Системы теплоснабжения молочного предприятия в городе Курске

Санкт-Петербургский Государственный Университет Низкотемпературных и Пищевых Технологий

Кафедра Безопасности Жизнедеятельности и промышленной теплотехники.

Курсовой проект на тему: « Системы теплоснаб-жения молочного предприятия в городе Курске.

Факультет: ТПП

Специальность: 2102

Группа: 231

Отделение дневное

Выполнил: Лузин С.А.

Проверил: Рахманов Ю.А.

Санкт-Петербург

2001 год

Содержание проекта:

Аннотация………………………………………………………………………………………….

Содержание………………………………………………………………………………………..

Исходные данные………………………………………………………………………………….

Тепловой баланс предприятия……………………………………………………………

Расход теплоты и пара на технологические нужды………………………………...

Расход теплоты и пара на горячее водоснабжение…………………………………

Расход теплоты и пара на отопление………………………………………………...

Расход теплоты и пара на вентиляцию………………………………………………

Расход теплоты на отпуск сторонним потребителям……………………………….

Баланс потребления теплоты и пара предприятием………………………………...

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

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

Принципиальная технологическая схема теплоснабжения и ее описание………..

Подбор теплогенераторов…………………………………………………………….

Подбор экономайзеров………………………………………………………………..

Подбор дутьевых вентиляторов……………………………………………………...

Подбор дымососов…………………………………………………………………….

Подбор оборудования химводоподготовки…………………………………………

Подбор деаэраторов…………………………………………………………………...

Расчет тепловых сетей…………………………………………………………………….

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

Расчет и подбор толщины тепловой изоляции теплопроводов…………………….

Расчет потерь теплоты и снижение энтальпии теплоносителя при транспортировке по наружным тепловым сетям……………………………………

Расчет и подбор оборудования теплоподготовительной установки…………………...

Схема включения, расчет и подбор водоподогревателей системы горячего водоснабжения………………………………………………………………………...

Схема включения, расчет и подбор водоподогревателей системы горячего водоснабжения………………………………………………………………………...

Расчет и подбор аккумуляторов горячей воды……………………………………...

Подбор насосов системы горячего водоснабжения………………………………...

Подбор циркуляционных насосов системы отопления……………………………..

Подбор конденсатных насосов……………………………………………………….

Подбор конденсатных баков………………………………………………………….

Показатели работы системы теплоснабжения…………………………………………..

Годовой расход теплоты на технологическое потребление………………………..

Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение……………………………….

Годовой расход теплоты на отопление………………………………………………

Годовой расход теплоты на вентиляцию…………………………………………….

Годовой расход теплоты сторонними потребителями……………………………...

Годовой расход теплоты на собственные нужды…………………………………...

Суммарная годовая теплопроизводительность источника теплоты……………….

Средний коэффициент загрузки эксплуатируемых котельных агрегатов………...

КПД котельной с учетом коэффициента загрузки эксплуатируемых котельных агрегатов……………………………………………………………………………….

Годовой расход топлива………………………………………………………………

Максимальный часовой расход топлива котельной………………………………...

Номинальная теплопроизводительность котельной………………………………..

Удельный расход топлива на получение теплоты…………………………………..

Испарительность топлива…………………………………………………………….

Оценка себестоимости отпускаемой теплоты…………………………………………...

Затраты на топливо……………………………………………………………………

Затраты на воду………………………………………………………………………..

Затраты на электрическую энергию………………………………………………….

Затраты на амортизацию……………………………………………………………...

Затраты на текущий ремонт зданий и оборудование котельной…………………..

Затраты на заработную плату………………………………………………………...

Затраты на страховые отчисления……………………………………………………

Прочие затраты………………………………………………………………………..

Ожидаемая себестоимость теплоты………………………………………………….

Структура себестоимости теплоты и пути ее снижения……………………………

Алгоритм автоматизации…………………………………………………………………

Автоматизация системы отопления………………………………………………………….

Таблицы………………………………………………………………………………………..

Графики………………………………………………………………………………………...

Спецификация…………………………………………………………………………………

Литература……………………………………………………………………………………..

Исходные данные к курсовому проекту на тему: теплоснабжение молочного предприятия в городе Красноярске.

Отпуск продукции:

цельномолочное - 25 ^т/_см.

молочные консервы - 16 ^туб/_см.

2. Условная производительность - 85 ^т/_см.

Отпуск теплоты сторонним потребителям:

горячей воды 20– ^м3/_см.

Отопление водяное:

температура прямой воды - 100 ⁰С

температура обратной воды - 55 ⁰С

Город Курск.

Вид топлива: газ .

Продувка - 6%

Объект автоматизации.

Тепловой баланс предприятия.

Тепловой баланс предприятия характеризует распределение теплоты на технологические нужды, а также учитывает расход теплоты на собственные нужды котельной и топливного хозяйства и отпуск теплоты сторонним потребителям. Это необходимо для подбора нужного количества и типов теплогенераторов, определения максимального часового и годового расходов топлива, обоснования мероприятий по обеспечению надежности теплоснабжения предприятия. Тепловой баланс составляется для наиболее напряженного режима работы системы теплоснабжения в период массовой переработки сырья в расчете на дневную рабочую схему.

Q = Q_тн + Q_гв + Q_от + Q_вен + Q_сн

Q = 102,4+13,2+7,6+3,3+2,5=164,54 ^ГДж/_см

Где Q – выработка теплоты в котельной,

Q_тн, Q_гв, Q_от, Q_вен, Q_ст, Q_сн – соответственно расходы теплоты на технологические нужды, горячее водоснабжение, отопление, вентиляцию, отпуск теплоты сторонним потребителям, и расход теплоты на собственные нужды котельной и топливного хозяйства.

Расход теплоты пара на технологические нужды.

Расход пара на технологические нужды.

Где D_i – расход пара на выработку отдельных видов энергоемкой продукции,

D_н – расход пара на производство остальных видов менее энергоемкой продукции.

D_i = d_i*П_i

D₁ = 0,21*25=5,25 ^т/_см

D₂ = 2,8*16=44,8 ^т/_см.

Где d_i – расход пара на выработку отдельных видов продукции,

П_i – проектная мощность по выработке отдельных видов продукции.

Где _п - доля ненормируемого расхода пара на технологические нужды от нормируемого.

Расход теплоты на технологические нужды.

Где Q_i - расход теплоты на выработку нормируемых видов энергоемкой продукции,

Q_н - расход теплоты на производство ненормируемых видов продукции.

Q_i=q_i*П_i

Q₁=0,49*25=12,33^ГДж/_см

Q₂=5,58*16=89,28 ^ГДж/_см

Где q_i - удельные расходы теплоты на выработку отдельных видов продукции.

Где h₂ - энтальпия пара, поступающего в цеха, принимается без потерь теплоты при его транспортировке, т.е. равной энтальпии пара h₁ вырабатываемого в котельной.

h₁^’ - энтальпия кипящей воды при давлении .

r_i - теплота парообразования при давлении P₁.

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

_i доля «глухого» пара в его общем потреблении при выработке отдельных видов продукции.

h_i - энтальпия пароконденсатной смеси для отдельных видов продукции.

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.

Расход теплоты и пара на горячее водоснабжение.

Расход горячей воды

Где V_i - расход горячей воды на выработку отдельных видов продукции.

V_н - расход горячей воды на производство остальных видов продукции и коммунальные нужды.

Здесь W_i – расход горячей воды на выработку отдельных видов продукции.

Где _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.

Где с- теплоемкость воды.

 - плотность воды.

t_хв t_гв - соответственно температура холодной и горячей воды.

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

h₇ - энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей.

h₇ = c * t_г^хв h₇ = 4,19 * 100 =419 ^кДж/_кг

Здесь t_г^хв - температура конденсата (принимается на 25 – 35 ⁰С выше температуры горячей воды).

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

Расход теплоты на нагрев воды для нужд горячего водоснабжения.

Таблица 2.

Расход теплоты и пара на отепление.

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

Где q_от - отопительные характеристики отдельного здания;

V_зд - объем отапливаемого здания по наружному периметру;

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

t_н - средняя за отопительный период температура наружного воздуха;

_см - продолжительность смены ( = 8*3600 с.).

Расход пара на нужды отопления для средней за отопительный период температуры наружного воздуха.

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

h₈ = c * t_к^от h₈ = 4,19 * 90 = 377,1 ^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.

Где q_от^’ - отопительные характеристики здания для самой холодной пятидневки года.

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

Расход теплоты и пара на вентиляцию.

Расход теплоты на вентиляцию для средней за отопительный период температуры наружного воздуха.

Где q_вен - вентиляционные характеристики здания для средней за отопительный период температуры наружного воздуха;

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

Расход пара на нужды вентиляции.

Где h₉ - энтальпия конденсата, возвращаемого из калориферов системы вентиляции

h₉ = c * t_к^к h = 4,19 * 95 = 398 ^кДж/_кг

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

Таблица 3.

Расход теплоты на отпуск сторонним предприятиям.

Не производится.

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.

Где _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.

Таблица 4.

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

Расход горячей воды по предприятию.

Расход горячей воды сторонним потребителям.

Где _гв - коэффициент неравномерности потребления горячей воды предприятием.

Таблица 5.

График 1.

Расход пара на технологические нужды предприятия.

Где _тн - коэффициент неравномерности потребления пара на технологические нужды.

Р
асход пара на выработку горячей воды.

Расход пара на нужды отопления (принимается равномерным в течение смены).

Расход пара на нужды вентиляции (принимается равномерным в течение смены).

Расход пара на собственные нужды котельной и топливного хозяйства.

Таблица 6.

График 2.

Выход конденсата от технологических паропотребляющих аппаратов.

Выход конденсата от теплообменников системы горячего водоснабжения, отопления и вентиляции принимаются равными расходу пара на эти нужды.

Таблица 7.

График 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.

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 пара 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.