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

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

Удельные потери теплоты наружными теплопроводами.

Пар:

Где ₁ - коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы;

_тр - коэффициент теплопроводности трубы.

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 z – теплота парообразования при давлении Р₁.

Снижение температуры воды (конденсата).

Конденсат:

Горячая вода:

Расчет и подбор оборудования теплоподготовительной установки.
Схема включения, расчет и подбор водоподогревателей системы отопления.

Исходными данными для расчета водоподогревателей являются: максимальный часовой расход горячей воды в сезон массовой переработки сырья , максимальный расход теплоты на отопительные нужды в период самой холодной пятидневки года, температуры холодной и горячей воды в системе горячего водоснабжения и прямой и обратной воды в системе отопления.

Суммарная поверхность нагрева пароводяных подогревателей для системы отопления

Где к – коэффициент теплопередачи водоподогревателей 1,8;

t - средняя разность между температурами греющего пара и нагреваемой водой.

Выбираем пароводяной подогреватель

ПП-1-17-11, F = 17,2 м², Р = 0,7 МПа 2 штуки.

Схема включения, расчет и подбор водоподогревателей системы горячего водоснабжения.

Суммарная поверхность нагрева пароводяных подогревателей системы горячего водоснабжения.

Выбираем пароводяной подогреватель

ПП-1-9-7-IV F = 9,5 м² 2 штуки.

Расчет и подбор аккумуляторов горячей воды.

Баки – аккумуляторы горячей воды выбираются на основании сравнения интегрального графика потребления горячей воды (график 4 линия а)со средним потреблением за смену (график 4 линия б) по данным сменного графика потребления горячей воды.

Геометрический объем баков – аккумуляторов должен быть на 5 – 10% больше расчетного

V_ак = 2,71 м³

V_ак^’ = 2,71 * 0,1 = 3,2 м³.

Выбираем два бака: Т40.02.00.000СБ Тип 1

V = 2 м³ , d = 1,4 м.

Подбор насосов системы горячего водоснабжения.

Выбор единичной мощности и числа устанавливаемых насосов системы горячего водоснабжения определяется максимальным расходом горячей воды.

Наиболее целесообразной является схема горячего водоснабжения с тремя насосами. При этом устанавливаются два насоса максимального расхода и один минимального расхода, а схема автоматизируется.

V_гв^max = 7,56 ^м3/_ч V_гв^max = 5 ^м3/_ч

?Выбираем три насоса КМ 8/18 номинальная мощность – 8 ^м3/_ч

Подбор циркуляционных насосов системы отопления.

Циркуляционные насосы системы отопления подбираются по тем же параметрам для наиболее напряженного режима ее эксплуатации в самую холодную пятидневку года.

Устанавливается не менее двух циркуляционных насосов максимального расхода. Целесообразно также предусмотреть возможность переключения на насосы, работающие в режиме средней тепловой нагрузки отопительной системы.

Выбираем два центробежных насоса КМ 20/18 номинальная мощность 20 ^м3/_ч.

Подбор конденсатных насосов.

Конденсатные насосы подбираются аналогично циркуляционным на основании максимального выхода конденсата от различных потребителей (график 3).

D_к^max = 9,84 ^т/_ч

Выбираем центробежный конденсатный насос Кс-12-110 2 штуки номинальная производительность 12 ^м3/_ч.

Подбор конденсатных баков.

Конденсатные баки подбираются для режима непрерывной подачи конденсата в котельную или на ТЭЦ. В тепловой схеме целесообразно предусмотреть установку двух баков вместительностью не менее 50% от максимальной расчетной.

Расчетная вместительность конденсатных баков определяется путем сравнения интегрального графика выхода конденсата (графику 5 линия а) и его среднего выхода (график 5 линия б).

V_кон = 0,93 м³

Выбираем два бака: Т40.01.00.000СБ Тип 1, V = 1 м³, d = 1 м.

Показатели работы системы теплоснабжения.
Годовой расход теплоты на технологические нужды.

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

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

Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение.

Годовой расход теплоты на отопление.

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

_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.

Годовой расход теплоты сторонними предприятиями.

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

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

Годовой расход теплоты на собственные нужды.

Суммарная годовая теплопроизводительность источника теплоты.

Средний коэффициент загрузки эксплуатируемых котельных агрегатов.

Где D – выработка пара;

D_н – номинальная производительность котла;

n – число котлов.

КПД котельной с учетом коэффициента загрузки эксплуатируемых котельных агрегатов.

Где ^бр - КПД котлов;

а – поправочный коэффициент (для котельных, работающих на твердом топливе, составляет 0.05 – 0.07).

Годовой расход топлива.

Максимальный часовой расход топлива котельной.

Где D_ч^max - максимальное потребление пара;

h₁ - энтальпия вырабатываемого пара;

h₁₁ - энтальпия питательной воды;

h₁₂ - энтальпия котловой воды;

_пр - доля непрерывной продувки котлов (принимается равной 3 – 6%)

Где Q_н^р - низшая теплота сгорания топлива.

Номинальная теплопроизводительность котельной.

Удельный расход топлива на получение теплоты.

Испарительность топлива.

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.