Система теплоснабжения предприятия молочной промышленности

А_об – норма амортизации оборудования,% (принимается равной 8,5% при сжигании малозольного твердого топлива).

 

5.5. Затраты на ремонт зданий и оборудование котельной.

 

5.6. Затраты на заработную плату.

Где m_шт - коэффициент штатного персонала, чел.ч/ГДж;

З_шт - средняя заработная плата штатного работника котельной, руб/(год.чел).

 

5.7. Затраты на страховые отчисления.

Где С_ст^соц, С_ст^мед, С_ст^им - соответственно отчисления в соцстрах (26% от суммы зарплаты), на медицинское страхование (1% от суммы зарплаты) и страхование имущества (0.08% от капитальных затрат на строительство котельной).

 

5.8. Прочие затраты.

Прочие  затраты, принимаются в размере 3 - 5% от общей суммы остальных эксплутационных  затрат.

 

5.9. Ожидаемая себестоимость теплоты.

Где С_год - эксплуатационные затраты.

Где С_топ - стоимость топлива;

С_в - стоимость воды;

С_эл - стоимость электроэнергии;

С_ам - амортизационные отчисления;

С_тр - затраты на текущий ремонт;

С_зп - зарплата работников теплоцеха;

С_ст - отчисления на страхование;

С_пр - прочие затраты.

 

 

5.10. Структура себестоимости теплоты и пути ее снижения.

Для снижения себестоимости теплоты  нужно автоматизировать систему  теплоснабжения. Наибольший экономический  и технический эффект дает автоматическое регулирование работы котельного агрегата, которое может привести к повышению его КПД на 2-2,5% и соответствующему уменьшению расхода топлива. Наряду с этим соответствующий технико-экономический эффект дает автоматическое регулирование работы всех вспомогательных установок, деаэраторов, питательных и других насосов, водоподогревательных установок, продувочных устройств и др.

Таблица8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Расчет  и подбор водоподогревателей  систем отопления и горячего  водоснабжения.

 

6.1Расчет  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,кВт/(м²*К);

Dt - средняя разность между температурами греющего пара и нагреваемой водой, ^оС.

Т.к. Δt_б /Δt_м>1,7

Выбираем  пароводяной подогреватель:

ПП-2-6-2-11, F = 6,3м², Р = 0,2 МПа 2 штуки.

 

6.2.Расчет  и подбор водоподогревателей системы горячего водоснабжения.

Суммарная поверхность нагрева пароводяных  подогревателей системы горячего водоснабжения.

 

Если  Δt_б /Δt_м<1,7, то

 

Δt_cр=(Δt_б+Δt_м)/2, если Δt_б /Δt_м<1,7

Выбираем  пароводяной подогреватель:

ПП-2-11-2-11  F = 11.4 м² 2 штуки.

6.3.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 = 1,39м³

Выбираем  два бака: Т40.01.00.000СБ Тип 1

V = 1 м³ , d = 1,0 м.

 

6.4.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 = 4.1 ^м3/_ч

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

 

6.5.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.

 

Q_от’*10⁶/(8*3600)=V_в*с*ρ*(t_обр-t_пр)/3600

Выбираем  два центробежных насоса КМ 45/30а  номинальная мощность 35 ^м3/_ч.

 

6.6.Подбор конденсатных насосов.

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

D_к^max = 9,4^т/_ч

Выбираем  центробежный конденсатный насос Кс-12-50 1шт номинальная производительность 12 ^м3/_ч.

 

6.7.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 = 1,89 м³

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

 

 

 

 

7.Расчет  и подбор вспомогательного оборудования  котельной.

 

7.1. Подбор оборудования химводоподготовки.

Для химической обработки воды целесообразно  применять двухступенчатое умягчение, обеспечивающее остаточную жесткость  воды для котлов типа КЕ, не превышающую 0.02^мг-экв/_кг.

Устанавливается не менее двух натрий-катионовых фильтров для каждой ступени (один резервный).

В целях взаимозаменяемости установленного оборудования целесообразно для  обеих ступеней умягчения применять  фильтры одного типоразмера.

Компоновочная схема система химводоподготовки должна предусматривать возможность отключения любого фильтра для регенерации и ремонта, а также переключения с первой ступени на вторую.

Максимальный  часовой расход химически очищенной  воды для подпитки котлов D_хов, т/ч:

Где z - коэффициент запаса производительности (принимается равным 1,1 – 1,2);

D_пр – расход продувочной воды, т/ч;

Здесь b_пр - доля продувки, %;

D_к^max – масса возвращаемого конденсата, т/ч.

Диаметр фильтров d_ф, м:

Где w_ф - скорость фильтрования воды (принять равным 0,007^м/_с);

z_ф - количество работающих фильтров каждой ступени.

Примем  d_ф=0,7м, тогда площадь фильтрования F= 0,39 м².

 

7.2. Подбор деаэраторов.

Деаэраторы  предназначены для удаления из питательной воды растворенных газов с целью предохранения тепловых сетей и поверхности нагрева котлоагрегатов от коррозии.

В схеме компоновки оборудования котельной  необходимо предусматривать возможность  отключения любого деаэратора для ремонта и ревизии.

Максимальный  расход питательной воды D_пв, т/ч:

Выбираем  деаэратор ДА- 15.

Расход  пара на деаэрацию воды D_д, т/ч:

Где h₁₃ - энтальпия воды, поступающей в деаэратор.

Здесь t_хв - температура холодной воды, ^оС;

t_к - температура конденсата (принимается равной 50 – 70 ⁰С);

h₁₁ - энтальпия воды после деаэратора, кДж/кг;

h₁₃- энтальпия воды, поступающая в деаэратор, кДж/кг;

D_вып - потери пара с выпаром (принимаются равными 5 – 10 кг на 1 т деаэрируемой воды).

 

 

7.3.    Подбор экономайзеров.

Экономайзеры  предназначены для подогрева  питательной воды за счет охлаждения дымовых газов, выходящих из котлоагрегатов. Для котлов типа КЕ целесообразно  применять не кипящие чугунные, ребристые экономайзеры системы ВТИ.

Поверхность нагрева экономайзера F_эк, м²:

Где к_эк - коэффициент теплопередачи, кВт/(м²*К);

h₁₁ - энтальпия питательной воды на выходе из экономайзера, равная энтальпии деаэрируемой воды  (соответствует температуре  ), кДж/кг;

h₁₄ - энтальпия питательной воды на выходе из экономайзера (принимается при температуре , которая на 25 – 30 ⁰С ниже температуры кипения воды при давлении в барабане котла Р₁), кДж/кг;

Q_эк- тепловая мощность, кВт.

h₁₁ = c * t_э’  h₁₁ = 4,19 * 104 = 435,7 ^кДж/_кг

h₁₄ = c * t_э’’  h₁₄ = 4,19 * 165 = 691,35 ^кДж/_кг

_Δt_б=t_уг^’-t_эк’’=306-165=141^оС

_Δt_м=t_уг^”-t_эк’=161-104=57^оС

_Δt_ср= _Δt_б -_Δt_м/ln(_{Δ Δ}t_б /t_м)=141-57/ln(141/57)=93,3^оС

Выбираем 3 экономайзера ЭП2 – 94.

 

 

 

7.4. Подбор дутьевых вентиляторов.

Дутьевые  вентиляторы предназначены для  подачи в топку холодного воздуха, забираемого из верхней зоны помещения  котельной. Их подбор производится по требуемой производительности и  напору.

Производительность  вентилятора V_в, м³/ч:

Где z_a - коэффициент запаса производительности (принимается равным 1.05);

a_т - коэффициент избытка воздуха в топке (для камерных топок при сжигании газа 1.2);

V⁰ - теоретических расход воздуха для сжигания выбранного вида топлива при нормальных условиях, рассчитывается в соответствии с составом топлива, м³/кг;

V⁰=0,0889*C^p +0,265*H^p+0,033* (S^p_л-O^p)

V⁰=0,089*35,7+0,265*2,9+0,033*(0,3-12,1)=3,6 м³/кг

B_р - расчетный расход топлива, кг/ч;

B_р= B_ч^мах/4=1630,8/4=407,7 кг/ч

t_хв - температура холодного воздуха (принимается равной 30 – 35 ⁰С).

Требуемый расчетный напор дутьевого вентилятора H_в, кПа:

Где z_з - коэффициент запаса напора.

H_вт - полное сопротивление воздушного тракта при нормальных режимах эксплуатации котлоагрегатов, кПа.

Выбираем  дутьевой вентилятор ВДН – 8, производительность 10,2*10^{3 м3}/_ч

Мощностью 11,0 кВт, напор 2,19 кПа.

 

7.5. Подбор дымососов.

Дымососы служат для  создания разрежения в топке и  перемешивания продуктов сгорания топлива по газовому тракту.

Производительность  дымососа V_д:

Где V_г - объем продуктов сгорания топлива при нормальных условиях,м³/кг.

Здесь V_г⁰ - объем продуктов сгорания топлива при нормальных условиях и при коэффициенте избытка воздуха, равном 1 ^м3/_кг , рассчитывается в соответствии с составом топлива:

V_RO2=0,01866*(C^p+0,3755*S^p_л)=0,01866*(35,7+0,3755*0,3)=0,67 м³/кг

V_H2O=0,0124*(9H^p+W^p)+0,0161*V⁰=0,0124*(9*2,9+24)+0,0161*3,6=0,68 м³/кг

V_R2=0,79* V⁰+0,8*N^p/100=0,79*3.6+0,8*0,7/100=2.85 м³/кг

V_г⁰=V_RO2+V_H2O+ +V_R2=0.67+2.85+0.68=4.2м³/кг

a_ух - коэффициент избытка воздуха в дымовых газах перед дымовой трубой (при сжигании твердого топлива можно принять равным 1,5 – 1,6);

t_ух - температура уходящих газов, равная температуре дымовых газов после экономайзера,^оС;

z_з - коэффициент запаса производительности (можно принять равным 1.05)

Напор дымососа Н_д, кПа:

Где H_гт - общее сопротивление дымового тракта, кПа;

z_зн - коэффициент запаса напора (можно принять равным 1.1).

Выбираем  центробежный дымосос ДН-9, производительностью 14,65*10^{3 м3}/_ч, мощностью 11,0 кВт.

 

8.Расчет  установки по использованию теплоты  пароконденсатной смеси для нужд  горячего водоснабжения и воздушного  отопления.

 

Значительным  резервом экономии топлива на предприятиях отрасли являются тепловые вторичные энергетические ресурсы (ВЭР). К вторичным энергоресурсам относятся: пароконденсатная смесь отработавшего в рекуперативных аппаратах «глухого» пара, вторичные пары выпарных установок, отработавшие газы термических камер и сушильных установок, уходящие газы котельных установок температурой до 300^оС, высокотемпературные продукты сгорания природного газа в технологических печах, сбросные горячие (t=50^оC) воды, низкотемпературные вентиляционные выбросы и физическая теплота продукции, а также сбросные горячие и теплые воды компрессорных установок.

Возможности использования ВЭР определяются их параметрами, фазовым состоянием, размещением и концентрацией  источников, наличием потребителей низкопотенциальной теплоты, суточными и годовыми графиками выхода, а также сопоставимостью их с графиками потребления энергоресурсов, вырабатываемых в утилизационных установках.

8.1. Средневзвешенная энтальпия пароконденсатной  смеси h₃, кДж/кг:

h₃=ΣD_i*ε_i*h_3i/(D_i* ε_i)

h₃=(4.5*0.4*777.8+22.5*0.5*924.8)/(4.5*0.4+22.5*0.5)=904.5кДж/кг

 

8.2. Ресурс теплоты пароконденсатной смеси Q_пкс, кДж/кг:

Q_пкс= D_к^ч(мах)*h₃*10³

Q_пкс=2*904.5*10³=1809000кДж/кг

 

8.3. Количество отсепарированного пара D_с, кг/ч:

D_c=D_к^ч(мах)*(h₃-h₄)/r₄

D_c=2*1000*(904.5-490.7)/2211.3=371 кг/ч

Где h₄-энтальпия кипящей воды при давлении в сепараторе Р₄(принимается равным 0,17-0,18 МПа), кДж/кг;