Реферат Разработка системы теплоснабжения молочного завода в городе Минск
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
от 25%
договор
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных
и пищевых технологий
Кафедра БЖД и ПТ
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту на тему:
«Разработка системы теплоснабжения
молочного завода в городе Минск».
Выполнил: студент 231 гр. Пышков М.Е.
Проверил: Рахманов Ю.А.
Санкт-Петербург
2009 г.
АННОТАЦИЯ.
Предприятию молочной промышленности в городе Минск с условной производительностью 80 т продукции в смену для нормального функционирования системы теплоснабжения необходимо трм котла типа Де-10-141М производительностью по 10 т/ч, блочный чугунный экономайзер типа ЭП1-646, дутьевой вентилятор ВДН-8, дымосос типа ДН-10, фильтр с диаметром м, два деаэратора типа ДА-15, паропровод на технологические нужды (м, м,м, м) с теплоизоляцией из полуцилиндров минеральной ваты толщиной м , трубопровод горячей воды (м, м, м, м) с теплоизоляцией из строительного войлока толщиной м, конденсатопровод (м, м, м, м) с теплоизоляцией из строительного войлока толщиной м, два водоподогревателя типа ПП-1-6-2-II, два циркуляционных насоса типа КМ-20/30 для системы отопления, два водоподогревателя типа ПП-1-6-2-II, два насоса типа КМ-20/18, и один насос типа КМ-8/18 для системы горячего водоснабжения, баки-аккумуляторы горячей воды типа Т40.03.00.000СБ, два конденсатных насоса типа Кс-20-50, два конденсатных бака типа Т40.02.00.000СБ.
Суммарное годовое потребление теплоты таким предприятием будет составлять 219319 ГДж, КПД котельной с учетом коэффициента загрузки – 89,5%, годовой расход топлива – 6766,7 т, номинальная (установленная) теплопроизводительность котельной – 69 ГДж/ч.
Годовые эксплуатационные расходы такого предприятия составляют 16383244,2 руб., при ожидаемой себестоимости теплоты 74,7 руб./ГДж и пара 180,43 руб./т.
Далее представлен типовой расчет системы теплоснабжения такого предприятия.
Содержание
Содержание. 3
Исходные данные. 5
1. Принципиальная технологическая схема производства ацидофилина. 6
2. Основные потребители теплоты и холода при производстви ацидофилина, возможные энергоносители и системы их получения. 8
3. Тепловой баланс предприятия. 9
3.1. Расход пара и теплоты на технологические нужды , т/см. , ГДж/см. 9
3.2. Расход пара и теплоты на горячее водоснабжение , т/см., , ГДж/см.; 11
3.3. Расход теплоты и пара на отопление , ГДж/см., , т/см.: 12
3.4. Расход теплоты и пара на вентиляцию для средней за отопительный период температуры наружного воздуха , ГДж/см., ГДж. , т/см.: 13
3.5. Расход теплоты и пара сторонних потребителей , ГДж/см., ГДж. , т/см.. 13
3.6. Расход теплоты и пара на собственные нужды , ГДж/см., ГДж. , т/см.. 13
3..7. Баланс потребления теплоты и пара предприятием.. 14
4. Характеристики режимов потребления теплоты в форме пара и горячей воды предприятием 15
5. Подбор теплогенерирующего и вспомогательного оборудования источников теплоты.. 20
5.1.Принципиальная технологическая схема системы теплоснабжения и ее описание. 20
5.2. Подбор теплогенераторов. 20
5.3. Подбор экономайзеров. 21
5.4. Подбор дутьевых вентиляторов. 22
5.5. Подбор дымососов. 23
5.6. Подбор оборудования химводоподготовки. 24
5.7. Подбор деаэраторов. 24
6. Расчет тепловых сетей. 26
6.1. Определение внутреннего диаметра теплопроводов (паропровод на технологические нужды, конденсатопровод, трубопровод горячей воды). 26
6.2. Расчет и подбор толщины слоя тепловой изоляции теплопровода. 27
6.3. Расчет потерь теплоты и снижения энтальпии теплоносителя при транспортировке по наружным тепловым сетям.. 28
7. Расчет и подбор оборудования теплоподготовительной установки. 31
7.1. Схема включения, расчет и подбор водоподогревателей системы отопления. 31
7.2. Схема включения, расчет и подбор водоподогревателей системы горячего водоснабжения 32
7.3. Расчет и подбор аккумуляторов горячей воды.. 32
7.4. Подбор насосов системы горячего водоснабжения. 32
7.5. Подбор циркуляционных насосов системы отопления. 33
7.6. Подбор конденсатных насосов. 33
7.7. Подбор конденсатных баков. 33
8. Показатели работы системы теплоснабжения предприятия. 34
8.1. Годовой расход теплоты на технологические нужды.. 34
8.2. Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение. 34
8.3. Годовой расход теплоты на отопление. 34
8.4. Годовой расход теплоты на вентиляцию.. 35
8.6. Годовой расход теплоты на собственные нужды.. 35
8.7. Суммарное годовое потребление теплоты.. 35
8.8. КПД котельной с учетом коэффициента загрузки. 35
8.9.Средний коэффициент загрузки эксплуатируемых теплогенераторов. 36
8.10. Годовой расход топлива. 36
8.11. Максимальный часовой расход топлива котельной. 36
8.12. Номинальная (установленная) теплопроизводительность котельной. 37
8.13. Удельный расход топлива на получение теплоты.. 37
8.14. Испарительная способность топлива. 37
9. Оценка себестоимости отпускаемой теплоты.. 38
9.1. Годовые затраты на топливо. 38
9.2. Годовые затраты на воду. 38
9.3. Годовые затраты на электроэнергию.. 39
9.4. Годовые затраты на амортизацию.. 39
9.5. Годовые затраты на текущий ремонт зданий и оборудования котельной. 40
9.6. Годовые затраты на заработную плату. 40
9.7. Годовые затраты на страховые отчисления. 40
9.8. Прочие затраты.. 40
9.9. Годовые эксплуатационные расходы.. 41
9.10. Ожидаемая себестоимость теплоты и пара. 41
10. Побочные энергетические и материальные ресурсы производства и методы их рекупирации 42
11. Автоматическое регулировние. 43
Список литературы.. 44
Приложения и графическая часть. 45
Исходные данные
| |
Цельно-молочная продукция, т/см Масло, т/смена Сыр, т/ смена Сухое молоко, т/ смена Молочные консервы, туб/ смена Условная производительность, т/ смена | 15 4 – 6 – 80 |
| |
Пар, т/см Горячая вода, м3/ смена Возврат конденсата, % | – 20 – |
| |
Tпр, ºС Тобр, ºС | 95 70 |
| Минск |
| Газ |
| 5 |
1. Принципиальная технологическая схема производства ацидофилина.
| |||||
| |||||
2. Основные потребители теплоты и холода при производстви ацидофилина, возможные энергоносители и системы их получения
Потребление теплоты | Температура процесса | Энергоносители | Параметры энергоносителя | Система для получения |
Прием и подготовка сырья | 2-4°С | R22-3 | -3°С | Природный |
Сепарирование | 90°С | Горячая вода | 30-40°С | котельная |
Гомогенизация | 90°С | Горячая вода | 60-70°С | котельная |
Охлаждение | 30°С | Холодная вода | 4-5°С | Холодильная установка |
Пастеризация | 92-95°С | Конденсат | 90°С | Котельная |
Тепловая обработка | 85-87°С | Конденсат | 90°С | Котельная |
Хранение и транспортировка | 8°С | R22-3 | -3°С | Холодильная установка |
Описание производства ацидофилина.
Ацидофильное молоко готовят, сквашивая пастеризованное молоко чистыми культурами ацидофильных бактерий. Ацидофилин вырабатывают из пастеризованного молока, сквашивая его закваской, состоящей из ацидофильной палочки, мезофильных молочнокислых стрептококков и кефирной в равных соотношениях
Молоко (2-4°C) нагревают до температуры сепарирования (30-40 °C) горячей водой 90°C, а затем нормализуют и охлаждают до 40—43°C в холодной воде для очистки. Затем при температуре 60-70°C происходит гомогенезация (подогревая горячей водой 90°C) и пастеризация при температуре 92-95°C. Затем происходит тепловая обработка нормализационной смеси (85-87°C). После нормализации смесь охлаждают холодной водой до температуры заквашивания 4-5°C. Затем в смесь вносят подготовленную ацидофильную закваску (на 1 л молока 50 г закваски), хорошо размешивают, выдерживают до сквашивания, которое длится обычно 6—8 ч. В первые 2 ч сквашивания молоко 2—3 раза перемешивают. После сквашивания ацидофилин охлаждают до 6—8°C.
Кислотность ацидофилина невелика, так как сквашивание длится недолго. Для готового ацидофилина характерны однообразный и довольно плотный сгусток без резкого отделения сыворотки.
3. 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 энергоемкой продукции, т/см.
- расход пара на производство остальных видов менее энергоемкой продукции,
т/см.
где - расходы пара на выработку отдельных видов продукции, т/т (для консервов –
т/туб).
- проектная мощность по выработке отдельных видов продукции, т/см. (для
консервов туб/см.).
т/см.
т/см.
т/см.
т/см.
где - доля ненормируемого расхода пара на технологические нужды от
нормируемого.
Примечание. Расходы пара и ряд других используемых в дальнейшем в расчетах
величин определяются методом табличной интерполяции для
характерного типоразмера предприятия. Определяющим параметром при
этом для предприятий мясной промышленности является проектная
выработка мяса (говядины и свинины), клеежелатиновых заводов - клея, а
для предприятий молочной промышленности - цельномолочной и
кисломолочной продукции.
т/см.
Расход теплоты на технологические нужды:
где - расход теплоты на выработку нормируемых видов энергоемкой продукции,
ГДж/см.;
- расход теплоты на производство ненормируемых видов продукции, ГДж/см.
где - удельные расходы теплоты на выработку отдельных видов продукции, ГДж/т
(для консервов ГДж/туб.):
где - энтальпия пара, поступающего я цеха, принимается без учета потерь теплоты
при его транспортировке, т.е. равной энтальпии пара , вырабатываемого в
котельной, кДж/кг:
кДж/кг
здесь - энтальпия кипящей воды при давлении , кДж/кг.
- теплота парообразования при давлении , кДж/кг.
- степень сухости пара принимается в пределах 0,93... О, 95;
- доля "глухого" пара в его общем потреблении при выработке отдельных видов
продукции;
- энтальпия пароконденсатной смеси для отдельных видов продукции, кДж/кг:
здесь - энтальпия кипящей воды при давлении пароконденсвтной смеси
для отдельных видов продукции, кДж/кг;
- теплота парообразования при давлении для отдельных видов
продукции, кДж/кг;
- степень сухости пароконденсатной смеси для отдельных видов
продукции.
Продукция | | | | | |
Цельномолочная | 0,3 | 504,7 | 2202,3 | 0,1 | 0,5 |
Масло | 0,3 | 504,7 | 2202,3 | 0,1 | 0,5 |
Сухое молоко | 0,6 | 561,4 | 2163,6 | 0,1 | 0,6 |
кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
Тогда
ГДж/т
ГДж/см.
ГДж/т
ГДж/см.
ГДж/т
ГДж/см.
Расход теплоты на производство ненормируемых видев продукции
ГДж/см.
ГДж/см.
Определим расход горячей воды , /см.:
где - расходы горячей воды на выработку отдельных видов продукции, /см.
- расход горячей воды на производство остальных видов продукция и
коммунальные нужды, /см.
м/см.
м/см.
м/см.
здесь - расход горячей воды на выработку отдельных видов продукции, /т
(для консервов /туб.).
м/см.
где - доля ненормируемого расхода горячей воды в нормируемом расходе.
м/см.
- отпуск горячей воды сторонним предприятиям, м/см.
3.2. Расход пара и теплоты на горячее водоснабжение , 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 давлениюи степени сухости пара )
- энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей, кДж/кг:
кДж/кг
здесь - температура конденсата (принимаем на 25...35°С выше температуры
горячей воды),
- коэффициент полезного использования теплоты в
водоподогревателях (принимаем равным О,92...0.96).
т/см.
Определим расход теплоты на нагрев воды для нужд горячего водоснабжения
ГДж/см
3.3. Расход теплоты и пара на отопление , ГДж/см., , т/см.:
Расход теплоты на отопление каждого из зданий и сооружений предприятия для средней за отопительный период температуры наружного воздуха, ГДж/см
где - отопительные характеристики отдельного здания, Вт/(мК),
- объем отапливаемого здания по наружному периметру, м.
- температура воздуха в отапливаемых помещениях (примем разной 18 °С).
- средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С.
- продолжительность смены, с (= 8 ∙ 3600 с).
Здания | | |
Производственные корпуса | 0,45 | 20000 |
Вспомогательные цеха | 0,4 | 5000 |
Административно-бытовые здания | 0,5 | 3000 |
с
Вт
Вт
Вт
ГДж/см
Определим расход пара на нужды отопления для средней за отопительный период температуры наружного воздуха, т/см.:
где - энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей системы
водяного отопления, КДж/кг:
КДж/кг
здесь - температура конденсата (принимаем на 35... 45 °С выше температуры
обратной воды системы отопления).
т/см.
Определяем максимальный 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/ (мК):
здесь - температура наружного воздуха для самой холодной пятидневки
года, °С.
°С
ГДж/см.
3.4. Расход теплоты и пара на вентиляцию для средней за отопительный период температуры наружного воздуха , ГДж/см., ГДж. , т/см.:
Расход теплоты и пара на отопление каждого из зданий и сооружений предприятия для средней за отопительный период температуры наружного воздуха, ГДж/см
где - вентиляционные характеристики здания для средней за отопительный
период температуры наружного воздуха, Вт/(мК).
- объем вентилируемых помещений технологических цехов, м
(принимаем равным 0,35... 0,45 от общих объемов цехов).
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).
т/см.
3.5. Расход теплоты и пара сторонних потребителей , ГДж/см., ГДж. , т/см
т/см
ГДж/см;
3.6. Расход теплоты и пара на собственные нужды , ГДж/см., ГДж. , т/см
Определяем расход пара (т/см.) и теплоты (ГДж/см.) на собственные
нужды котельной и топливного хозяйства:
т/см.
ГДж/см.
где - доля теплоты, расходуемой на собственные нужды котельной и топливного
хозяйства (для котельных, работающих на природном газе, равна
0,02. . .0,025, на твердом топливе 0,025. . .0,035, на мазуте 0,06. . .0,08).
3..7. Баланс потребления теплоты и пара предприятием
Определяем общее потребление пара и теплоты на нужды предприятия в сезон
переработки сырья (т/см.) и (ГДж/см.):
т/см.
ГДж/см.
4. Характеристики режимов потребления теплоты в форме пара и горячей воды предприятием
Для характеристики систем теплоснабжения предприятий используются годовые,
суточные и сменные графики потребления пара, горячей вода, я также возврата
конденсата, отличающиеся значительной неравномерностью.
Неравномерность годовых графиков тепловых нагрузок обусловлена нестабильностью поступления сырья на предприятия, наличием явно выраженных
пиков загрузки производственных мощностей, увеличением расхода теплоты на
вспомогательные нужды в течение отопительного периода.
Неравномерность суточных графиков вызвана наличием нерабочих смен как на предприятиях в целом, так и в отдельных цехах.
Неравномерность сменных графиков определяется режимом использования
теплового технологического оборудования, а также наличием обеденных и
междусменных перерывов в работе отдельных цехов. Сменные графики
теплопотребления необходимы для обоснования максимальных часовых тепловых
нагрузок и подборе теплогенераторов пара и горячей воды, а также для расчета установок по утилизации пароконденсатной смеси и определения производительности
системы химводоподготовки. Сменные графики составляются для условий
эксплуатации систем теплоснабжения в сезон массовой переработки сырья при средних
для отопительного периода года нагрузках на системы отопления и вентиляции.
Порядок построения графиков.
Определим расход горячей вода по предприятию, м /ч:
где - коэффициент неравномерности потребления горячей воды предприятием.
Коэффициент неравномерности потребления горячей воды | |||||||
8-9 | 9-10 | 10-11 | 11-12 | 12-13 | 13-14 | 14-15 | 15-16 |
0,55 | 0,65 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 1 | 0,9 |
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
Определим расход горячей воды, отпускаемой сторонним потребителям, м /ч:
где - коэффициент неравномерности отпуска горячей воды сторонним
потребителям.
Коэффициент неравномерности отпуска горячей воды сторонним потребителям | |||||||
8-9 | 9-10 | 10-11 | 11-12 | 12-13 | 13-14 | 14-15 | 15-16 |
0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,7 | 1 | 0,9 | 0,9 |
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
м /ч
Результаты расчетов сведены в таблицу 1
Расход горячей воды | |||||||||
Потребитель | Сменный расход | Часовой расход | |||||||
8=9 | 9=10 | 10=11 | 11=12 | 12=13 | 13=14 | 14=15 | 15=16 | ||
Предприятие | 60 | 5,1 | 6 | 8,3 | 8,3 | 7,4 | 7,4 | 9,2 | 8,3 |
Сторонние потребители | 19,8 | 1,6 | 1,9 | 2,3 | 2,6 | 2,3 | 3,3 | 2,9 | 2,9 |
Всего | 79,8 | 6,7 | 7,9 | 10,6 | 10,9 | 9,7 | 10,7 | 12,1 | 11,2 |
Определим расход пара на технологические нужды предприятия, т/ч:
где - коэффициент неравномерности потребления пара на технологические нужды.
Коэффициент неравномерности потребления пара | |||||||
8-9 | 9-10 | 10-11 | 11-12 | 12-13 | 13-14 | 14-15 | 15-16 |
0,7 | 0,9 | 1 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
Определим расход пара на выработку горячей воды, т/ч:
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
Определяем расходы пара на нужды отопления и вентиляции, принимаем их
равномерными в течение смены, т/ч:
т/ч
т/ч
Определим расход пара на собственные нужды котельной и топливного хозяйства,
т/ч:
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
Результаты расчетов сведены в таблицу 2
Расход пара | |||||||||
Потребитель | Сменный расход | Часовой расход | |||||||
8=9 | 9=10 | 10=11 | 11=12 | 12=13 | 13=14 | 14=15 | 15=16 | ||
Технологические аппараты | 173,5 | 18,2 | 23,3 | 25,9 | 23,3 | 20,7 | 20,7 | 20,7 | 20,7 |
Горячее водоснабжение | 9,9 | 0,83 | 0,98 | 1,32 | 1,35 | 1,2 | 1,33 | 1,5 | 1,39 |
Отопление | 3,2 | 0,34 | |||||||
Вентиляция | 1,6 | 0,2 | |||||||
Собственные нужды | 3,76 | 0,39 | 0,49 | 0,56 | 0,51 | 0,45 | 0,45 | 0,46 | 0,45 |
Всего | 191,96 | 20,02 | 25,38 | 28,37 | 25,76 | 22,95 | 23,08 | 23,25 | 23,14 |
Определяем выход конденсата от технологических паропотребляющих аппаратов,
т/ч:
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
Выход конденсата от теплообменников систем горячего водоснабжения, отопления и вентиляции примем равным расходу пара на эти нужды, т/ч:
т/ч
т/ч
Суммарный выход конденсата определяем по формуле, т/ч:
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
т/ч
Результаты расчетов сведены в таблицу 3
Возврат конденсата | |||||||||
Потребитель | Сменный расход | Часовой расход | |||||||
8=9 | 9=10 | 10=11 | 11=12 | 12=13 | 13=14 | 14=15 | 15=16 | ||
Технологические аппараты | 87,58 | 9,15 | 11,76 | 13,07 | 11,76 | 10,46 | 10,46 | 10,46 | 10,46 |
Горячее водоснабжение | 9,9 | 0,83 | 0,98 | 1,32 | 1,35 | 1,2 | 1,33 | 1,5 | 1,39 |
Отопление | 3,2 | 0,4 | |||||||
Вентиляция | 1,6 | 0,2 | |||||||
Всего | 102,28 | 10,58 | 13,34 | 14,99 | 13,71 | 12,26 | 12,39 | 12,56 | 12,45 |
Также по найденным данным строим графики сменного расхода горячей воды и пара,
а также сменный график возврата конденсата. Соответственно рис.1, рис.2, рис.3.
5. Подбор теплогенерирующего и вспомогательного оборудования источников теплоты
5.1.Принципиальная технологическая схема системы теплоснабжения и ее описание
Принципиальная технологическая схема системы теплоснабжения приведена в графической части
- схема системы теплоснабжения
- схема системы подготовки воды для системы отопления
- схема системы подготовки воды для горячего водоснабжения
Обычно для теплоснабжения предприятия подбирают источник теплоты (ИТе), отпускающий сетевой пар под давлением , требуемого потребителю. Снижение давления пара от до обычно осуществляется с помощью редукционного клапана (РКл) путем дросселирования. Т.к. при этом энтальпия не меняется, то , т.е. энтальпии пара поступающей потребителю.
В общем случае на предприятии могут быть поверхностные (ППТеi) и контактные (КПТеi) аппараты-потребители теплоты.
Обычно пар, поступающий в поверхностные аппараты, называют «глухим», а в котактные аппараты – «острым». Если обозначить долю «глухого» пара , то доля «острого» пара составит (). В реальных поверхностных аппаратах весь поступающий «глухой» пар полностью не конденсируется, поэтому для снижения потерь теплоты пара на конденстаопроводе, на выходе из аппарата, устанавливают конденсатоотводчик (КО), который должен выпускать из аппарата только конденсат. Конденсат из КО поступает в конденсатный бак (КБ) для накопления из которого конденсатным насосом (КМ) через обратный клапан (ОКл) по конденсатопроводу возвращается в ИТе. В контактных аппаратах энтальпия поступающего пара используется польностью.
Реальные паровые котлы (ИТе) отпускают влажный насыщенный сетевой пар с энтальпией , степенью сухости , под давлением (обычно 1,4 МПа).
На выходе из реальных КО обычно имеют пароконденсатную смесь с энтальпией .
5.2. Подбор теплогенераторов
Используя график нагрузки, по максимальному часовому потреблению пара произведем подбор необходимого количества и типов котлов. Следует учитывать, что суммарная производительность котлов должна иметь резерв, обеспечивая максимальное часовое потребление пара. Для обеспечения предприятия паром при его реконструкции котельная должна, кроме того, иметь резерв по пару до 15...20 % ее номинальной производительности с учетом возможной остановки любого из котлов для ремонта в летний период года. Если максимальное потребление паре превышает 4 т в час, следует устанавливать котлы серии ДЕ или КЕ.
При максимальном потреблении пара, не превышающем 4 тонн в час, рекомендуется подбирать котлы типа Е-1/9.
В котельной рекомендуется устанавливать котлы одного типоразмера. Допускается, в порядке исключения, установка одного котла меньшего типоразмера. Общее количество устанавливаемых котлов, как правило, не должно превышать 5 единиц.
В нашем случае т/ч. С учетом вида топлива и резерва подбираем три котла типа Де-6,5-141М
Номинальная производительность | 6,5 т/ч |
Номинальное давление | 1,4 МПа |
КПД | 91,0 % |
5.3. Подбор экономайзеров
Экономайзеры предназначены для подогрева питательной воды за счет охлаждения дымовых газов, выходящих из котлоагрегата. Для котлоагрегатов типа ДЕ и КЕ целесообразно применять некипящие чугунные ребристые экономайзеры системы ВТИ. Их подбирают по расчетной поверхности нагрева для режима работы котлоагрегатов, соответствующего их номинальной производительности .
Поверхность нагрева экономайзера определяется из уравнения, кВт:
где - тепловая мощность, кВт;
- коэффициент теплопередачи, кВт/(мК);
- энтальпия питательной воды на входе в экономайзер, равная энтальпии
деаэрированной воды , кДж/кг (соответствует температуре );
- энтальпия питательной воды на выходе из экономайзера, кДж/кг
(принимается при температуре , которая на 25...30 °С ниже температуры
кипения вода при давлении в барабане котла ).
кДж/кг
кДж/кг
кВт
Коэффициент теплопередачи экономайзера рассчитывается с использованием нормативного метода теплового расчета котлоагрегатов. В ориентировочных расчетах его можно принять равным 18...22 Вт/(мК).
Температуру уходящих газов на выходе из экономайзера для котлоагрегатов типа ДЕ и КЕ примем по таблице. В этой таблице приведены также температуры дымовых газов после котлоагрегата, перед экономайзером .
°С, °С
°С, °С
°С
°С
град
Вт/(м∙К)
м
Технические характеристики экономайзеров приведены в таблице 45.
В практике проектирования котельных установок отдельные типоразмеры экономайзеров сопрягаются с соответствующими типоразмерами котлоагрегатов.
Нам подходит блочный чугунный экономайзер типа ЭП1-646.
5.4. Подбор дутьевых вентиляторов
Дутьевые вентиляторы предназначены для подачи в топку холодного воздуха, забираемого из верхней зоны помещения котельной. Их подбор производится по требуемой производительности и напору.
Производительность вентилятора определяется по формуле, м/ч
где - коэффициент запаса производительности (примем равным 1,05);
- коэффициент избытка воздуха в топке (для камерных топок при сжигании газа
и мазута составляет 1,1...1,2, а для слоевых при сжигании твердого топлива
1,3... 1,5);
- теоретический расход воздуха для сжигания выбранного вида топлива при
нормальных условиях, рассчитывается в соответствии с составом топлива.
- расчетный расход топлива, кг или м/ч;
- температура холодного воздуха, °С (принимаем равной 30...35 °С).
°С, ,
кДж/кг, кДж/кг, кДж/кг, МДж/м, %
м/ч
м/ч
Требуемый расчетный напор дутьевого вентилятора определяем по формуле, кПа
где - коэффициент запаса напора;
- полное сопротивление воздушного тракта при номинальных режимах
эксплуатации котлоагрегата.
, кПа
кПа
Характеристики дутьевых вентиляторов приведены в таблице 46.
Нам подходит дутьевой вентилятор маркой ВДН-8.
5.5. Подбор дымососов
Дымососы служат для создания разрежения в топке и перемещения продуктов сгорания топлива по газовому тракту. Их подбирают аналогично дутьевым вентиляторам.
Производительность дымососа определяется по формуле, м/ч
где - объем продуктов сгорания топлива при нормальных условиях, м/кг или
м/м:
здесь - объем продуктов сгорания топлива при нормальных условиях и при
коэффициенте избытка воздуха, равном
соответствии о составом топлива.
- коэффициент избытка воздуха в дымовых газах перед дымовой трубой (при
сжигании твердого топлива можно принять равным 1,5...1,6, а природного
газа и мазута 1,35...1,45;
- температура уходящих газов, равная температуре дымовых газов после
экономайзера, °С.
Коэффициент запаса производительности можно принять равным 1,05.
°С, , г/м
м/м
м/м
м/м
м/м
м/ч
Необходимый напор дымососа определяется по формуле, кПа
где - общее сопротивление газового тракта, кПа.
Коэффициент запаса напора можно принять равным 1,05.
кПа
кПа
Характеристики дымососов приведены в таблице 47.
Выбираем дымосос типа ДН-10.
5.6. Подбор оборудования химводоподготовки
Для химической обработки воды целесообразно применять двухступенчатое умягчение, обеспечивающее остаточную жесткость воды для котлов типа ДЕ и КЕ, не превышающую 0,02 мг-экв/кг.
Устанавливается не менее двух натрий-катионитовых фильтров для каждой ступени (один - резервный).
В целях взаимозаменяемости установленного оборудования целесообразно для обеих ступеней умягчения применять фильтры одинаковой конструкции и одного типоразмера.
Компоновочная схема системы химводоподготовки должна предусматривать возможность отключения любого фильтра для регенерации и ремонта, а также переключения с первой ступени на вторую.
Последовательность расчета.
1. Определим максимальный часовой расход химически очищенной воды для подпитки котлов по уравнению, т/ч
- коэффициент запаса производительности (примем равным 1,1...1,2);
- расход продувочной воды, т/ч,
, т/ч, т/ч
т/ч
здесь - доля продувки, %;
- масса возвращаемого конденсата, т/ч.
т/ч
2.Определим диаметр фильтров по формуле, м
где - скорость фильтрации воды, м/с (примем равной 0,007 м/с)
- количество работающих фильтров каждой ступени.
, кг/м
м
Типоразмер фильтров принять по таблицам.
Нам подходит следующий фильтр с диаметром м и площадью м
5.7. Подбор деаэраторов
Деаэраторы предназначены для удаления из питательное воды растворенных газов с целью предохранения тепловых сетей и поверхности нагрева котлоагрегата от коррозии.
Для водотрубных котлов с чугунными экономайзерами содержание кислорода в воде не должно превышать 0,1 мг/кг. Наиболее надежен термический способ удаления газов из воды. В этом случае используются деаэраторы атмосферного или вакуумного типа. Количество деаэраторов в котельной не должно превышать 2...3 единиц, причем они могут быть установлены вне помещения котельной. При установке их на открытом воздухе должна предусматриваться гидро- и теплоизоляция.
В схеме компоновки оборудования котельной необходимо предусматривать возможность отключения любого деаэратора для ремонта и ревизии.
Порядок расчета.
1.Определим максимальный расход питательной воды по формуле, т/ч
т/ч, т/ч
т/ч
Подбираем деаэраторы по таблице.
Смотрим по расходу т/ч
Выбираем два деаэратора типа ДА-15
2. Определим расход пара на деаэрацию воды, т/ч:
где - энтальпия воды, поступающей в деаэратор, кДж/кг; принимается при, температуре °С:
здесь - температура холодной воды, °С,
- температура конденсата, °С (принимаем равной 50... 70 °С),
т/ч, °С, °С
°С
кДж/кг
- энтальпия воды после деаэратора, кДж/кг (примем при температуре , соответствующей температуре кипения воды при рабочем давлении в деаэраторе);
°С
кДж/кг
- потери пара с выпаром, т/ч (принимаем равными 0,005).
т/ч
т/ч
6. Расчет тепловых сетей
Расчет наружных тепловых сетей заключается в определении диаметров теплопроводов
(паропровода и трубопровода горячей воды в производственный корпус,
конденсатопровода, паропровода и конденсатопровода сторонних потребителей),
толщины слоев тепловой изоляции, удельных потерь теплоты. Эти расчеты
основываются на максимальных часовых расходах теплоносителей.
6.1. Определение внутреннего диаметра теплопроводов (паропровод на технологические нужды, конденсатопровод, трубопровод горячей воды).
Внутренний диаметр трубопровода определяем по формуле, м
где - расход теплоносителя, протекающего по трубопроводу, м/с;
- допускаемые скорости теплоносителей, м/с (для влажного насыщенного пара
30...40, воды 2...2,5, конденсата 1...1.5).
Для пара
Секундный объемный расход влажного насыщенного пара определим по формуле,
м/с
где - удельный объем влажного насыщенного пара, м/кг;
- максимальный секундный расход пара, кг/с.
м/кг, , м/с
м/кг
м/с
Тогда
м
По расчетному значению подбираем ближайший больший диаметр
теплопроводов.
Нам подходит теплопровод со следующими параметрами:
м, м
м, м
Для горячей воды
м/с
м
По расчетному значению подбираем ближайший больший диаметр
теплопроводов.
Нам подходит теплопровод со следующими параметрами:
м, м
м, м
Для конденсата
м/с
м
По расчетному значению подбираем ближайший больший диаметр
теплопроводов.
Нам подходит теплопровод со следующими параметрами:
м, м
м, м
6.2. Расчет и подбор толщины слоя тепловой изоляции теплопровода
Толщина теплоизоляционного слоя наружных теплосетей определяем из
уравнения:
где - наружный диаметр трубопровода, м;
- коэффициент теплопроводности тепловой изоляции, Вт/(м К);
- соответственно температуры теплоносителя, поверхности изоляционного слоя
и окружающего воздуха, °С;
- коэффициент теплоотдачи от изолированного теплопровода к окружающему
воздуху, Вт/(м К).
Температура поверхности изолированных теплопроводов не должна превышать
35... 45 °С.
Расчет толщины теплоизоляционного слоя производится по температуре наружного воздуха в самую холодную пятидневку года.
Коэффициент теплоотдачи от поверхности изолированного теплопровода к
окружающему воздуху рассчитывается по эмпирической формуле, Вт/(м К):
°С, °С, тогда
Вт/(м К)
Для пара
Т. к. °С, то нам подойдут как теплоизоляционные материалы полуцилиндры из минеральной ваты. Они имеют следующие характеристики:
Вт/(м К),
То есть , а отсюда
м
По расчетному значению принимается ближайшая в большую сторону, кратная
Примем толщину изоляции м
Для горячей воды
Т. к. °С, то нам подойдет как теплоизоляционный материал войлок отопительный. Он имеет следующие характеристики:
Вт/(м К),
То есть , а отсюда
м
Примем толщину изоляции м
Для конденсата
Т. к. °С, то нам подойдет как теплоизоляционный материал войлок отопительный. Он имеет следующие характеристики:
Вт/(м К)
То есть , а отсюда
м
Примем толщину изоляции м
6.3. Расчет потерь теплоты и снижения энтальпии теплоносителя при транспортировке по наружным тепловым сетям
Удельные потери теплоты наружными теплопроводами определяются по формуле, Вт/м:
где - коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке трубы, Вт/(мК)
(определяется по известным методам теории теплопередачи);
- коэффициент теплопроводности трубопровода, Вт/(м К).
Вт/(м К)
Для пара
Вт/(мК)
Для горячей воды
Вт/(мК)
Для конденсата
Вт/(мК)
Снижение энтальпии для каждого из теплоносителей при их транспортировке
по наружным теплосетям определяем по формуле, кДж/кг:
где - протяженность теплосети между котельной и производственным корпусом,
м (в расчетах примем равной 100…200м);
- максимальный расход теплоносителя, кг/с.
м
Для пара
кДж/кг
Степень увлажнения пара, обусловленная потерями теплоты в окружающую среду,
определяем по формуле, %:
где - теплота парообразования при давлении , кДж/кг.
кДж/кг
%
Для горячей воды
кДж/кг
Для конденсата
кДж/кг
°С
7. Расчет и подбор оборудования теплоподготовительной установки
В качестве подогревателей воды для систем отопления и горячего водоснабжения
при автономном теплоснабжении предприятия от собственной котельной применяются
многоходовые кожухотрубные теплообменники, а при централизованном
теплоснабжении от ТЭЦ - секционные противоточные водо-водяные теплообменники
типа "труба в трубе". Цель расчета состоит в определении требуемой суммарной
поверхности нагрева теплообменников .
Расчет водоподогревателей
Исходными данными для расчета водоподогревателей являются; максимальный
часовой расход горячей воды в сезон массовой переработки сырья ,
максимальный расход теплоты на отопительные нужды в период самой холодной пятидневки года , температуры холодной и горячей воды в системе
горячего водоснабжения и прямой и обратной воды в системе отопления,
давление и энтальпия пара и температура конденсата при автономном
теплоснабжении от собственной котельной.
7.1. Схема включения, расчет и подбор водоподогревателей системы отопления
Определим суммарную поверхность нагрева пароводяных подогревателей для
системы отопления , используя уравнение, кВт:
где - суммарная тепловая мощность водоподогревателей, кВт;
- средняя разность между температурами греющего пара и нагреваемой водой,
°С.
- коэффициент теплопередачи принимаем равным 1,6…2,0 кВт/(мК)
кВт/(мК)
°С, °С
°С
°С
°С
град
кВт
Тогда м
Подбираем водоподогреватели по м
Нас удовлетворяет 2 водоподогревателя типа ПП-1-6-2-II
7.2. Схема включения, расчет и подбор водоподогревателей системы горячего водоснабжения
Определим суммарную поверхность нагрева пароводяных подогревателей системы
горячего водоснабжения , используя уравнение, кВт:
°С, °С
°С
°С
°С
град
кВт
м
Подбираем водоподогреватели по м
Нас удовлетворяет 2 водоподогревателя типа ПП-1-6-2-II
7.3. Расчет и подбор аккумуляторов горячей воды
Баки-аккумуляторы горячей воды выбираются на основании сравнения
интегрального графика потребления горячей воды, со средним потреблением за
календарный период (смену) по данным сменного графика потребления горячей воды.
Расчетная вместимость баков-аккумуляторов должна соответствовать максимальной
разности между ними . При расчете принимается, что необходимо установить не
менее двух баков-аккумуляторов (по 50 % рабочего объема каждый). Геометрический
объем баков-аккумуляторов должен быть на 5...10 % больше расчетного.
Интегральный график потребления горячей воды приведен на рис. 4
м
Нам нужно два бака поэтому м
Выбираем баки типа Т40.03.00.000СБ
7.4. Подбор насосов системы горячего водоснабжения
Выбор единичной мощности и числа устанавливаемых насосов системы горячего
водоснабжения определяется максимальным расходом воды .
Наиболее целесообразной является схема горячего водоснабжения с тремя насосами.
При этом устанавливается 2 насоса максимального расхода и 1 насос минимального
расхода, а схема автоматизируется. В режиме максимального расхода при этом
работает один из насосов большой производительности. При минимальном
потреблении горячей воды этот насос отключается и включается насос малой
производительности.
м3/ч
м3/ч
Подбираем два насоса типа КМ-20/18, и один насос типа КМ-8/18.
7.5. Подбор циркуляционных насосов системы отопления
Циркуляционные насосы системы отопления подбираются по тем же параметрам для наиболее напряженного режима ее эксплуатации в самую холодную пятидневку
года.
Устанавливаются не менее двух циркуляционных насосов максимального расхода. Целесообразно также предусмотреть возможность переключения на насосы,
работающие в режиме средней тепловой нагрузки отопительной системы.
ГДж/ч
м/ч
Подбираем два насоса типа КМ-20/30.
7.6. Подбор конденсатных насосов
Аналогично подбираются конденсатные насосы на основании максимального
выхода конденсата от различных потребителей. Технические характеристики
конденсатных насосов приведены в таблицах.
т/ч
Нам подойдут два насоса типа Кс-20-50.
7.7. Подбор конденсатных баков
Конденсатные баки подбираются для режима непрерывной подачи конденсата в
котельную или на ТЭЦ. В тепловой схеме целесообразно предусмотреть установку двух
баков вместимостью не менее 50 % от максимальной расчетной.
Расчетная вместимость конденсатных баков определяется по аналогии с расчетом
баков-аккумуляторов горячей воды путем сравнения интегрального графика выхода
конденсата и его среднего выхода.
Интегральный график выхода конденсата приведен на рис. 5
м
Нам нужно два бака поэтому м
Выбираем два бака типа Т40.02.00.000СБ
8. Показатели работы системы теплоснабжения предприятия
Работа котельных характеризуется такими технико-экономическими показателями, как среднечасовые и максимальные часовые: теплопроизводительность, расход топлива, годовая теплопроизводительность и потребление топлива, номинальные и фактические коэффициенты полезного действия котлов (брутто) и (нетто), испарительная способность топлива, удельные расходы натурального и условного топлива на выработку теплоты. Они зависят от вида топлива, параметров работы котельных установок и режимов загрузки установленных мощностей котлоагрегатов.
В зависимости от заданного вида топлива необходимо обоснованно выбрать его месторождение, марку, а для природного газа - распределительный магистральный газопровод. При этом следует руководствоваться принципом минимизации транспортных затрат на доставку топлива с учетом особенностей сложившегося регионального топливного баланса.
8.1. Годовой расход теплоты на технологические нужды
Годовой расход теплоты на технологические нужды , ГДж/год;
здесь - число рабочих смен в год (для мясокомбинатов составляет до
550, молочных заводов -до 580, клеежелатиновых заводов –
до 650);
- средние за год коэффициенты загрузки производственных
мощностей (для мясокомбинатов 0,8... 0,85, для молочных заводов
0,85.. .0,90, для клеежелатиновых заводов 0,85. ..0,95);
,
ГДж/год
8.2. Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение
Годовой расход теплоты на нужды горячего водоснабжения , ГДж/год:
ГДж/год
8.3. Годовой расход теплоты на отопление
Годовой расход теплоты на отопительные нужды , ГДж/год:
здесь - число смен, в течение которых отапливаются здания предприятия
(определяется по продолжительности отопительного периода);
- коэффициент, учитывающий снижение расходов теплоты на
отопительные нужды за счет прерывистого отопления в выходные
дни и нерабочие смены (принимаем равным 0,7. . .0,75);
,
ГДж/год
8.4. Годовой расход теплоты на вентиляцию
Годовой расход теплоты на нужды вентиляции , ГДж/год:
ГДж/год
8.5. Годовой расход теплоты сторонним потребителям
Годовой расход теплоты сторонним потребителям
Qгодст=Qст·Zcv·ψcn
Qгодст= 0 ГДж/год
8.6. Годовой расход теплоты на собственные нужды
Годовой расход теплоты на собственные нужды котельной и топливного
хозяйства , ГДж/год:
ГДж/год
8.7. Суммарное годовое потребление теплоты
8.8. КПД котельной с учетом коэффициента загрузки
Фактический коэффициент полезного действия котельной (брутто)
с учетом средней загрузки находящихся в эксплуатации котлоагрегатов и
необходимости работы ах в состоянии «горячего резерва», %:
где - КПД (брутто) котлов, %;
- поправочный коэффициент (для котельных, работающих на твердом топливе,
составляет 0,09...0,12, на мазуте 0,08...0, 10, на природном газе 0,05.. .0,07);
- средний коэффициент загрузки эксплуатируемых котлоагрегатов:
здесь - выработка пара, т/см;
- номинальная производительность котла, т/ч;
- число котлов.
т/см, т/ч,
%,
%
8.9.Средний коэффициент загрузки эксплуатируемых теплогенераторов
Средний КПД (нетто) котельной , %:
%
8.10. Годовой расход топлива
Годовой расход натурального и условного топлива, т/год,
м/год:
где 29300 – низшая теплота сгорания условного топлива, кДж/кг.
МДж/ м
м/год
м/год
8.11. Максимальный часовой расход топлива котельной
Определим необходимую максимальную часовую теплопроизводительность
котельной , ГДж/ч:
где - максимальное потребление пара, т/ч;
- энтальпия вырабатываемого пара, кДж/кг;
- энтальпия питательной воды, кДж/кг (для вакуумной деаэрации
примем при температуре 65...70 °С, для атмосферной – при
температуре 102...104 °С);
- энтальпия котловой вода, кДж/кг (принимаем при температуре
насыщенного пара для заданного давления пара в котлах );
- доля непрерывной продувки котлов, % (принимаем равной 3...6%).
т/ч, кДж/кг, кДж/кг,
кДж/кг
Максимальный часовой расход топлива, кг/ч (м/ч):
где - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг или кДж/м.
ГДж/ч
м/ч
8.12. Номинальная (установленная) теплопроизводительность котельной
Номинальная теплопроизводительность котельной рассчитывается по формуле,
ГДж/ч.
где - число котлов,
т/ч, кДж/кг, кДж/кг, кДж/кг
8.13. Удельный расход топлива на получение теплоты
Удельные расходы натурального и условного топлива на
выработку теплоты, кг/ГДж, м/ГДж:
м/ГДж
м/ГДж
8.14. Испарительная способность топлива
Определим испарительную способность (выработки пара) натурального и условного топлива:
9. Оценка себестоимости отпускаемой теплоты
Себестоимость вырабатываемой в котельной теплоты является важнейшим
экономическим показателем, характеризующим эффективность работы теплового
хозяйства предприятия. Себестоимость теплоты используется также при калькуляции
себестоимости производимой на предприятии теплоемкой технологической продукции.
В зависимости от исходных данных рассчитывается "отчетная" и "плановая"
себестоимость теплоты.
Отчетная себестоимость определяется на основании фактических затрат на
выработку пара и горячей воды за предшествующий период. Плановая себестоимость
на последующий календарный период определяется на основании планов производства
продукции и технико-экономических нормативов для обоснования необходимых затрат
на эксплуатацию теплового хозяйства. Отчетную себестоимость теплоты целесообразно
определять ежеквартально. При обосновании плановой себестоимости теплоты
целесообразно расчеты производить на календарный период, равный году.
9.1. Годовые затраты на топливо
Стоимость необходимого для котельной топлива определим по формуле, руб/год:
где - стоимость топлива, руб/т (для газообразного топлива руб/тыс. м при
нормальных условиях).
Стоимость топлива для различных экономических регионов страны определяется по
действующим прейскурантам (например № 09-01, 04-03 и др.), которые будут
изменяться в зависимости от условий работы предприятий топливной промышленности
и формирования рыночных отношений в топливно-энергетическом комплексе страны.
руб/тыс. м, тогда
руб/год
9.2. Годовые затраты на воду
Стоимость воды, потребляемой котельной, определим по формуле, руб /год:
где - годовое потребление воды, м/год,
- стоимость воды с учетом затрат на очистку сточных вод и эксплуатацию
системы канализации, руб /м
где - годовое потребление воды на нужды горячего водоснабжения, м/год:
руб /м, м/см, ,
м/год
- годовое потребление химически очищенной воды, м/год:
здесь - среднегодовой коэффициент загрузки системы теплоснабжения
(принимаем равным 0,8...0,9).
, т/см, т/см
м/год
м/год
Тогда
руб /год
9.3. Годовые затраты на электроэнергию
Стоимость потребляемой электроэнергии определяется по формуле, руб /год:
где - годовое потребление электроэнергии, кВт.ч/год,
- стоимость электроэнергии, руб /(кВт. ч).
Годовое потребление электроэнергии определим по формуле, кВт.ч/год:
где - удельный расход электроэнергии на выработку теплоты, кВт.ч/ГДж.
Стоимость потребляемой электроэнергии при мощности трансформаторных
подстанций предприятий до 750 кВ.А оплачивается по одноставочному тарифу, т.е.
установленному в энергосистеме тарифу на 1 кВт.ч отпущенный потребителю. При
мощности трансформаторных подстанций 750 кВ.А и выше, оплата производится по
двухставочному тарифу. Предприятия отрасли средней и большой мощности (более 30
т мяса и 100 т молока в смену) оборудуются трансформаторными подстанциями мощностью более 750 кВ.А.
ГДж
По рассчитанному выбираем из таблиц .
кВт.ч/ГДж
кВт. ч/год
руб /(кВт. ч)
руб /год
9.4. Годовые затраты на амортизацию
Амортизационные отчисления определим по формуле, руб/год:
где - соответственно амортизация зданий и оборудования, руб /год.
где - доля капитальных затрат, приходящаяся на стоимость зданий, %;
- норма амортизации зданий, % (принимаем равной 3 %);
- капитальные затраты не строительство котельной, руб.:
%
здесь - удельные капитальные затраты, руб.ч/ГДж,
- установленная теплопроизводительность котельной, ГДж/ч
руб.ч/ГДж
руб
руб/год
где - соответственно доля капитальных затрат, приходящихся на стоимость
оборудования и его монтаж;
- норма амортизации оборудования, % (принимаем равной 7,5 % при
сжигании газа и малосернистого мазута, 6,5 % - при сжигании
малозольного твердого топлива и 10,5 % - при сжигании высокозольного
твердого топлива и высокосернистого мазута).
%, %, %
руб/год
руб/год
9.5. Годовые затраты на текущий ремонт зданий и оборудования котельной
Затраты на текущий ремонт зданий и оборудования котельной примем равными
20 % от суммы амортизационных отчислений.
руб/год
9.6. Годовые затраты на заработную плату
Заработная плата работников котельной предприятия определяется по формуле,
руб /год
где - коэффициент штатного персонала, чел.ч/ГДж;
- средняя заработная плата штатного работника котельной, руб/(год чел).
(определяем по средней заработной плате промышленных рабочих).
чел.ч/ГДж. принимаем на основании величины .
руб/(мес чел)
руб/год
9.7. Годовые затраты на страховые отчисления
Страховые отчисления определим по формуле, руб./год:
где - соответственно отчисления в соцстрах (26 % от суммы зарплаты),
на медицинское страхование (1 % от суммы зарплаты) и
страхование имущества (0,08 % от капитальных затрат на
строительство котельной).
руб./год
9.8. Прочие затраты
Прочие затраты, включающие затраты на спецодежду, охрану труда и другие,
принимаем равными 3...5 % от общей суммы остальных эксплуатационных затрат.
9.9. Годовые эксплуатационные расходы
- эксплуатационные затраты, руб/год:
9.10. Ожидаемая себестоимость теплоты и пара
Определим годовую плановую себестоимость теплоты (руб/ГДж) и пара, (руб /т), определяем их по формулам;
кДж/кг, кДж/кг
т/год
руб/ГДж
руб/т
9.11. Структура себестоимости теплоты и пути ее снижения
10. Побочные энергетические и материальные ресурсы производства и методы их рекупирации
11. Автоматическое регулировние
Основой нормальной работы паровой котельной установки является непрерывное точное поддержание при различных нагрузках оптимальных значений давления и температуры производимого пара, а также параметров процесса горения. Автоматическое регулирование температуры перегретого пара осуществляется от термометра сопротивления, установленного в паропроводе перегретого пара от котла. Импульс передаётся на регулирующий клапан, установленный на линии охлаждающей воды, поступающей в поверхностный охладитель перегретого пара, или на линии вспрыскиваемой воды, поступающей во вспрыскивающий пароохладитель,чем достигается требуемое изменение количества проходящей в него воды. Автоматическое регулирование давления пара в котле осуществляется более сложно, так как оно связано с автоматическим регулированием процесса горения, которое в зависимости от вида сжигаемого топлива разрешается по-разному.
Удобство управления газом открывает лёгкую возможность автоматизации котельных агрегатов, работающих на газообразном топливе, и в настоящее время для такихагрегатов применяют несколько систем автоматического регулирования. Комплексная система автоматизации газового котла, в частности автоматическое регулирование режимов работы газового котла те же,что и котла, работающего на другихвидах топлива. Эти задачи заключаютсяв автоматическом поддержании заданных параметров пара, коэффициентов избытка воздуха, разрешений и давлений в газовом и воздушном трактах. В задачу же автоматики безопасности входит автоматическое прекращение подачи газа к горелкам в случае нарушения нормальных условий работы отдельных элементов котельного агрегата . Основным прибором автоматики безопасности является клапан – отсекатель, коорый при этих нарушениях срабатываетавтоматически под воздействием соответствующих сигнализаторов. Обычно предусматривается срабатывание клапана – отсекателя при падении давления газа и воздуха перед горелкой и разрежения в верхней части топки ниже допустимой величины, при повышении давления газа перед горелками и пара в барабане котла выше допустимого предела, при прекращении подачи электроэнергии в котельную,при пуске воды в котле и т. п.
На рисунке показана примерная схема автоматического регулировния давления пара и процесса горения в котельном агрегате с котлами типа ДКВР при работе на газообразном топливе.
Основным импульсом является давление пара, отбираемое от главной паровой магистрали. Этот импульс передаётся на регулятор горения, который воздействует на исполнительные механизмы, приводящие в движение регулирующие органы подачи горючего газа и воздуха, а также регулирующий орган дымососа, изменяя тем самым количества топлива и воздуха, подаваемых в топку,а также дымовых газов, отсасываемых из неё. Чтобы сохранить требуемое давление воздуха перед горелками и разрежение в верхней части топки работу регулятора горения корректируют первичными импульсами давления,отбираемого в воздушном коробе перед горелками, и разрежения, отбираемого в верхней части топки.
Список литературы
1. Ноздрин С.И., Руденко Г.С. Системы теплоснбжения преприятий мясной и молочной промышленности: Учеб. пособие. – СПб: СПбТиХП, 1992. – 109 с.
2. Роддатис К.Ф. Котельные установки. Учеб. пособие для студентов неэнергетич. специальностей вузов. М., «Энергия», 1977.- 432с.
3. Зах Р.Г. Котельные установки. М., «Энергия», 1968. – 352с.
4. ГОСТ 26809-86. Молоко и молочные продукты. Правила приемки, методы отбора и подготовка проб к анализу
Приложения и графическая часть
руб/год
руб/год
9.5. Годовые затраты на текущий ремонт зданий и оборудования котельной
Затраты на текущий ремонт зданий и оборудования котельной примем равными
20 % от суммы амортизационных отчислений.
руб/год
9.6. Годовые затраты на заработную плату
Заработная плата работников котельной предприятия определяется по формуле,
руб /год
где - коэффициент штатного персонала, чел.ч/ГДж;
- средняя заработная плата штатного работника котельной, руб/(год чел).
(определяем по средней заработной плате промышленных рабочих).
чел.ч/ГДж. принимаем на основании величины .
руб/(мес чел)
руб/год
9.7. Годовые затраты на страховые отчисления
Страховые отчисления определим по формуле, руб./год:
где - соответственно отчисления в соцстрах (26 % от суммы зарплаты),
на медицинское страхование (1 % от суммы зарплаты) и
страхование имущества (0,08 % от капитальных затрат на
строительство котельной).
руб./год
9.8. Прочие затраты
Прочие затраты, включающие затраты на спецодежду, охрану труда и другие,
принимаем равными 3...5 % от общей суммы остальных эксплуатационных затрат.
9.9. Годовые эксплуатационные расходы
- эксплуатационные затраты, руб/год:
9.10. Ожидаемая себестоимость теплоты и пара
Определим годовую плановую себестоимость теплоты (руб/ГДж) и пара, (руб /т), определяем их по формулам;
кДж/кг, кДж/кг
т/год
руб/ГДж
руб/т
9.11. Структура себестоимости теплоты и пути ее снижения
Виды затрат | Затраты руб/год | Удельные затраты | Доля затрат % | |
руб/ГДж | руб/т | |||
Стоимость топлива | 1894676 | 8,6 | 20,87 | 11,6 |
Стоимость воды | 796217,04 | 3,6 | 8,77 | 4,9 |
Стоимость электричества | 1250118,3 | 5,7 | 13,76 | 7,6 |
Амортизационные отчисления | 1480982 | 6,7 | 16,31 | 9 |
Текущий ремонт | 296196,4 | 1,3 | 3,26 | 1,8 |
Зарплата | 7783200 | 35 | 85,71 | 47,5 |
Страховые отчисления | 2101700 | 9,5 | 23,14 | 12,8 |
Прочие затраты | 780154,5 | 3,6 | 8,59 | 4,8 |
Всего | 16383244,2 | 74,7 | 180,43 | 100 |
10. Побочные энергетические и материальные ресурсы производства и методы их рекупирации
Процесс | Вид рабочего ресурса | Температура | Возможные метроды рекупирации |
1 Остатки при приёме сырья | Остатки | | Сдача на соответствующие технологические процесы по переработке отходов |
2 Остатки при сепарировании молока | Остатки | | Сдача на соответствующие технологические процесы по переработке отходов |
Тёплая вода | 50°С | После очистки на технические нужды | |
3 Остатки при очистке | Остатки | | На корм животным |
4 Остатки при гомогенизации | Тёплая вода | 50°С | После очистки на технические нужды |
5 Остатки при Пастеризации | Конденсат | 90°С | После очистки на технические нужды |
6 Остатки при тепловой обработке | Конденсат | 90°С | После очистки на технические нужды |
7 Остатки при охлаждении до температуры заквашивания | Тёплая вода | 30°С | После очистки на технические нужды |
8 Остатки при заквашивании | Остатки | | Сдача на соответствующие технологические процесы по переработке отходов |
11. Автоматическое регулировние
Основой нормальной работы паровой котельной установки является непрерывное точное поддержание при различных нагрузках оптимальных значений давления и температуры производимого пара, а также параметров процесса горения. Автоматическое регулирование температуры перегретого пара осуществляется от термометра сопротивления, установленного в паропроводе перегретого пара от котла. Импульс передаётся на регулирующий клапан, установленный на линии охлаждающей воды, поступающей в поверхностный охладитель перегретого пара, или на линии вспрыскиваемой воды, поступающей во вспрыскивающий пароохладитель,чем достигается требуемое изменение количества проходящей в него воды. Автоматическое регулирование давления пара в котле осуществляется более сложно, так как оно связано с автоматическим регулированием процесса горения, которое в зависимости от вида сжигаемого топлива разрешается по-разному.
Удобство управления газом открывает лёгкую возможность автоматизации котельных агрегатов, работающих на газообразном топливе, и в настоящее время для такихагрегатов применяют несколько систем автоматического регулирования. Комплексная система автоматизации газового котла, в частности автоматическое регулирование режимов работы газового котла те же,что и котла, работающего на другихвидах топлива. Эти задачи заключаютсяв автоматическом поддержании заданных параметров пара, коэффициентов избытка воздуха, разрешений и давлений в газовом и воздушном трактах. В задачу же автоматики безопасности входит автоматическое прекращение подачи газа к горелкам в случае нарушения нормальных условий работы отдельных элементов котельного агрегата . Основным прибором автоматики безопасности является клапан – отсекатель, коорый при этих нарушениях срабатываетавтоматически под воздействием соответствующих сигнализаторов. Обычно предусматривается срабатывание клапана – отсекателя при падении давления газа и воздуха перед горелкой и разрежения в верхней части топки ниже допустимой величины, при повышении давления газа перед горелками и пара в барабане котла выше допустимого предела, при прекращении подачи электроэнергии в котельную,при пуске воды в котле и т. п.
На рисунке показана примерная схема автоматического регулировния давления пара и процесса горения в котельном агрегате с котлами типа ДКВР при работе на газообразном топливе.
Основным импульсом является давление пара, отбираемое от главной паровой магистрали. Этот импульс передаётся на регулятор горения, который воздействует на исполнительные механизмы, приводящие в движение регулирующие органы подачи горючего газа и воздуха, а также регулирующий орган дымососа, изменяя тем самым количества топлива и воздуха, подаваемых в топку,а также дымовых газов, отсасываемых из неё. Чтобы сохранить требуемое давление воздуха перед горелками и разрежение в верхней части топки работу регулятора горения корректируют первичными импульсами давления,отбираемого в воздушном коробе перед горелками, и разрежения, отбираемого в верхней части топки.
Список литературы
1. Ноздрин С.И., Руденко Г.С. Системы теплоснбжения преприятий мясной и молочной промышленности: Учеб. пособие. – СПб: СПбТиХП, 1992. – 109 с.
2. Роддатис К.Ф. Котельные установки. Учеб. пособие для студентов неэнергетич. специальностей вузов. М., «Энергия», 1977.- 432с.
3. Зах Р.Г. Котельные установки. М., «Энергия», 1968. – 352с.
4. ГОСТ 26809-86. Молоко и молочные продукты. Правила приемки, методы отбора и подготовка проб к анализу
Приложения и графическая часть