Расчет теплообменника

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Июня 2013 в 16:44, курсовая работа

Краткое описание

Теплововой баланс предприятия показывает распределение теплоты на
технологические нужды, на собственные нужды котельной. Он необходим
для подбора нужного количества и типов теплогенераторов, определение максимального часового и годового расхода 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.

Содержание

ведение
1 Составление теплового баланса предприятия ……………
2 Построение графиков потребления теплоносителей….....
3 подбор котлов …………………………………………………………….
4 показатели работы котельной……………………………………..
5 Гидравлический и тепловой расчет теплопроводов…….
4 Расчет водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения…………………………………………………………..
5 Подбор баков – аккумуляторов………………………………...…..
6 Расчет установки по использованию
пароконденсатной смеси для нужд горячего
водоснабжения и воздушного отопления ………….…………..
заключение …………………………………………………………...
Библиографический список …………………………………….

Прикрепленные файлы: 1 файл

курсач.doc

— 954.00 Кб (Скачать документ)

hкот=4,19·40=167.6 кДж/кг;

  Т/смена

 

 Для подбора типоразмеров и количества водоподогревателей системы водяного отопления определяем максимальный расход теплоты на отопление  , ГДж/смена, зданий и сооружений для самой холодной пятидневки года.

,                         (19)

где - удельные отопительные характеристики зданий для самой холодной пятидневки года, Вт/(м3·К);

,                                (20)

где tн – температура наружного воздуха для самой холодной пятидневки года,(приложение А).

Расход теплоты на вентиляцию Qвен, ГДж/смена, для средней за отопительный период температуры наружного воздуха производим по формуле:

  ,                               (21)

где qвен – удельные вентиляционные характеристики зданий для средней за отопительный период температуры наружного воздуха (Вт/(м3·К));

       - объемы вентилируемых помещений технологических цехов, м3 (принимаются равными 0,35…0,45 от общих объемов цехов);

          По формуле (20) вычисляем :

=0,24·(1+0,01·(-34+6.5))=0.306 Вт/(м3·К),

=0,3·(1+0,01·(-34+6.5))=0,382 Вт/(м3·К),

=0,27·(1+0,01·(-34+6.5))=0,344 Вт/(м3·К),

=0,38·(1+0,01·(-34+6.5))=0,484 Вт/(м3·К),

=1,7·(1+0,01·(-34+6.5))=2.167 Вт/(м3·К),

=0,44·(1+0,01·(-34+6.5))=0,561 Вт/(м3·К),

=0,33·(1+0,01·(-34+6.5))=0,420Вт/(м3·К),

=0,65·(1+0,01·(-34+6.5))=0,828Вт/(м3·К),

 

 

            Из формулы (19) находим:

=0.306· 20000 ·(18+34)·8·3600·10-9=9.165 ГДж/смена.

=0.382·8000 (18+34)·8·3600·10-9=4.576 ГДж/смена.

=0.344·2300 (18+34)·8·3600·10-9=1.184 ГДж/смена.

=0.484·1800 (18+34)·8·3600·10-9=1.304 ГДж/смена.

=2.167·800 (18+34)·8·3600·10-9=2.662 ГДж/смена.

=0.561·6000 (18+34)·8·3600·10-9=5.040 ГДж/смена.

=0.420·3000 (18+34)·8·3600·10-9=1.886 ГДж/смена.

=0.828·1000 (18+34)·8·3600·10-9=1.240 ГДж/смена.

=9.165+4.576+1.184+1.304+2.662+5.040+1.886+1.240=27.057 ГДж/кг

   Из формулы (21) находим:

 Qвен=0.8·8000·(18+6.5)·8·3600·10-9=4.515 ГДж/смена.         Qвен=0.8·3200·(18+6.5)·8·3600·10-9=1.806 ГДж/смена

Qвен=5·920·(18+6.5)·8·3600·10-9=3.245 ГДж/смена        Qвен=1.1·720·(18+6.5)·8·3600·10-9=0.558 ГДж/смена

Qвен=1.2·320·(18+6.5)·8·3600·10-9=0.270 ГДж/смена

∑ Qвен=4.515+1.806+3.245+0.558+0.270=10.394 ГДж/смена

Расход пара на вентиляцию Dвен (т/смена) определяем по формуле:

,                                        (22)

где - энтальпия конденсата, возвращаемого из калориферов системы вентиляции, КДж/кг.

                                                         ,                                          (23)

где - температура конденсата, 0С (принимаем равной 85...950С).

=4.19·90=377.1 КДж/кг.

 

 Т/смена

Общее потребление теплоты Qпот (ГДж/смена) и пара Dпот (т/смена) на нужды предприятия в сезон переработки сырья рассчитываем по формуле:

,                                                 (24)

Qпот=58.606+38.322+18.33+10.394=125.6 ГДж/смена;

                    

,                                                   (25)

Dпот=45.51+14.793+7.81+4.829=72.942 Т/смена.

 

              Таблица 2 Структура парового и теплового баланса предприятия

 

Технологические нужды

Горячее водоснабжение

Отопление

Вентиляция

Общее потребление

D

т/смену

%

45.51

14.793

7.81

4.829

72,942

Q

ГДж/смена

%

58.606

38.322

18.33

10.394

125.652


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                2 Построение графиков потребления теплоносителей

 

 

Для характеристики систем теплоснабжения предприятий строим годовые, суточные, сменные графики потребления пара, горячей воды, а также возврата конденсата.

Для построения суммарного графика  расхода горячей воды определяем часовые расходы горячей воды по предприятию , м3/ч:

,                                                (26)

где βг.в.- коэффициент неравномерности графика потребления горячей воды предприятием( таблица 18[1]).

Принимаем βг.в=0.52   βг.в =0.6    βг.в=0.8   βг.в =0.85      βг.в =0.7    βг.в=0.8    βг.в =0.9      βг.в=1.0

∑ βг.в=0.52+0.6+0.8+0.85+0.7+0.8+0.9+1.0=6.17

Определяем часовой расход горячей воды по предприятию;

 м3/ч,

  м3/ч,

м3/ч,

м3/ч,

м3/ч,

м3/ч,

м3/ч,

м3/ч.

 

 

Результаты расчетов сводим в таблицу  3 и по этим данным строим график расхода горячей воды (рисунок 1).

 

                  Таблица 3 часовые расходы горячей воды, м3

 

 

Потреби-тели

Смен-

ный расход воды

 

                                  Часовой интервал

 

88-9

 

99-10

 

 

10-11

 

 

11-12

 

 

12-13

 

 

13-14

 

 

14-15

 

 

15-16

Предпри-ятие

154.2

13

15

20

21.2

17.5

20

22.5

25


 

 

        Рисунок 1 Сменный график потребления горячей воды предприятием.

Часовой расход пара на технологические  нужды  (т/ч) определяем по формуле:

,                                             (27)

где βт.н.i – коэффициент неравномерности графика потребления пара на технологические нужды (таблица 18)

Принимаем βт.н.i =0.7, βт.н.i=0.8,,βт.н.i=0.88, βт.н.i =1.0, βт.н.i=0.6,   βт.н.i=0.75    βт.н.i=0.78,   βт.н.i=0.72

∑ βт.н.i =0.7

 Т/ч,

 Т/ч,

Т/ч,

 Т/ч,

 Т/ч,

 Т/ч,

 Т/ч,

 Т/ч.

Часовой расход пара на выработку  горячей воды , т/ч:

                                                  ,                                               (28)           Т/ч,

 Т/ч,

 Т/ч,

 Т/ч,

 Т/ч,

 Т/ч,

 

 Т/ч,

 Т/ч,

Часовые расходы пара на отопление  и вентиляцию принимаем равномерными в течении смены.

;               
;

     Т/ч;         

 Т/ч.

          Часовой выход конденсата от технологических паропотребляющих аппаратов , т/ч:

.                                         (29)

Часовые выхода конденсата от теплообменников систем горячего водоснабжения , отопления и вентиляции принимаем равными часовым расходам расхода пара на эти нужды.

 

 

 

 

Рисунок 2 Сменный график потребления пара:

А - на технологические нужды; Б – на нужды горячего водоснабжения;

В – на нужды отопления; Г – на нужды вентиляции.

     Часовые расходы пара на собственные нужды котельной находим по формуле:

 βс.н ( + + + )

,

,

,

,

,

,

,

.

        Результаты расчета сводим в таблицу 2 и строим суммарный график возврата конденсата в смену (рисунок 3).

Таблицу 3 Часовые выхода конденсата, т/ч.

 

Источники

Сменный выход конденсата

Часовые интервалы

 

8-9

 

9-10

 

10-11

 

11-12

 

12-13

 

13-14

 

14-15

 

15-16

Технологические аппараты системы:

горячего водоснабжения

отопления

вентиляции

собственные нужды котельной 

Всего

45.46

 

 

14.74

 

      7.76

4.8

      11.17

 

      83.93

5.11

 

 

1.24

 

0.97

0.60

1.33

 

9.25

5.84

 

 

1.43

 

0.97

0.60

1.31

 

10.15

6.42

 

 

1.91

 

0.97

0.60

1.45

 

11.35

7.30

 

 

2.03

 

0.97

0.60

1.53

 

12.43

4.38

 

 

1.67

 

0.97

0.60

1.30

 

8.92

5.47

 

 

1.91

 

0.97

0.60

1.40

 

10.35

5.69

 

 

2.15

 

0.97

0.60

1.43

 

10.85

5.25

 

 

2.4

 

0.97

0.60

1.42

 

10.64



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             Рисунок .Сменный график  часового выхода конденсата

 


 

  Часовые выхода конденсата  от теплообменника систем горячего  водоснабжения           

1.24 т/ч        

  1.43 т/ч

  1.91 т/ч

  2.03 т/ч

  1.67  т/ч

 

 

  1.91 т/ч

  2.15  т/ч

 

Отопления 0.97 т/ч

 

Вентиляция  0.60 т/ч

 

Результаты  расчета сводим в  таблицу 4    и строим      суммарный    график

возврата  конденсата   в   смену ( рисунок 2 )

 

 

                            Таблица 4 Часовые выхода конденсата, т/ч

 

Потре-

битель 

 

 

Смен-

ный расход

пара

т/смену 

                             Часовые интервалы  

 

 

8-9

 

 

9-10

 

 

10-11

 

 

11-12

 

 

12-13

 

 

13-14

 

 

14-15

 

 

15-16

Техно-

логиче-

ские  нужды

 

  12.8

1.44

1.64

1.81

2.06

1.23

1.54

1.60

1.48

Горячее

водо-

снабже-ние 

 

  14.74

1.24

1.43

1.91

2.03

1.67

1.91

2.15

2.4

Отопле-ние 

   7.76

0.97

0.97

0.97

0.97

0.97

0.97

0.97

0.97

Вентил-яция

   4.8

0.60

0.60

0.60

0.60

0.60

0.60

0.60

0.60

Всего

40.1

4.25

4.64

5.29

5.66

4.47

5.02

5.32

5.45


 

 

 

 

 

 

 

 

                   

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                3 Подбор котлов

 

     Подбор котлов производиться   по максимальному часовому расходу  пара, используя сменный график потребления  пара. Следует учитывать, что  суммарная производительность котлов  должна  иметь резерв  на 15…20%, обеспечивая  максимальное часовое  потребление.

       Рекомендуется  устанавливать  однотипные  котельные  агрегаты  с одинаковой  тепловой  мощностью. Число котлов должно  быть  не менее 2-х и не  больше 4-х.

       При максимальном  потреблении пара 4 и более т/ч  рекомендуется устанавливать котлы  типа КЕ и ДЕ, основные технические характеристики  которых  приведены в справочной литературе [5] и таблицах 22, 23,24, [1].

         Устанавливаем  2 котла типа ДКВР:  ДКВР 6,5-13.

          

                               Характеристики котлов типа  ДКВР 

   

           Показатели              

  

                ДКВР- 6,5- 13

  Паропроизводительность, т/ч

            6,5

  Давление пара, МПа

            1,3

  КПД,%( при работе на угле)

            85

  Расход угля, кг/ч

 

            860

Информация о работе Расчет теплообменника