Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2011 в 13:37, курсовая работа
Общие исходные данные для расчёта:
- производительность Lв=90 м3/с;
- температурный интервал нагрева воздуха [1]:
t`= - 55°С t`` = + 10°С
Калориферная установка выбирается исходя из площади поверхности нагрева, которая определяется:
(1.1)
где Рв - плотность теплого воздуха на выходе из КУ, рв = 1,291 кг/м3; (рv) - массовая скорость воздуха, проходящего через калориферы, кг/(м2с).
Принимается решение - КУ монтировать калориферами типа KCк-4-10-01. Это калорифер с биметаллической с накатанными ребрами трубкой. Эти калориферы обладают повышенными показателями теплосъёма по сравнению с другими типами.
1. Расход греющей воды через КУ для обеспечения расчётной мощности
2. Расход антифриза
3. Ожидаемая скорость движения антифриза в каналах теплообменника
где k – коэффициент теплопередачи, ориентировочно принимаем k=4030
Вт/(м2∙К); ξ – коэффициент гидравлического сопротивления единицы относительной длины канала ξ=1,95; - температурный напор в теплообменнике, оС; ΔРа – располагаемый перепад давления по ходу антифриза, ΔРа = 52 Па.
4. Число каналов в пакете
Принимаем симметричную компоновку теплообменника по воде и антифризу mв = mа = 30 каналов.
5. Общее живое сечение каналов в пакете по ходу теплоносителей
6. Ожидаемая скорость движения воды по каналам
7. Ожидаемая скорость движения антифриза по каналам
Получили полное совпадение с ожидаемой скоростью по п.3.
8.
Расчет коэффициента
- критерий Рейнольдса
- критерий Нуссельта
- коэффициент теплоотдачи
9.
Расчет коэффициента
- критерий Рейнольдса
- критерий Нуссельта
- коэффициент теплоотдачи
10.
Расчет коэффициента
11. Расчетная площадь поверхности теплообмена аппарата
С учетом загрязнения, принимаем пластинчатый
теплообменник с поверхностью теплообмена
126 м² .
12.
Количество пакетов в
Принимаем 3 пакета.
Окончательно по расчетным данным принимаем аппарат типа
Р-06-63-02-11
в количестве 2шт. Суммарная площадь
126 м². Включение аппаратов параллельное,
что позволит регулировать подачу тепла
в зависимости от температуры наружного
воздуха.
2
РАСЧЕТ ПОТРЕБНОСТИ
ТЕПЛА ПРЕДПРИЯТИЕМ
2.1
Расчет нагрузок на
отопление и вентиляцию
Максимальный расход
где α – поправочный коэффициент, учитывающий отклонение расчетной наружной температуры от среднерасчетной, (-30)°С;
V – объем зданий по наружному обмеру, м³;
– тепловая характеристика на отопление и вентиляцию здания, Вт/(м³·К);
– расчетная температура наружного воздуха в данной местности, °С.
Для Кемерово
=-39°С.
Пример расчета АБК:
- отопление
- вентиляция
Аналогичные расчеты максимального расхода тепла проводим для всех потребителей, и результаты сводим в табл. 1.
Суммарные
максимальный расходы тепла потребителя
Qmax определяем, просуммировав
максимальные расходы тепла на отопление
и вентиляцию всех потребителей.
Таблица 1
Пример
расчета потребности тепла на
отопление и вентиляцию объектов
предприятия при
=-39°С.
№
п/п |
Наименование
объекта |
Объем
здания, тыс. м³ |
Тем-ра внутр.
°С |
Удельный расход тепла, Вт/(м³·К) | Расход тепла, МВт | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1 | Калориферная установка предприятия (Р.1) | 7,59 | |||||
2 | АБК | 36 | 18 | 0,37 | 0,07 | 0,68 | 0,13 |
3 | Столовая | 3 | 16 | 0,41 | 0.81 | 0,06 | 0,12 |
4 | Здание клетьевого ствола | 3,3 | 16 | 0,58 | - | 0,095 | - |
5 | Электроцех | 0,9 | 16 | 0,58 | - | 0,026 | - |
6 | Склад | 2,6 | 16 | 0,5 | - | 0,064 | - |
7 | Мех. цех | 3,4 | 20 | 0,7 | 0,23 | 0,126 | 0,041 |
8 | Гараж | 6,2 | 16 | 0,58 | 0,76 | 0,178 | 0,233 |
9 | Лесной склад | 2,5 | 20 | 0,52 | 0,52 | 0,069 | 0,069 |
10 | РМУ | 5,8 | 20 | 0,7 | 0,23 | 0,215 | - |
11 | Мат. склад | 2,6 | 16 | 0,5 | - | 0,064 | - |
12 | Итого: | 0,725 | 3,76 |
Средний расход
Средний расход топлива на отопление и вентиляцию определяем по формуле
где ti– средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых жилых зданий, ti =18°С, для производственных зданий ti =16°С;
tот – средняя температура наружного воздуха за месяц отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха от (+8)°С и менее.
Для Кемерово =(-8,2)°С, =(-39)°С. В нашем случае средний расход получаем исходя из суммарного максимального расхода тепла:
- на отопление
- на вентиляцию
2.2 Расход тепла на горячее водопотребление
Средний расход
Средний расход тепла на горячее водопотребление определяем по формуле 2.3
где 1,2 – коэффициент, учитывающий потери тепла в стояках; m – число однотипных потребителей горячей воды; а – норма расхода горячей воды на одного потребителя, л/сут [1] (приложение 1, 2); ср – средняя массовая изобарная теплоемкость воды, ср=4190 Дж/(кг 0С); tг – температура горячей воды, tг=550С; tх – температура холодной воды в отопительный период tх=50С; Т – нормативное время потребления, ч; n – кратность потребления в сутки.
Расчет нагрузок на горячее водопотребление следует начинать с расчета количества однотипных потребителей (столовая, буфет, мойка и т.д.), определение режима их работы (кратность смен в сутки, продолжительность в часах), ожидаемые расходы и температуры горячей воды.
Для расчетных условий:
- расход горячей воды на душ. Определяем из расчета: сколько человек будут пользоваться душем (600 чел.), в каком режиме будет работать душ ( 4 смены). По нормам расхода воды составляет 270л на одну душевую сетку при нагрузке 5 – 10чел., время мойки 0,75ч. В смену будут мыться
600/4=150 чел.
Число сеток в мойке при норме 10 человек на сетку составит
150/10=15 сеток
Расход горячей воды душевой при времени мытья 0,75 ч:
375∙15=5625 л.
- расход горячей воды на стирку спецодежды. Общий вес стираемой спецодежды при весе одной спецовки 6,0 кг:
600∙6=3600 кг/сут.
При кратности стирки два раза в месяц, общий вес стираемой спецодежды в сутки при 21 рабочем дне в месяц составит
3600∙2/21=343 кг/сут
При норме воды на одну стирку 25л/(кг сут) общий расход горячей воды прачечной составит
343∙25=8575 л/сут
-
расход горячей воды столовой.
Определяют, сколько человек будет
посещать столовую, в каком режиме
и сколько смен, сколько блюд
будут готовиться на человека.
В соответствии с этим
Количество блюд в час определяется по формуле
M=2,2∙N∙P,
где N – количество посадочных мест, принимаем 100; Р – количество посадок в час, для столовых промышленных предприятий Р=3.
M=2,2∙100∙3=660 блюд/ч.
По [14] для приготовления пищи, реализуемой в обеденном зале, на одно условное блюдо требуется 12,7л горячей воды в сутки.
Расчет расхода горячей воды АБК
Аналогичные
расчеты проводим для всех потребителей
и полученные данные заносим в табл. 2.
Таблица 2
Расчет расхода тепла на горячее водоснабжение
№ п/п | Наименование объекта | Потребители | Кол-во
и ед. измерения |
Норма потребл., л/сут | Время потребл., час. | Кратность потреб. в сутки | Тепловая мощность, кВт |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1 | АБК | сан.-гиг. потреб. | 100чел. | 7 | 8 | 1 | 6.11 |
2 | Душевая | мытьё | 15 сет. | 375 л/сет | 0,75 | 4 | 2095 |
уборка | 150 м2 | 3 | 1 | 2 | 62,85 | ||
3 | Столовая | приготов. блюд | 660бл. | 12,7 | 3 | 2 | 390,23 |
сан.-гигиена | 400чел. | 7 | 1 | 2 | 391,07 | ||
4 | Прачечная | стирка | 343 кг. | 25 | 8 | 3 | 224,56 |
5 | Гараж | мойка а/м | 20 маш. | 75 | 1 | 2 | 209,5 |
6 | Прочие цеха | сан.-гигиена | 110чел | 11 | 8 | 1 | 10,56 |
ИТОГО | 3389,9 |
Максимальный расход горячей воды
Максимальный расход тепла на горячее водоснабжение определяем по суммарному среднему расходу (табл. 2):
Средний расход в летний период
Поскольку
температура холодной воды в летний
и зимний периоды неодинаковы, то
это учитывается следующей
где - температура холодной воды в системе водоснабжения в летний период, =150С; - температура холодной воды в системе водоснабжения в отопительный период, =50С; - коэффициент, учитывающий изменение среднего расхода воды в летний период, =0,8.
2.3 Суммарный расход тепла по режимам потребления
Суммарный расход тепла по периодам потребления находим по результатам расчетов табл. 1 и 2 и сводим в табл. 3.
Таблица 3
Суммарные расходы тепла предприятием по режимам потребления
№ п/п | Вид потребления | Теплоноситель | Тепловая мощность, МВт | ||
максимальная | средняя | летняя | |||
1 | Отопление | Вода | 1,577 | 0,725 | - |
2 | Вентиляция | Вода | 8,183 | 3,76 | - |
3 | Горячее водопотребление | Вода | 4,74 | 3,39 | 2,17 |
4 | ИТОГО | 14,5 | 7,875 | 2,17 |
2.4 Расчет годовой потребности тепла и топлива предприятием