Определение сменных расходов пара и теплоты на выработку технологической продукции

1) Определяем расходы пара на выработку продукции

Di = di _* Пi

D₁ = d_1* П₁ = 0,2 _* 120 = 24 т/смену

D₂ = d_{2 *} П₂ = 7,0 _*1,3 = 9,1 т/смену

D₃ = d_{3 *} П₃ = 7,0 _* 0,95 = 6,65 т/смену

D₄ = d_{4 *} П₄ = 17*2,4= 40,8 т/смену

2) Определяем расходы теплоты на выработку продукции

Qi = q_{i *}П_i

Q₁ = q_{1 *} П₁ = 0,4493 _* 120 = 53,91 ГДж/смену

Q₂ = q_{2 *} П ₂ = 16,261 _* 1,3 = 21,14 ГДж/смену

Q₃ = q_{3 *} П ₃ = 16,796 _* 0,95 = 15,96 ГДж/смену

Q₄ = q_{4 *} П₄ = 32,614 _* 2,4= 78,27 ГДж/смену

) Определяем сменные расходы пара и теплоты на технологические нужды

 

D_тн = Σ d_{i *}П _I = 24 + 9,1 + 6,65 +40,8 = 80,55 т/смену

Q _тн = Σ q_{i *}П _i = 53,91 +21,14 +15,96 +78,27 =169,28 ГДж/смену

Определение сменных расходов горячей воды, пара и теплоты на нужды горячего водоснабжения

1) Определяем расходы горячей воды на выработку отдельных видов продукции.

 

V_i = W_{i *} Пi м³/смену, где

 

W_{i ,} м³/т - удельные расходы горячей воды на выработку продукции

Из таблицы 12 берём значения удельных расходов горячей воды

W₁ = 0,4 м³/т

W₂ = 5,0 м³/т

W₃ = 4,0 м³/т

W₄ = 2,0 м³/т

V₁ = W_{1 *} П₁ = 0,4 _* 120 = 48 м³/смену

V₂ = W_{2 *} П₂ = 5,0 _* 1,3 = 6,5 м³/смену

V₃ = W_3* П ₃ = 4,0 _* 0,95 = 3,8 м³/смену

V₄ = W_4* П₄ = 2,0 _* 2,4 = 4,8 м³/ смену

2) Определяем ненормируемый расход горячей воды на вспомогательные нужды.

 

V_н = α_w Σ V_{i ,} м³/ смену, где α_w -доля ненормированного потребления

 

Из таблицы 12 находим долю ненормированного потребления

α_w = 0,2

V_н = 0,2 _* (48 + 6,5 + 3,8 + 4,8) = 12,62 м³/ смену

3) Определяем общий сменный расход горячей воды

 

V_гв = Σ V_i + V_{H +} V_ст, м³/см,

где V_ст – отпуск горячей воды сторонним потребителям, м³/см.

V_ст = 0, так как горячая вода не отпускается сторонним потребителям.

V_гв = 63,1+12,62 + 0 = 75,72 м³/смену

4) Определяем расход пара на нагрев воды в пароводяных подогревателях.

 

D_гв = (V_гв c ρ (t _гв - t_хв)) 10 ^–3/ (h_x – h_к) η_в ,где

 

с- теплоёмкость воды (с=4,19 кДж/кг*К), ρ- плотность воды (ρ=1000 кг/м³), t_ГВ и t_ХВ –соответственно температуры горячей и холодной воды, ^оС, h_Х – энтальпия влажного насыщенного пара, кДж/кг, h_К – энтальпия конденсата при температуре конденсата t_К ,кДж/кг, η_В – коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях (принимаем 0,94)

t _гв = 70° С t _хв = 15° С

D_гв =(75,72_*4,19 _*1000(70 – 15) 10^-3/(2671,48 - 419)0,94=7.28 т/смену

5) Определяем расход теплоты на нагрев воды для нужд горячего водоснабжения

 

Q_гв = D_гв (h_x – h_к) 10 ^–3 = 7.28 (2671,48 – 419)10^-3 = 16.4 ГДж/смену

 

Расходы пара и теплоты на нужды горячего водоснабжения

Форма 3

Вид продукции	Р, МПа	Х	h x, кДж/кг	t хв, °C	tгв, °С	W, м3/т, м3/туб	П, т/ смену туб/ смену	αw	V, м3/ смену	D, т/ смену	Q, ГДж/ смену
Цельное молоко	0,5	0,95	2671,48	15	70	0,4	120		48
Масло	0,4	0,95	2671,48	15	70	5,0	1,3		6,5
Сыр	0,3	0,95	2671,48	15	70	4,0	0,95		3,8
Сухое молоко	0,85	0,94	2671,48	15	70	2,0	2,4		4,8
Ненорми руемое потребление воды								0,2	12,62	7,28	16,4
Всего									75,72	7,28	16,4

 

Определение сменных расходов теплоты и пара на отопление зданий и сооружений

1)Определяем сменные расходы теплоты на отопление отдельных зданий и сооружений.

 

Q_ОТi=q_ОТi*V_ЗДi*(t_ВНi-t_Н)*τ_СМ*10^-9,ГДж/см, где

 

q_ОТi - удельные отопительные характеристики отапливаемых зданий при t_Н, Вт/м³*К;

V_ЗДi-объёмы отапливаемых зданий по наружному периметру, м³;

t_ВНi - температура воздуха внутри отапливаемых зданий, ^оС;

t_Н- средняя за отопительный период температура наружного воздуха, ^оС;

τ_СМ- продолжительность рабочей смены, с.

 

q_ОТi = q_ОТi *(1,3+0,01* t_Н), Вт/м³*К

 

Из таблицы 16 берём значения удельных отопительных характеристик отапливаемых зданий.

1 – производственные корпуса

2 - вспомогательные цеха

3 – административно-бытовые здания

q _{от 1} = 0,40 Вт/(м³ К)

q _{от 2} = 0,36 Вт/(м³ К)

q_{от 3} = 0,50 Вт/(м³ К)

Среднюю за отопительный период температуру наружного воздуха для города Иваново берём из таблицы 8

t_н= - 4,4° C

q_{от 1} = 0,40 (1,3 + 0,01_*(- 4,4)) = 0,50 Вт/(м³ К)

q_{от 2} = 0,36 (1,3 + 0,01_*(- 4,4)) = 0,45 Вт/(м³ К)

q_{от 3} = 0,50 (1,3 + 0,01_*(- 4,4)) = 0,63 Вт/(м³ К)

 

Q_{от i} = q _{от i *} V_{зд i} (t_{вн i} – t_н) τ_см 10 ^–9

 

Из таблицы 14 берём значения объёмов отапливаемых зданий по наружному периметру

V_зд1 = 25 _*10³ м³

V_{зд 2} = 6,0 _* 10³ м³

V_{зд 3} = 3,5 _*10³ м³

Q_{от 1} = 0,40 _* 25 _* 10³ (20 + 4,4) 28800? _* 10^-9 = 7,03 ГДж/смену

Q_{от 2} = 0,36 _* 6 _* 10³ (20 + 4,4) 28800? _*10^-9 = 1,52 ГДж/смену

Q _{от 3} = 0,50 _* 3,5 _* 10³ (20 + 4,4) 28800? _* 10 ^–9 = 1,23 ГДж/смену

2) Определяем максимальные сменные расходы теплоты на отопление отдельных зданий и сооружений

 

Q*_{от i} = q*_{от i} V_{зд i} (t_{вн i} – t_н*) τ_см 10^-9

 

q*_{от i} = q _{от i} (1,3 + 0,01 t_н*)

q*_{от 1} = 0,40 (1,3 – 0,01_* 28) = 0,41 Вт/(м³ К)

q*_{от 2} = 0,36 (1,3 – 0,01 _*28) = 0,37 Вт/(м³ К)

q*_{от 3} = 0,50 (1,3 – 0,01 _* 28) = 0,51 Вт/(м³ К)

Q*_{от 1} = 0,40 _* 25_*10³ (20 + 28) 28800 _* 10^-9 = 13,82 ГДж/смену

Q* _{от 2} = 0,36_* 6_*10³ (20 + 28) 28800 _* 10^-9 = 2,98 ГДж/смену

Q*_{от 3} = 0,50_* 3,5_* 10³ (20 + 28) 28800 _* 10^-9 = 2,42 ГДж/смену

3) Средние за отопительный период и максимальный сменный расходы теплоты на отдельные нужды

Q_от = Σ Q_от = 7,03 + 1,52 +1,23 = 9,78 ГДж/смену

Q*_от = Σ Q*_от =13,82 + 2,98+ 2,42 = 19,22 ГДж/смену

4) Средние за отопительный период и максимальный сменные расходы пара на отопительные нужды

 

D _от = Q_от *10³/((h_х-h_к)*η_в), т/см

D*_от = Q_от *10³/((h_х-h_к)*η_в), т/см

 

h_к- энтальпия конденсата при температуре t_к, кДж/кг (точка Ж)

 

D _от = Q _{от *} 10³ / ((h_x – h_к) η_в) = 9,78 _* 10³ /(2671,48 – 431,6) 0,94 = 4,6 т/смену

D*_от = Q*_{от *} 10³ / ((h_x – h_к) η_в) = 19,22 _* 10³ /(2671,48 – 431,6) 0,94 =9,1 т/смену

 

Составление балансов потребления и выработки теплоты и пара

1) Балансы потребления теплоты и пара характеризуют их распределение на деление на основные и вспомогательные нужды предприятия.

 

Q_пот = Q_тн + Q_гв + Q_от = 169,28 +16.4 +9,78 =195,46 ГДж/смену

D_пот = D_тн + D_гв + D_от = 80,55 +7.28 +4,6 =92,43 т/смену

 

2) Доли теплоты, расходуемой на различные нужды

 

а_тн = (Q_тн/Q_пот) 100% = (169,28 /195,46) 100% = 86,6 %

а_гв = (Q_гв/Q_пот) 100% = (16.4 /195,46) 100% = 8,4 %

а_от = (Q_от/Q_пот) 100% = (9,78 /195,46) 100% = 5 %

 

Баланс потребления тепла и пара

 

Форма 6

Показатели	Технологические нужды	Горячее водоснабжение	Отопление	Всего
Потребление теплоты, ГДж/смену	169,28	16.4	9,78	190,28
Потребление пара, т/смену	80,55	7.28	4,6	92,43
Доля в по – треблении %	86,6	8,4	5	100

 

3) Балансы выработки теплоты и пара характеризуют наиболее напряжённый режим работы котельной в сезон массовой переработки сырья при наличии среднеотопительной нагрузки.

Отпуск теплоты сторонним потребителям.

 

Q_ст = D_ст (h_х – 0,01а_взh_к) 10 ^–3 = 45 (2671,48 – 0,01_* 46 _* 280,73) 10^–3 =114,4 ГДж/смену

 

а_вз = 46% - доля возвращаемого конденсата

Расходы теплоты и пара на собственные нужды котельной

β_сн = 0,025 – доля теплоты, расходуемой на собственные нужды котельной

 

Q_сн = β_сн (Q_тн + Q_гв + Q_от + Q_ст) = 0,025 (169,28+16.4+9,78 +114,4) =7,7 ГДж/смену

D_сн = β_сн (D_тн + D_гв + D_от + D_ст) = 0,025 (80,55 +7.28 +4,6 +45) = 3,44 т/смену

Q_выр = Q_тн + Q_гв + Q_от + Q_ст + Q_сн = 169,28 +16.4+9,78 +114,4+7,7 =317,56 ГДж/смену

D_выр = D_тн + D_гв + D_от + D_ст + D_сн = 80,55 +7.28 +4,6 +45+3,44=140,87 т/смену

 

Доля теплоты, расходуемой на различные нужды, от общей выработки пара

 

β_i = (Q_i /Q_выр) 100%

 

β_тн = (169,28 /317,56) 100 % = 53,3%

β_гв = (16.4/317,56) 100% = 5,2 %

β_от = (9,78 /317,56) 100% = 3,1 %

β_ст = (114,4/317,56) 100% = 36 %

β_сн = (7,7/317,56) 100% = 2,4 %

 

Баланс выработки тепла и пара

Форма 7

Показатели	Технологические нужды	Горячее водоснабжение	Отопление	Сторонние потребители	Собственные нужды котельной	Всего
Расходы теплоты, ГДж/смену	169,28	16.4	9,78	114,4	7,7	317,56
Расход пара, т/смену	80,55	7.28	4,6	45	3,44	140,87
Доля в выработке, %	53,3	5,2	3,1	36	2,4	100