужды отопления

 

Расход теплоты  на отопительные нужды рассчитывается для двух режимов.

По средней  температуре наружного воздуха для отопительного сезона находится сменный расход теплоты на отопление, который в дальнейшем входит в нормативный тепловой баланс предприятия при подборе паровых котлов. Данная температура является также определяющим фактором при расчете годового расхода теплоты на нужды отопления с учетом продолжительности отопительного периода года для города, в котором расположены предприятия.

Расчет и  подбор водоподогревателей системы  водяного отопления выполняется по максимальной тепловой нагрузке системы отопления для средней пятидневки года температуры наружного воздуха самой холодной в зависимости от месторасположения предприятия.

При выполнении данной работы принимается условие, что инфраструктура предприятия включает: производственный корпус, административно-бытовой корпус и корпус, в котором размещены вспомогательные цеха. Расход теплоты на отопление здания котельного цеха и ЦТП включается в собственные нужды котельной и в балансе расхода теплоты на отопительные нужды предприятия не учитывается.

 

1.  Объем производственного корпуса по наружному периметру для мясокомбината рассчитывается по эмпирической формуле:

.

 

1. Объем административного бытового корпуса молочного завода V_АБК  составляет 15 – 18% от объема производственного корпуса, а объем вспомогательного корпуса V_ВК соответственно – 25 – 30 %.

 

 

2.  По приложению 10 находятся:

• средняя температура наружного воздуха за отопительный период года ;

• средняя температура наружного воздуха для самой холодной пятидневки года t^*.

 

3. Температуры воздуха в отапливаемых зданиях t_В обосновывается авторами работы самостоятельно с учетом опыта посещения предприятий отрасли во время прохождения производственной практики.

 

 

4. Удельные отопительные характеристики отапливаемых зданий определяются по формулам:

• для средней температуры наружного воздуха за отопительный период года:

• для средней температуры наружного воздуха за самую холодную пятидневку года:

где - эмпирический коэффициент, учитывающий материал и толщину наружных стен зданий (для кирпичных стен =1,7…2,0, а для железобетонных =2,2…2,5).

 

 

5. Расход теплоты на отопление зданий определяется по уравнениям:

• для средней температуры наружного воздуха за отопительный период года:

• для средней температуры наружного воздуха за самую холодную пятидневку года:

где - продолжительность 8-часовой рабочей смены, с.

 

 

6. Общезаводские расходы теплоты на отопительные нужды составляют:

для средней  температуры наружного воздуха:

 

для средней  температуры наружного воздуха  за самую холодную пятидневку года:

 

 

7.  Расходы пара на подогрев циркуляционной воды системы отопления находятся из уравнений:

• для средней температуры наружного воздуха за отопительный период года:

• для средней температуры наружного воздуха за самую холодную пятидневку года:

где и - соответственно расходы пара в пароводяных подогревателях для расчетных температурных режимов наружного воздуха, т/смену;

- коэффициент полезного  использования теплоты пара в  водоподогревателях ( =0,92…0,95).

 

 

8. Результаты расчетов представляются в табл. 5.

 

6. Расходы теплоты и пара на вентиляционные нужды

 

Расход теплоты на подогрев воздуха для нужд вентиляции, а также выполняется для 2 температурных режимов (раздел 2.5). При составлении нормативного теплового баланса предприятия используется расход теплоты на вентиляцию для средней температуры наружного воздуха за отопительный период года.

В данной работе необходимо найти расход теплоты  на вентиляцию производственных цехов, внутренний объем которых  составляет 60 - 80% от объема производственного корпуса по наружному периметру . Вентиляция помещений административно-бытового корпуса и корпуса вспомогательных цехов не предусматривается.

 

 

1. Расход теплоты на вентиляцию производственных цехов для температурного режима, соответствующего средней температуре наружного воздуха, находится по уравнению:

где - удельная вентиляционная характеристика здания, (приложение 9).

 

 

2. Максимальный расход теплоты на вентиляцию имеет место при средней температуре наружного воздуха за самую холодную пятидневку года. Он определяется по формуле:

 

где - коэффициент, учитывающий изменение удельной вентиляционной характеристики здания при снижении температуры наружного воздуха ( =0,95…0,98).

 

3. Расход пара на подогрев воздуха на нужды вентиляции в паровых калориферах определяется из уравнений:

- для средней температуры наружного воздуха за отопительный период года:

где - средневзвешенное значение энтальпии пара, поступающего в производственные цеха предприятия, кДж/кг (табл. 1, 2);

       - средневзвешенное значение энтальпии пароконденсатной смеси, возвращаемой из производственных цехов, кДж/кг (табл. 1, 2);

 

- для средней температуры наружного воздуха за самую холодную пятидневку года: