Тепловой баланс предприятия.

Аннотация.

В данной работе спроектирована система теплоснабжения пивоваренного предприятия в городе Казань. Отпускаемая продукция предприятия - пиво светлое фильтрованное. Его суммарная производительность- 2 · 10³ дал/смену. При этом ожидаемая себестоимость теплоты на уровне 101,81 руб./ГДж, а себестоимость выработанного пара 246,02 руб./ГДж. Также в данной системе предусмотрен отпуск горячей воды стороннему потребителю в размере 15 м³ в смену.

В системе использованы три котла типа ДЕ-6.5-14ГМ производительностью 6.5 т/ч, три экономайзера типа ЭП2-236, дымососы типа ДН-9 с м /ч и кПа, дутьевые вентиляторы маркой ВДН-9 с м /ч , кПа, два фильтра для очистки воды, два деаэратора типа ДА-25 с Дпв = 25 т/ч, два водоподогревателя типа ПП-2-17-7-IУ с F_c^oт = 17,2 м²

для системы отопления и два водоподогревателя типа ПП-2-32-7-IУ с F_c^oт = 32,0 м² для системы горячего водоснабжения.

Исходные данные.

Вид продукта – пиво светлое фильтрованное

Отпуск продукции-2·10³ дал/смену

Наружный объём зданий, ,:

Основное-56

Вспомогательное-5

Количество работников в смену-50

Отпуск теплоты сторонним потребителям:

Горячая вода-15 м³ /смену

Город-Казань

Отопление водяное:

Температура прямой воды-

Температура обратной воды-

Топливо-мазут сернистый

Величина продувки-6 %

Технологическая схема производства и её описание.

Приготовление затора (t=50-73 )

Конденсат(t=100 )

Белковая пауза и кипячение сусла с хмелем (t=100 )

Осветление, охлаждение, аэрирование сусла (t=5-6 )

ГВ (40 )

ЛВ (1-2 ) (1

Конденсат(t=100 )

Сбраживание пивного сусла (t=6-9 )

Дображивание и созревание пива (t=1-2 )

Хранение и реализация(t=3-8 )

Основные потребители теплоты и холода производства, возможные энергоносители и системы их получения.

Потребление теплоты.	Температура процесса	Энергоносители	Параметры энергоносителя	Система для получения
1. Приготовление затора	50-73	Пар	P=0,12МПа	Котельная установка.
2.Белковая пауза и кипячение сусла с хмелем.	100	Пар	P=0,12МПа	Котельная установка
3.Осветление,охлаждение, аэрирование сусла.	5-6	Ледяная вода	T=1…2	Генераторы ледяной воды или водопровод
4. Дображивание и созревание пива.	1-2	Этиленгликоль	T=-3…-5	Холодильная установка
5.Хранение и реализация	3-8	R22	T=-3	Холодильная камера

Расчетная часть

Тепловой баланс предприятия.

3.1.Расход пара и теплоты на технологические нужды: , т/см. , ГДж/см.

Расход пара на технологические нужды:

где - расход пара на выработку отдельных видов продукции, кг/дал.

- проектная мощность предприятия, дал/см.

Принимаем для пивоваренного завода 7 кг/дал

Д_тн =d·Пi=7·2·10³=14 т/см

Расход теплоты на технологические нужды:

где - расход теплоты на выработку нормируемых видов энергоемкой продукции, ГДж/см.;

где - удельные расходы теплоты на выработку отдельных видов продукции, ГДж/т.

где - энтальпия пара, поступающего в цеха, принимается без учета потерь теплоты при его транспортировке, т.е. равной энтальпии пара , вырабатываемого в котельной, кДж/кг:

Принимаем давление в котле 1,4 МПа, тогда:

кДж/кг

здесь - энтальпия кипящей воды при давлении , кДж/кг.

- теплота парообразования при давлении , кДж/кг.

- степень сухости пара. Принимается равным 0.96 ;

- доля "глухого" пара в его общем потреблении при выработке отдельных видов продукции. Принимаем равным 0.75;

- энтальпия пароконденсатной смеси для отдельных видов продукции, кДж/кг:

здесь - энтальпия кипящей воды при давлении пароконденсатной смеси МПа для отдельных видов продукции, кДж/кг;

- теплота парообразования при давлении МПа для отдельных видов продукции, кДж/кг;

- степень сухости пароконденсатной смеси для отдельных видов продукции. Принимаем равным 0.1.

кДж/кг

тогда

КДж/Дал

Q_тн=qi·Пi=14672,75·2·10³ =29,3 ГДж/см.

3.2 Расход горячей воды: , /см.

;

где n-количество работников в смену.

- отпуск горячей воды сторонним потребителям, /см.

F_пола=((56+5)/5) ·10³ = 12,2 ·10³м²

V_гв= 7,5 + 0,324·2·10³ + 0.002·12.2·10³ + 0,08·50 + 15 = 698,9 м³/см

3.3 Расход пара и теплоты на нагрев воды в пароводяных подогревателях системы горячего водоснабжения: , т/см., , ГДж/см.

Расход пара на нагрев воды в пароводяных подогревателях системы горячего водоснабжения

где - теплоемкость воды, кДж/(кг К);

- плотность воды, кг/м .

- соответственно температуры холодной и горячей воды, °С; ( примем равной 5°С);

- энтальпия пара, вырабатываемого в котельной и подаваемого в пароводяные подогреватели, кДж/кг (определяется по давлению и степени сухости пара )

- энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей, кДж/кг:

кДж/кг

здесь - температура конденсата ( С )

- коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях (принимаем равным 0,92...0,96).

Д _гв=((698,9·4,19·1000(70-5))·10^-3) / (2709,7-419)·0,96 = 86,5 т/см

Определим расход теплоты на нагрев воды для нужд горячего водоснабжения

Q_гв = 86,5·(2709,7-419)·10^-3 =198,15 ГДж/см

3.3.1 Расход теплоты и пара на отопление каждого из зданий и сооружений предприятия для средней за отопительный период температуры наружного воздуха: , ГДж/см., , т/см.

где - отопительные характеристики отдельного здания. Принимаем равным 0.4 Вт/(м К),

- объем отапливаемого здания по наружному периметру, м .

- температура воздуха в отапливаемых помещениях (примем равной 18 °С).

- средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С.

- продолжительность смены, с ( = 8 х 3600 с).

t_н= -5,7 °С

Q_от = [0,4 · 61·10³ ·(18 - (-5,7))] ·8 · 3600 · 10^-9 = 16,65 ГДж/см

Определим расход пара на нужды отопления для средней за отопительный период температуры наружного воздуха:

где - энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей системы водяного отопления, КДж/кг:

h₈ = c · =4,19 ·110 = 460.9 кДж/кг

здесь - температура конденсата ( =t_об + 35…45 = 70 + 40 = 110_°С ).

Д_от = (16,65 · 10³) / (2709,7 - 460,9)·0,96 = 7,71т/см.

3.3.2Максимальный расход теплоты на отопление каждого из зданий и сооружений для самой холодной пятидневки года , ГДж/см:

где - отопительные характеристика здания для самой холодной пятидневки года. Вт/ (м К):

здесь - температура наружного воздуха для самой холодной пятидневки года,

= -30°С

q´_от = 0,4 · [1 + 0,01(-5,7 - (-30))] = 0,49 Вт/м³·К

Q´_от=[0,49·61·10³(18+30)] ·8 · 3600 · 10^-9 =41,32 ГДж/см

3.4 Расход теплоты и пара на вентиляцию для средней за отопительный период температуры наружного воздуха: , ГДж/см., ГДж. , т/см.

где - вентиляционные характеристики здания для средней за отопительный период температуры наружного воздуха, Вт/(м К).

- объем вентилируемых помещений технологических цехов, м (принимаем равным 0,35... 0,45 от общих объемов цехов).

Q_вен = [0,6 ·24,4 · 10³ ·( 18+5,7 )] ·8 · 3600 · 10^-9 =9,99 ГДж/см

Определим расход пара на нужды вентиляции:

где - энтальпия конденсата, возвращаемого из калориферов системы вентиляции, кДж/кг:

кДж/кг

здесь - температура конденсата (принимается равной 85... 95 °С).

Д_вен = (9,99 · 10³) / (2709,7 - 377,1) ·0,96 = 4,46 т/см

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: