Расчет теплоснабжения объектов пищевой промышленности

      На пересечении  перпендикуляров, восстановленных  из соответствующих температур, определяем точки А и В, с началом координат получим график изменения температуры прямой и обратной воды в зависимости от температуры наружного воздуха . При наличии нагрузки горячего водоснабжения температуры теплоносителя в подающей линии сети открытого типа не должна опускаться ниже 60 , поэтому температурный график для подающей воды имеет точку излома С, левее которой температура  теплоносителя остается величиной постоянной. Подачу теплоты на отопление при регулирует изменением расхода теплоносителя.

       Минимальная температура  обратной воды определяем путем  пересечения перпендикуляра, восстановленного из точки С к оси абсцисс, и графика обратной воды, точка Д.

       Перпендикуляр,  восстановленный из точки, соответствующей  расчетной наружной вентиляционной  температуре  , пересекает прямые АС и ВД в точках Е и F, показывающих максимальные температуры прямой и обратной воды для систем вентиляции.

 

5. ПОСТРОЕНИЕ ГОДОВОГО ГРАФИКА ТЕПЛОВОЙ НАГУЗКИ

 

     Годовой расход теплоты  на все виды теплопотребления  может быть подсчитан по аналитическим  уравнениям, но удобнее определять  его графически из годового  графика тепловой нагрузки, который  необходим также для установления  режимов работы котельной в  течение всего года.

    Такой график строят  в зависимости от длительности  действия в данной местности  различных наружных температур.

    График строится следующим  образом. В правой части его по оси абсцисс откладываем продолжительность работы котельной (в часах), в левой части – температуру наружного воздуха; по оси ординат откладываем расход теплоты.

Откладываем по оси ординат суммарный  максимальный поток теплоты. Для  этого на оси ставим точку, которая  будет соответствовать сумме  всех полученных расходов теплоты

 

 

Замеряем полученный отрезок от начала координат до поставленной точки и обозначаем его ℓ .

    Найдем масштаб для  оси расхода теплоты, Вт/мм,

Для того чтобы отложить на оси  все полученные в пунктах 1 и 2 расходы  теплоты, надо найти длины  (в мм), согласно полученному масштабу

                                           

                                                

                                       

Откладываем от начала координат  полученные длины расхода теплоты  на все нужды хозяйства.

    В левой части по  оси абсцисс откладываем температуры  наружного воздуха. Началом является  , а крайняя точка – усредненная расчетная внутренняя температура производственных и общественных помещений . Замеряем длину от начала координат до точки, соответствующей .

    Находим масштаб оси  температур, /мм,

Определяем длины (в мм) соответствующие  температурам 8 , 0 ,-5 , -10 ,-15 , -20 ,-25 ,-30 и .

 

                                    

                                             

                                  

                                 

                                

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

 Откладывается от начала координат полученные длины наружной температуры число часов отопительного сезона (с нарастающим потом), которые берем из таблицы

Температура наружная	- 30	- 25	- 20	- 15	- 10	- 5	0	+8
Число часов отопительного периода, ч	205	488	910	1550	2430	3290	4270	5450

 

       Находим масштаб , ч/мм, оси продолжительности работы котельной. Для этого замеряем длину от начала координат до самой удаленной точке 8760 часов (период работы котельной равен 365 дней)

                   

Определяем длины (в мм) остальных  часов отопительного периода  согласно таблице

 

                                                                      

 

                         

                         

                       

                      

                      

                      

                                   

Откладываем от начала координат полученные длины часов отопительного сезона (с нарастающим итогом), сверху отмечаем соответствующие наружные температуры.

       Строим график  изменения расхода теплоты на  отопление жилых и общественных  зданий в зависимости от наружной  температуры. Для этого найденную  на оси ординат точку равную  сумме всех полученных расходов  теплоты соединяем прямой с  точкой, соответствующей температуре  наружного воздуха, равной усредненной  расчетной внутренней температуре  производственных и общественных  помещений  . Так как начало отопительного сезона принято при температуре , то линия 1 графика до этой температуры показана пунктиром.

 Расход теплоты на вентиляции производственных и общественных помещений в функции , представляет собой наклонную прямую 3 от до заданной вентиляционной температуры .

         При более  низких температурах к приточному  воздуху подмешивается воздух  помещения, то есть происходит  рециркуляция, а расход теплоты  остается неизменным. Поэтому построение  графика начинаем с того, что  проводим из точки расхода  теплоты на вентиляцию прямую  линию, параллельную оси абсцисс до линии перпендикулярной  .  А точку, полученную пересечением выше указанных линий соединяем с .  До линия 3 графика также оказана пунктиром, как и линия 1.

         Расходы  теплоты на горячее водоснабжение  и технологические нужды не  зависит  от наружной температуры. Общий график по этим видам теплопотребления изображен прямой 3. Эта линия  начинается с точки расхода горячего водоснабжения и идет параллельно оси абсцисс и заканчивается на температуре начала отопительного сезона +8 .

         Суммарный  график расхода  теплоты в  зависимости от температуры наружного  воздуха строим следующим способом. На линиях, проведенных вертикально  наружным температурам, суммируем все три отрезка, пересекающие эти линии, и сумму откладываем от начала отсчета. Затем соединяем полученные точки. Это будет ломанная линия 4 с точкой излома, соответствующей температуре .

        Построим график  тепловой нагрузки за отопительный  период. Для этого из точек  числа часов отопительного сезона  проводим вертикальные линии.  Далее на эти линии из суммарного  графика расхода теплоты при  тех же наружных температурах. Полученные, ограниченная осями  координат, кривой 5 и горизонтальной  линией 6, показывающая летнюю нагрузку  на горячее водоснабжение, выражает  годовой расход теплоты всем потребителями, кВт,

 где F – площадь годового графика тепловой нагрузки, мм²;

        , - масштабы расходы теплоты времени котельной, соответственно Вт/мм и ч/мм.

                                                          

 

6. ПОДБОР КОТЛОВ

Паровые котлы обеспечивают паром  технологические нужды производства, системы отопления.  Паровые котлы  характеризуются тремя основными  параметрами: номинальной паропроизводительностью (кг/ч; т/ч), номинальным давлением (Па, кПа, кгс/см ) и номинальной температурой пара ( ). Расход пара D, кг/ч, подсчитываем отдельно для отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и оборудования

,

где Q – расход теплоты на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение

             и оборудование, кВт;

     - коэффициент использования тепла; на отопление и оборудование =0,95;

горячее водоснабжение =0,92; вентиляцию =0,9;

  h”,h’ – соответственно энтальпия сухого насыщенного пара и кипящей жидкости для систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения

при =95 или =150 и =55 ; для технологического

оборудования при заданном максимальном давлении, которое выбираем согласно специальности и расчет проводим отдельно для каждого                           оборудования.

 Общий расход пара, кг/ч,

Непредвиденные расходы пара, кг/ч,

Общий расход пара с учетом непредвиденных расходов пара, кг/ч,

В котельной должно быть не менее  двух и не более четырёх стальных котлов, при этом котлы однотипные по теплоносителю должны иметь одинаковую площадь поверхности нагрева. Количество котлов, необходимых для установки в котельной определяем

где  - тепловая мощность одного котла, кг/ч,

 

     n=4 котла ДКВР-6,5 – 13

 

 

7. СХЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ  ОТ СОБСТВЕННОЙ КОТЕЛЬНОЙ

 

    Тепловая схема иллюстрирует  взаимосвязь между отдельными  элементами оборудования котельной  и отображает тепловые процессы, связанные с трансформацией теплоносителя  и исходной воды.

     В качестве примера  рассмотрим тепловую схему пароводогрейной  котельной с отпуском теплоты  в открытые тепловые сети. Во всасывающий коллектор сетевых насосов 20 поступает вода из обратной магистрали и подается в подогреватель18, где нагревается за счет водяного пара и поступает в прямую магистраль для отопления. Холодная вода поступает в водонагреватель15, далее через расходомеры поступает в бак аккумулятор горячей воды 16 и при помощи насоса 17 подается в систему горячего водоснабжения.

     Исходная вода для  подпитки сети поступает из  водопровода, проходит через натрий-катионитовые  фильтры 12 и 13, деаэратор 11, питательные насосы, экономайзеры 2 и паровые котлы 1. Полученный в общем котле пар проходит через водоподогреватели 15 и 18. Через конденсатороотводчики сконцентрированный пар поступает в бак для сбора конденсата. Для регулировки подачи количества пара и горячей воды система имеет расходомеры 4, 21 и редукционное устройство5. 

 

 

8. РАСЧЕТ КАЛОРИФЕР

 

Определяем воздухообмен, м /ч, в производственном помещении

,

где  m – кратность воздухообмена, для производственного помещения m=2…3

       - объем производственного помещения по наружному обмеру, м

Плотность сухого воздуха, кг/ м , находится по выражению

где Р - расчётно-барометрическое давление, Па

Определяем тепловой поток, Вт, идущий на нагрев воздуха

где      - теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/кг

      -  соответственно температура внутреннего и наружного вентиляционного воздуха

Вычисляем площадь живого сечения  калорифера для прохода воздуха,м²,

   f

f_р=

Подбираем паровой калорифер по площади живого сечения f_р :                             номер калорифера – 3; площадь поверхности нагрева F=13,2м²; площадь живого сечения по воздуху f_р =0,154 и теплоносителю f_тр=0,0061. Если f_р калорифера велика, то устанавливаем 2 или более калориферов, параллельных по ходу воздуха, и в формулы расчета учитываем их суммарную площадь сечения f_р и нагрева F. При параллельном присоединении n калориферов к трубопроводам теплоносителя расход тепла на нагрев воздуха в каждом калорифере равен Q_к/n. При последовательном соединении берут в расчет весь тепловой поток Q_к.