Шпаргалка по "Энергосиловое оборудование"

     При водяном отоплении создается  гравитационная циркуляция воды под  действием разности плотностей холодной и нагреваемой воды (или циркуляция, осуществляемая насосом). Нагретая вода отдает свое тепло в помещение  через стенки нагревательных приборов. Водяное отопление более гигиенично, так как температура поверхности нагревательных приборов обычно не бывает выше 80—90 °С, а следовательно, предотвращается возможность пригорания пыли. Однако даже при такой температуре нагретые поверхности представляют опасность, если в помещении содержатся пыли органических веществ, например целлулоида, полимерных лаков, а также легковоспламеняющихся веществ.

     При воздушном отоплении теплоносителем служит воздух, нагреваемый до температуры более высокой, чем воздух в помещении. Системы воздушного отопления могут быть отопительными или отопительно-вентиляционными. В первых осуществляется полная рециркуляция воздуха помещения, во вторых используется свежий воздух, при нагревании которого происходит одновременно отопление и вентиляция. Рециркуляция не допускается в помещениях, в воздушную среду которых выделяются вредные вещества 1-, 2- и 3-го классов, а также вещества с резковыраженным неприятным запахом.

     Преимущества  воздушного отопления — гигиеничность, безопасность, быстрое повышение температуры воздуха в помещении, исключение множества местных нагревательных приборов. Однако воздушное отопление целесообразно для крупных производственных помещений. 

     В лекциях….. схемы. 
 

     49 Расход теплоты  на отопление помещений 

     Тепловой  баланс парового котла заключается  в установлении равенства между  поступившим в агрегат при  сжигании топлива количеством теплоты, называемым располагаемой теплотой , и суммой использованной теплоты и тепловых потерь. На основе теплового баланса находят КПД и расход топлива.

     При установившемся режиме работы агрегата тепловой баланс для 1 кг или 1 м³ сжигаемого топлива записывается как 

  

 

  где    – располагаемая рабочая теплота, приходящаяся на 1 кг твёрдого или жидкого топлива или 1 м³ газообразного топлива, кДж/кг или кДж/м³;

       – использованная теплота;

       – потери теплоты с уходящими  из агрегата газами;

       – потери теплоты от  химической неполноты сгорания  топлива;

       – потери теплоты от  механической неполноты сгорания;

       – потери теплоты в окружающую  среду через внешнее ограждение  котла;

       – потери теплоты с физической  теплотой шлака.

     Обычно  в расчётах используется уравнение теплового баланса, выраженное в процентах по отношению к располагаемой теплоте, принимаемой за 100 %  
: 

  

 

     Располагаемая теплота включает в себя все виды теплоты, внесённой в топку вместе с топливом: 

  

 

  где    – низшая рабочая теплота сгорания топлива;

       – физическая теплота топлива,  включая полученную при подсушке  и подогреве;

       – теплота воздуха, полученная  им при подогреве вне котла;

       – теплота, вносимая в  топку с распыливающим форсуночным паром.

     Тепловой  баланс котельного агрегата составляют относительно некоторого температурного уровня или, другими словами, относительно некоторой отправной температуры. 

     В лекциях….. схемы. 
 

     50 Расход теплоты  на вентиляцию  помещений 

     Тепловой  баланс котельного агрегата составляют относительно некоторого температурного уровня или, другими словами, относительно некоторой отправной температуры. Если в качестве этой температуры принять температуру воздуха, поступающего в котельный агрегат без подогрева вне котла, не учитывать теплоту парового дутья в форсунках и исключить величину , так как она пренебрежимо мала по сравнению с теплотой сгорания топлива, то можно принять 

  

 

     В формуле не учитывается теплота, вносимая в топку горячим воздухом собственного котла. Это количество теплоты отдаётся продуктами сгорания воздуху в воздухоподогревателе в пределах котельного агрегата, т.е. осуществляется своего рода рециркуляция (возврат) теплоты 

  

 

  где    – низшая рабочая теплота сгорания топлива;

       – физическая теплота топлива,  включая полученную при подсушке  и подогреве;

       – теплота воздуха, полученная  им при подогреве вне котла;

       – теплота, вносимая в  топку с распыливающим форсуночным паром. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     51 Расход теплоты  на горячее водоснабжение 

     При установившемся режиме работы агрегата тепловой баланс для 1 кг или 1 м³ сжигаемого топлива записывается как 

  

 

  где    – располагаемая рабочая теплота, приходящаяся на 1 кг твёрдого или жидкого топлива или 1 м³ газообразного топлива, кДж/кг или кДж/м³;

       – использованная теплота;

       – потери теплоты с уходящими  из агрегата газами;

       – потери теплоты от  химической неполноты сгорания топлива;

       – потери теплоты от  механической неполноты сгорания;

       – потери теплоты в окружающую  среду через внешнее ограждение  котла;

       – потери теплоты с физической  теплотой шлака.

     Использованная  теплота  воспринимается поверхностями нагрева в топочной камере котла и его конвективных газоходах, передаётся рабочему телу и расходуется на подогрев воды до температуры фазового перехода, испарение и перегрев пара.

     Для котельных агрегатов, которые служат для получения горячей воды (водогрейные котлы) 

  

 

  _{где    Gв – расход горячей воды, кг/с;}

     _{i1 и i2 – соответственно удельные энтальпии воды, поступающей в котёл и выходящей из него, кДж/кг.} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     52 График продолжительности  тепловой нагрузки 

     Существуют  следующие виды графиков тепловых нагрузок:

     а) суточный график тепловой нагрузки. Рассмотрим тепловую энергию, идущую на бытовые  нужды.

  

     Суточное  потребление горячей воды на отопление.

  

     Это рациональный график тепловой нагрузки на отопление.

     Годовой график тепловой нагрузки

  

 
 
 
 
 
 
 
 

     53 Схемы присоединения  абонентов к тепловой  сети 

     Присоединение водяных систем теплоснабжения к  потребителям производится через центральные  тепловые пункты (ЦТП) или индивидуальные тепловые пункты (ИТП). Центральные тепловые пункты подают теплоноситель для группы зданий, индивидуальные тепловые пункты обслуживают одно здание или часть здания.

     Тепловой  пункт обеспечивает приём теплоносителя  от тепловой сети, его подготовку к  использованию потребителем и возвращение отработанного теплоносителя в тепловую сеть. Часто параметры теплоносителя (температура, давление), необходимые потребителю, отличаются от параметров теплоносителя в тепловой сети. Одной из задач тепловых пунктов является снижение параметров теплоносителя до уровня, необходимого потребителю. В состав оборудования теплового пункта входят центробежные насосы, элеваторы, запорная арматура, приборы для учёта тепловой энергии и количества теплоносителя, грязевики для защиты системы отопления от загрязнений, фильтры и другие устройства для защиты от коррозии систем горячего водоснабжения. Если присоединение потребителей к тепловой сети осуществляется по независимой схеме, то на ЦТП (или на ИТП) устанавливаются воздухоподогреватели, как правило, секционные или пластинчатые. Последние гораздо более эффективны в тепловом отношении и имеют существенно меньшие габариты, однако дороги и требуют очистки каналов между пластинами для прохода воды при их засорении.

  

     Схема присоединения потребителей теплоты  к тепловой сети: А – система  с непосредственным присоединением; Б – система отопления с  элеваторным присоединением; В – система отопления с насосным подмешиванием; Г – система отопления с независимым присоединением; Д – закрытая система горячего водоснабжения.

     54 Регулирование теплоснабжения  промышленных предприятий 

     Различают следующие виды регулирования теплоснабжения:

     а) по времени;

     б) по температуре;

     в) по фактическому потреблению горячей воды (ГВ).

     Регулирование по времени производится в соответствии с графиком тепловых нагрузок. В  основном это касается регулирования  подачи ГВ на отопление (сезонное регулирование  и регулирование подачи ГВ на бытовые  нужды). Регулирование может производиться как у источника тепловой энергии, так и у потребителей тепловой энергии (ПТЭ).

     Регулирование температуры осуществляется двумя  способами:

     а) дискретное регулирование в зависимости  от температуры окружающего воздуха. Регулирование подачи ГВ производится у потребителей;

     б) непрерывное регулирование подачи ГВ производится в зависимости от температуры отапливаемых помещений. Такое регулирование производится у непосредственных ПТЭ (АБК в промышленности, в городе корпуса организаций и учреждений);

     в) регулирование по фактическому потреблению  ГВ осуществляется у производителей тепловой энергии и у ПТЭ. 

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     55 Теплоснабжение технологических  и производственных  процессов 

     Рассмотрим  пример тепловой энергии в виде перегретого пара.

  

  

  

  

  где    ; - соответственно температура кипения высококипящего компонента (ВКК) и низкокипящего компонента (НКК);

  

     Энтальпия насыщенного водяного пара

  

  где    q_В – теплота кипения единицы массы воды.

     Существуют  номограммы, по которым можно определить параметр теплосодержания объекта: G_п; T_п; P_п; Q_п. Существует ряд давлений (нормированный) 2...160 атм. перегретого водяного пара. Отработанный водяной пар не пригоден для нужд технологического процесса. Отработанный водяной пар превращают в конденсат, затем его отправляют на ТЭЦ, то есть продают.