Теплоснабжение предприятий по производству продукции животного происхождения

РЕФЕРАТ

 

Курсовая работа состоит из 38 страниц пояснительной записки, 4 таблиц, 4  рисунка, 1 лист графического материала формата А1.

БАЛАНС ТЕПЛА;КОТЕЛ ВОДОГРЕЙНЫЙ; ТЕПЛОПРОВОД;        ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ; БАК-АККУМУЛЯТОР; СМЕСЬ ПАРО-КОНДЕНСАНТНАЯ; УСТАНОВКА УТИЛИЗАЦИИ.

Объектом курсовой работы является теплоснабжение мясокомбината.

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Курсовая работа предусматривает расчет теплоснабжения предприятия от собственной котельной.

В курсовой работе произведён расчет теплового баланса предприятия, показатели работы котельной, гидравлический и тепловой расчет теплопроводов, расчет водоподогревателей систем отопления и горячего

водоснабжения, расчет установки по использованию паро-конденсатной смеси для нужд горячего водоснабжения. Графическая часть курсовой работы содержит  схему   теплоснабжения предприятия от собственной котельной.          

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

   ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ………………………………………………………...3

   РЕФЕРАТ………………………………………………………………………..4

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Рациональная организация теплоснабжения предприятий по переработке сырья животного происхождения – важнейшее условие экономичной работы предприятий, гарантирующей производство мясо-молочных продуктов высокого качества.

От правильного выбора системы  теплоснабжения, укомплектованного оборудованием, серийно выпускаемым промышленностью зависит затраты теплоты на выпуск единицы продукции.

В связи с постоянным и неизбежным повышением цен на топливно-энергетические ресурсы возрастает доля стоимости затрат теплоты в структуре себестоимости производимой продукции.

В связи с этим проблема надежного  и экономичного обеспечения предприятий  по переработке сырья животного происхождения теплоносителями требуемых параметров представляет важную задачу.

Надежность теплоснабжения предприятия должна быть обеспечена как простотой обслуживания всех элементов теплового хозяйства, так и возможностью их быстрого ремонта с минимальными затратами.

Схема теплоснабжения предприятия  должна быть компактной, обеспечивая  минимальные потери теплоты и утечки теплоносителей в процессе их производства и транспортировки. Она должна быть экономически и экологически безопасной, с минимальным выходом вторичных энергетических ресурсов.

 

 

 

 

 

 

           

             1 СОСТАВЛЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА РРЕДПРИЯТИЯ

 

Тепловой баланс предприятия показывает распределение теплоты на технологические  нужды, на собственные нужды котельной  и отпуск теплоты сторонним потребителям. Он необходим для подбора нужного количества и типов теплогенераторов, определения максимального часового и годового расходов топлива, обоснования мероприятий по обеспечению надежности теплоснабжения предприятия. Тепловой баланс составляют для наиболее напряженного режима работы системы теплоснабжения в период массовой переработки сырья в расчете на дневную рабочую смену.

Тепловой баланс имеет вид:

                                       Q=Q_т.н.+Q_г.в.+Q_от+Q_вен+Q_ст+Q_с.н.,                          (1)

где Q – выработка теплоты в котельной, ГДж/смена;

        Q_т.н.,Q_г.в.,Q_от,Q_вен,Q_ст,Q_с.н. – соответственно расходы теплоты на технологические нужды , горячее водоснабжение, отопление, вентиляцию, отпуск теплоты сторонним потребителям, расход теплоты на собственные нужды котельной и топливного хозяйства, ГДж/смена.

При составлении теплового баланса, необходимо правильно определить параметры пара, используемого в различных цехах предприятия в зависимости от ассортимента производимой продукции.

Определение расхода теплоты на технологические нужды производим по формуле:

                                  

                                                     (2)                                   

где Q_i – расход теплоты на выработку нормируемых видов энергоемкой продукции, ГДж/смена;

Q_Н – расход теплоты на производство ненормируемого видов продукции, ГДж/смена.

Q_T.H=2,361+2,028+6,288+11,805+18,252+21,249+8,678=70,661 ГДж/смена

                                                                                           (3)

где П_i – проектная мощность по выработке отдельных видов продукции, т/смена;

       q_i – удельные расходы теплоты на выработку отдельных видов продукции, ГДж/т (для консервов – ГДж/туб).

Q₁=2,361∙1=2,361 ГДж/смена;

Q₂=2,361∙0=0 ГДж/смена;

Q₃=2,028∙1=2,028 ГДж/смена;

Q₄=2,096∙3=6,288 ГДж/смена;

Q₅=2,361∙5=11,805 ГДж/смена;

Q₆=2,028∙9=18,252 ГДж/смена;

Q₇=2,361∙9=21,249 ГДж/смена;

                               q_i=(h_i×(1-a_ГПi)+(h_i-h_ПКСi)×a_ГПi)×10^-3                                   (4)                     

где h_i – энтальпия пара, поступающего в цех, кДж/кг;

       a_ГПi – доля «глухого» пара от его общего потребления при выработке отдельных видов продукции;

       h_ПКС – энтальпия паро-конденсатной смеси для отдельных видов продукции, кДж/кг.

q₁=(2716,28∙(1-0,4)+(2716,28-885,94))∙0,4∙10^-6=2,361 ГДж/т

q_2.=(2716,28∙(1-0,4)+(2716,28-983,24))∙0,4∙10^-6=2,361 ГДж/т

q₃=(2716,28∙(1-0,7)+(2716,28-983,24))∙0,7∙10^-6=2,028 ГДж/т

q₄=(2716,28∙(1-0,7) +(2716,28-885,94)) ∙0,7 ∙10^-6=2,096 ГДж/т

q₅=(2716,28∙(1-0,8)+(2716,28-983,24))∙0,8∙10^-6=1,929 ГДж/т

q₆ =(2716,28∙(1-0,7)+(2716,28-983,24))∙0,7∙10^-6=2,028 ГДж/т

q₇=(2716,28∙(1-0,4)+(2716,28-885,94))∙0,4∙10^-6=2,361 ГДж/т

                                           

;                                                      (5)                                    

                                          

;                                              (6)                                       

где h_i^’ – энтальпия кипящей воды при давлении P_кот, кДж/кг;

       r_i – теплота парообразования при давлении P^’_кот, кДж/кг;

       h_i – энтальпия паро-конденсатной смеси при давлении P^' для отдельных

  видов продукции,кДж/кг;

       r_i^’ - теплота парообразования при давлении P_i^’ для отдельных видов  

  продукции,кДж/кг;                                                             

       x_ППi – доля «пролетного» пара в паро-конденсатной смеси для отдельных     

  видов продукции .

h_i=762,6+2014,1∙0,97=2716,28 кДж/кг;

h₁=561,4+2163,6∙0,15=885,94 кДж/кг;

h_2.= 561,4+2163,6∙0,15=885,94 кДж/кг;

h₃=670,4+2085,6∙0,15=983,24 кДж/кг;

h₄=561,4+2163,6∙0,15=885,94 кДж/кг;

h₅=561,4+2163,6∙0,15=885,94 кДж/кг;

h₆ =670,4+2085,6∙0,15=983,24 кДж/кг;

h₇=561,4+2163,6∙0,15=885,94 кДж/кг;

                                                     ,                                                     (7)                                               

где a_d – доля ненормируемого расхода пара на технологические нужды от нормируемого;

Q_Н=0,14(2,361+2,028+6,288+11,805+18,252+21,249)= 8,678ГДж/смена

  Расход пара на технологические нужды D_ТН

                                      

,                                                    (8)                         

где D_i – расход пара на выработку отдельных видов продукции, т/смена;

       D_Н – расход пара на производство ненормируемых видов продукции, т/смена.

D_TH=8,19+0,3+7+2,7+3,5+45=66,69 т/смена

                                                D_i=d_iП_i ,                                                            (9)

где d_i – удельные расходы пара на выработку отдельных видов продукции, т/смена (для консервов – туб/смена).

 

 

D₁=0,3∙1=0,3 т/смена;

D₂=2,1∙0=0 т/смена;

D₃=7∙1=7 т/смена;

D₄=0,9∙3=2,7 т/смена;

D₅=0,7∙5=3,5 т/смена;

D₆ =5∙9=45 т/смена;

                                               

,                                                 (10)                       

D_H=0,14∙ (0,3+7+2,7+3,5+45)=8,19 т/смена

Удельные расходы пара и ряд  других используемых в дальнейшем расчетах величин определяются методом  табличной интерполяции для характерного типоразмера предприятия. Определяющим фактором при этом для предприятий мясной промышленности является проектная выработка мяса [приложение М].

Расход теплоты на горячее водоснабжение Q_г.в. производится по формуле:

                                 Q_г.в.=D_г.в.×(h_кот-h_к)×10^-3,                                         (11)                                          

где h_кот – энтальпия пара, подаваемого в пароводяные подогреватели, кДж/кг (определяется по диаграмме h, s водяного пара при давлении Р_кот и степени сухости Х_кот);

       h_к – энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей, кДж/кг.

Q_Г.В=23,353(2716,28-105)∙10^-3=60,98 ГДж/смена.

                                            h_к=c_р.в.×t_к ,                                                             (12)                                                  

где c_р.в.- теплоемкость воды (c_р.в.=4,19 кДж/кг);

       t_к – температура конденсата, ⁰С (принимается на 25…35⁰С выше температуры горячей воды);

h_к=4,19∙(70+35)=439,95 кДж/кг

D_г.в. – расход пара на нагрев воды в пароводяных подогревателях системы горячего водоснабжения, кг/смена.

                    

    ,                                    (13)           

где r - плотность воды, кг/м³;

       t_Х.В. и t_Г.В. – соответственно температуры холодной и горячей воды, ⁰С;

       h - КПИТ в водоподогревателях (0,92…0,95);

D_Г.В=(202,5∙4,19∙992(70-10))∙10^-3/(2716,28-4,19(70+35)) ∙0,95=23,353 т/смена

       V_Г.В. – расход горячей воды, м³/смена.

                                           

,                                                 (14)            

где V_i – расход горячей воды на выработку отдельных видов продукции, м³/смена;

       V_Н – расход горячей воды на производство ненормируемого вида продукции и коммунальные нужды, м³/смена.

                                               V_i=w_i ×П_i;                                                            (15)                     

                                               

,                                                    (16)                             

где w_i – удельные расходы горячей воды на выработку отдельных видов продукции, м³/т (для консервов – м³/туб);

       α_w – доля ненормируемого расхода горячей воды от нормируемого;

Для мяса w_i=5; для колбасных изделий w_i=5; для сухих животных кормов w_i=16; для птицы w_i=7; для жира w_i=6; для консерв w_i=10.

V₁=5∙1=5 м³/смена;

V₂=5∙0=0 м³/смена;

V₃=16∙1=16 м³/смена;

V₄=7∙3=21 м³/смена;

V₅=6∙5=30 м³/смена;

V₆=10∙9=90 м³/смена;

V_H=0,25∙ (5+16+21+30+90)=40,5 м³/смена

V_Г.В.= 5+16+21+30+90+40,5 =202,5 м³/смена

Определение расхода теплоты на отопление Q_от, ГДж/смена, зданий и сооружений предприятия для средней за отопительный период температуры       наружного воздуха t_ср.о производим по формуле:                                                                                                                                                                                                                       MMM                                                     (17)

где q_отi – удельные отопительные характеристики отдельных зданий, Вт/(м³∙К);

       V_Н – объемы отапливаемых зданий по наружному объему, м³;

       t_в – температура воздуха в отапливаемых помещениях, ⁰С (принят     

равной +18⁰С);                                                        

       t_ср – средняя за отопительный период температура наружного    воздуха,С⁰[приложение А];

       τ_см–продолжительность смены, с(τ_см=8×3600с).          Q_ОТ=0,763+0,458+1,145+1,221+2,595+4,121+1,374+1,069=12,746 ГДж/смена

Зная Q_от можно рассчитать расход пара на нужды отопления для средней за отопительный период температуры наружного воздуха D_от, т/смена:

                                   ,                                                          (18)

где h_к^от – энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных            подогревателей системы отопления, кДж/кг;