Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Марта 2012 в 21:44, курсовая работа
Предприятия мясной и молочной промышленности относятся к энергоемким производствам. Это обусловлено тем, что при переработке животноводческого сырья и консервирования про-дукции на мясокомбинатах, мясоперерабатывающих и молочных заводах широко применяются разнообразные тепловые процессы. К ним относятся пастеризация и стерилизация молочных консервов, варка и бланшировка мясопродуктов, производство колбасных изделий, вытопка пищевых и технических жиров, дефростация мяса, упаривание различных бульонов,
В связи со спецификой переработки животноводческого сырья применение влажного насыщенного пара с соответствующей данному давлению температурой не допускается. Поэтому необходимо предусмотреть возможность снижения давления и соответственно температуры пара перед подачей в технологические аппараты посредством применения редукционных устройств, в которых происходит дросселирование пара (рис. 6, процесс ВГ).
Давление пара в технологических аппаратах отдельных цехов принимается по табл. 7, в которой приведены также доля расходуемого в них «глухого» пара и доля «продетого» пара ХПП в образующейся пароконденсатной смеси. При этом падение давления в аппаратах (рис.6, процесс ГД) составляет от 5 до 10%. Энтальпия пароконденсатной смеси в точке Д определяется при давлении РД по формуле:
hПКС= h' + rХПП , кДж/кг.
Для повышения экономичности системы сбора конденсата пароконденсатую смесь целесообразно использовать в качестве греющего теплоносителя в утилизационном теплообменнике, предназначенном для подогрева вод, используемой для шпарки туш и шерстных субпродуктов и в других технологических процессах, до температуры 85…95°С. При этом происходит полная конденсация пароконденсатной смеси с последующим переохлаждением конденсата до температуры 75…80°С (рис. 5, точка Е). Энтальпия конденсата определяется по формуле:
hк=скtк , кДж/кг,
где св – теплоёмкость конденсата, кДж/кг (табл. 6).
Водоподогреватели систем отопления и горячего водоснабжения устанавливаются в центральном теплопункте непосредственно в котельной. В зависимости от расчетной температуры наружного воздух для самой холодной пятидневки года (табл. 8) температуры прямой и обратной воды отопления определить по графику (рис. 7). Температуру конденсата после водоподогревателя (рис. 5, точка Ж) принять на 35…45°С выше температуры обратной воды отопления. Температуру конденсата после водоподогревателей системы горячего водоснабжения (рис.5, точка З) принять на 25…35°С выше температуры горячей воды tгв, которая должна составлять 65…70°С. Потери давления пара в водоподогревателях принять равными 10%
Температура пара, поступающего в водоподогреватели (рис. 5, точка Б), определяется при условии его дросселирования до давления 700 кПа (табл. 6).
Определить степень переохлаждения конденсата в точках Е (после утилизационного теплообменника), точках Ж и З (после водоподогревателей систем отопления и горячего водоснабжения) и в точке И (на конденсатопроводе от сторонних потребителей). Степень переохлаждения конденсата определяется по формуле:
Δt=tн – tк , °С,
где tн – температура насыщенного пара при давлении на выходе из таплообменного аппарата (табл. 6).
Давление от возвращаемого от сторонних потребителей конденсата принять равным 2…2,5 ати.
1. Определение параметров теплоносителей в реперных точках
Для обеспечения высокой экономичности котлов давление вырабатываемого пара следует принимать в пределах от 7 до 11 ата при степени сухости Х от 0,9 до 0,95
Точка А. Распределительный паровой коллектор.
Принимаем давление пара в точке А равным 1 МПа, а степень сухости Х=0,9. из таблицы 6 берем значения t, h', r, соответствующие значению давления Р=1 МПа.
hx – энтальпия влажного насыщенного пара, кДж/кг;
h' – энтальпия кипящей воды, кДж/кг;
r – теплота парообразования кДж/кг;
РА=1 МПа
ХА=0,9
h'А=762,6 кДж/кг
rА=2014,4 кДж/кг
tА=179,88°С
hА= h'А+ rА* ХА=762,6 + 2014,4*0,9=2676,28 кДж/кг
Точка Б. Подающий паропровод в водоподогревателе для нужд горячего водоснабжения и отопления.
Давление при условии его дросселирования.
РБ=700кПа=0,7 МПа
hБ= hА=2676,28 кДж/кг
h'Б=697,1 кДж/кг
rБ=2065,8 кДж/кг
tБ=164,96°С
ХБ= (hБ- h'Б)/ rБ=(2676,28 - 697,1)/2065,8=0,958
Точка В. Паропровод на входе в производственный корпус.
Давление понижается, температура уменьшается в зависимости от расстояния до производственного корпуса. Потери давления Рпот на 100 метров паропровода принимаем 8-10 кПа (принимаем 10кПа).
Так как длина паропровода 200 метров, то:
100 м – 10 кПа
200 м – х кПа, отсюда х=20кПа=0,02МПа
РВ= РБ - Рпот =1 – 0,02= 0,98 МПа
Потери энтальпии пара принимаются равными от 1 до 1,5% на 100 метров паропровода (принимаем 1,3%)
100 м – 1,3%
200 м – х %, отсюда х=2,6%.
hВ= hА*Х=2676,28*0,98=2622,75 кДж/кг
По РВ из таблицы 6 находим:
h'В=758,46 кДж/кг
rВ=2021,3 кДж/кг
tВ=179,81°С
ХВ= (hВ- h'В)/ rВ=(2622,75 - 758,46)/ 2021,3=0,92
Точка Г.
Давление пара в технологических аппаратах отдельных цехов принимаем по таблице 7, в которой также приведены доля расходуемого в них «глухого» пара аГП и доля «пролетного» пара ХПП в образующейся пароконденсатной смеси.
Г1 – паропровод в тепловом узле цельно- и кисломолочного цеха;
Г2 – паропровод в тепловом узле цеха маслоделия;
Г3 – паропровод в тепловом узле сыродельного цеха;
Г4 – паропровод в тепловом узле цеха сухого молока.
РГ1=0,3 МПа; аГ1=0,4; ХПП1=0,1
РГ2=0,4 МПа; аГ2=0,4; ХПП2=0,1
РГ3=0,3 МПа; аГ3=0,5; ХПП3=0,1
РГ4=0,7 МПа; аГ4=0,7; ХПП4=0,1
tГ1=133,54°С; h'Г1=561,4 кДж/кг; rГ1=2164,1 кДж/кг;
tГ2=146,62°С; h'Г2=604,7 кДж/кг; rГ2=2133,8 кДж/кг;
tГ3=133,54°С; h'Г3=561,4 кДж/кг; rГ3=2164,1 кДж/кг;
tГ4=164,76°С; h'Г4=697,1 кДж/кг; rГ4=2065,8 кДж/кг;
hГ =hВ= 2622,75 кДж/кг
ХГ1=( hГ - h'Г1)/ rГ1= (2622,75 - 561,4)/ 2164,1 = 0,95
ХГ2=( hГ - h'Г2)/ rГ2= (2622,75 – 604,7)/ 2133,8 = 0,94
ХГ3=( hГ - h'Г3)/ rГ3= (2622,75 - 561,4)/ 2164,1 = 0,95
ХГ4=( hГ - h'Г4)/ rГ4= (2622,75 -697,1)/ 2065,8 = 0,93
Точка Д. Конденсатопровод в цехах.
Д1 – конденсатопровод в тепловом узле цельно- и кисломолочного цеха;
Д2 – конденсатопровод в тепловом узле цеха маслоделия;
Д3 – конденсатопровод в тепловом узле сыродельного цеха;
Д4 – конденсатопровод в тепловом узле цеха сухого молока.
РД рекомендовано 0,9-0,95РГ каждого цеха. Принимаем РД=0,9РГ
РД1=0,9*0,3=0,27 МПа;
РД2=0,9*0,4=0,36 МПа;
РД3=0,9*0,3=0,27 МПа;
РД4=0,9*0,7=0,63 МПа;
tД1=129,98°С; h'Д1=546,2 кДж/кг; rД1=2174,5 кДж/кг;
tД2=139,87°С; h'Д2=588,5 кДж/кг; rД2=2145,3 кДж/кг;
tД3=129,98°С; h'Д3=546,2 кДж/кг; rД3=2174,5 кДж/кг;
tД4=147,92°С; h'Д4=681,5 кДж/кг; rД4=2077,7 кДж/кг;
hПКС= h' + r*ХПП
hД1=546,2 + 2174,5*0,1=763,65 кДж/кг
hД2=588,5 + 2145,3 *0,1=803,03 кДж/кг
hД3=546,2 + 2174,5*0,1=763,65 кДж/кг
hД4=681,5 + 2077,7 *0,1=889,27 кДж/кг
Точка Е. Конденсатопровод после утилизационной установки.
Переохлажденный конденсат можно использовать для подогрева воды (для нужд горячего водоснабжения).
РЕ=Рср(РД)*0,9 = ((0,27+0,36+0,27+0,63)/4)*0,9 = 0,34 МПа
Происходит полная конденсация ПКС с последующим переохлаждением до температуры tконд = 75-80°С.
hводы = Cв* tконд = 4,19*80°С = 335,2 кДж/кг
Температура насыщения находится по давлению: tнас= tЕ=137,6°С
Степень переохлаждения конденсата: Δt=tнас – tконд= 137,6 – 80 = 57,6°С
Точка Ж. Водоподогреватели после системы отопления.
В зависимости от расчетной температуры наружного воздуха для самой холодной пятидневки года находим температуру прямой и обратной воды. Расчетная температура берется из таблицы 8, в зависимости от местоположения предприятия. Т.к. город Туймазы находится в Башкирии, то используем значения для города Уфа.
tпрям = 135°С
tобр = 65°С
Температуру конденсата после водоподогревателя принимаем на 35-45°С выше температуры обратной воды.
tконд = 65 + 45 = 110°С
Давление РЖ = 0,9*РБ = 0,9*0,7 = 0,63 МПа
tЖ = 161°С
hЖ= Св* tконд = 4,19*110 =461 кДж/кг
Степень переохлаждения конденсата
Δt=tнас – tконд = 161 – 110 =51°С
Точка З. Конденсатопровод после водоподогревательной системы горячего водоснабжения.
tгв = 70°С
Температуру конденсата принимаем на 25-35°С выше температуры горячей воды.
tконд = 70+30 = 100°С
Давление РЗ = 0,9*РБ = 0,9*0,7 = 0,63 МПа
tЖ = tнас = 161°С
hЗ= Св* tконд = 4,19*100 = 419 кДж/кг
Степень переохлаждения
Δt=tнас – tконд = 161 – 100 = 61°С
Точка И. Конденсатопровод от сторонних потребителей.
Давление РИ = 0,3 МПа
tИ = 133,54°С
tконд = 70°С
hИ = hконд = 4,19*65 = 272,35 кДж/кг
Δt = 133,54 – 70 = 63,54°С
Параметры теплоносителей в реперных точках
ФОРМА 1
Реперные точки | Характеристики реперных точек | Давление пара (конденсата) Р, МПа | Степень сухости пара (пароконденсатной смеси) Х | Энтальпия пара h, кДж/кг | Температура t, °С | Энтальпия конденсата h, кДж/кг | Степень переохлаждения конденсата Δt, °С |
А | Распределительный паровой коллектор в котельной | 1 | 0,9 | 2676,28 | 179,88 |
|
|
Б | Подающие водопроводы в водоподогреватели | 0,7 | 0,958 | 2676,28 | 164,96 |
|
|
В | Паропровод на входе в производственный корпус | 0,98 | 0,92 | 2622,75 | 179,81 |
|
|
Г1 | Паропровод в тепловом узле цельно- и кисломолочного цеха | 0,3 | 0,95 | 2622,75 | 133,54 |
|
|
Г2 | Паропровод в тепловом узле цеха маслоделия | 0,4 | 0,94 | 2622,75 | 146,62 |
|
|
Г3 | Паропровод в тепловом узле сыродельного цеха | 0,3 | 0,95 | 2622,75 | 133,54 |
|
|
Г4 | Паропровод в тепловом узле цеха сухого молока | 0,7 | 0,93 | 2622,75 | 164,76 |
|
|
Д1 | Конденсатопровод в тепловом узле цельно- и кисломолочного цеха | 0,27 | 0,1 |
| 129,98 | 763,65 |
|
Д2 | Конденсатопровод в тепловом узле цеха маслоделия | 0,36 | 0,1 |
| 139,87 | 803,03 |
|
Д3 | Конденсатопровод в тепловом узле сыродельного цеха | 0,27 | 0,1 |
| 129,98 | 763,65 |
|
Д4 | Конденсатопровод в тепловом узле цеха сухого молока | 0,63 | 0,1 |
| 147,92 | 889,27 |
|
Е | Конденсатопровод после утилизационного теплообменника | 0,34 |
|
| 133,54 | 335,2 | 53,54 |
Ж | Конденсатопровод после водоподогревательной системы отопления | 0,63 |
|
| 110 | 461 | 51 |
З | Конденсатопровод после после водоподогревательной системы горячего водоснабжения | 0,63 |
|
| 100 | 419 | 61 |
И | Конденсатопровод от сторонних потребителей | 0,3 |
|
| 70 | 293,3 | 63,54 |
2. Определение удельных расходов теплоты на выработку отдельных видов продукции
Удельные расходы теплоты на выработку отдельных видов продукции (на 1 т) определяется по формуле:
qi = di*[hi*(1 – aгп i) + (hi – hПКСi)* aгп i]*10-3, ГДж/т,
где di – удельные расходы пара на выработку продукции , т/т (табл. 10);
hi – энтальпия пара, поступающего в цех, кДж/кг (рис. 5, точки Г);
aгп i – доля «глухого» пара от его общего потребления (табл. 7);
hПКСi – энтальпия пароконденсатной смеси, кДж/кг (рис. 5, точки Д);
Из таблицы 10 берем значения:
d1 = 0,22 т/т
d2 = 7,0 т/т
d3 = 7,2 т/т
d4 = 18 т/т
Из таблицы 7 берем значения:
aгп 1 = 0,4
aгп 2 = 0,4
aгп 3 = 0,5
aгп 4 = 0,7
q1 = d1*[h1*(1 – aгп1) + (h1 – hПКС1)* aгп1]*10-3 =
= 0,22*[2622,75*(1 – 0,4) + (2622,75 – 763,65)*0,4]* 10-3 = 0,51 ГДж/т
q2 = d2*[h2*(1 – aгп2) + (h2 – hПКС2)* aгп2]*10-3 =
= 7*[2622,75*(1 – 0,4) + (2622,75 – 763,65)*0,4]* 10-3 = 16,11 ГДж/т
q3 = d3*[h3*(1 – aгп3) + (h3 – hПКС3)* aгп3]*10-3 =
= 7,2*[2622,75*(1 – 0,5) + (2622,75 – 763,65)*0,5]* 10-3 = 16,13 ГДж/т
q4 = d4*[h4*(1 – aгп4) + (h4 – hПКС4)* aгп4]*10-3 =
= 18*[2622,75*(1 – 0,7) + (2622,75 – 763,65)*0,7]* 10-3 = 35,68 ГДж/т
3. Определение сменных расходов пара и теплоты на выработку
технологической продукции
Расходы пара на выработку продукции определяются по формуле:
Di = di * Пi , т/смену,
где Пi – производство продукции, т/смену
D1 = d1 * П1 = 0,22 * 90 = 19,8 т/смену
D2 = d2 * П2 = 7 * 1,3 = 9,1 т/смену
D3 = d3 * П3 = 7,2 * 1,2 = 8,64 т/смену
D4 = d4 * П4 = 18 * 2,2 = 39,6 т/смену
Расходы теплоты на выработку продукции определяются по формуле:
Qi = qi * Пi , ГДж/смену
Q1 = q1 * П1 = 0,51 * 90 = 45,9 ГДж/смену
Q2 = q2 * П2 = 16,11 * 1,3 = 20,94 ГДж/смену
Q3 = q3 * П3 = 16,13 * 1,2 = 19,36 ГДж/смену
Q4 = q4 * П4 = 35,68 * 2,2 = 78,5 ГДж/смену
Сменные расходы пара и теплоты на технологические нужды определяются по формулам:
Информация о работе Теплоснабжение предприятий по переработке животноводческого сырья