Кафедра Безопасности Жизнедеятельности и промышленной теплотехники.

Стр 1 из 5Следующая ⇒

Санкт-Петербургский Государственный Университет Низкотемпературных и Пищевых Технологий

Кафедра Безопасности Жизнедеятельности и промышленной теплотехники.

Курсовой проект на тему:

« Системы теплоснабжения молочного предприятия в городе Махачкала ».

Факультет: ПТ

Вариант №20

Выполнила: студентка группы 347

Филипович Д.А.

Номер зачетной книжки 083118

Проверил: Кисс В.В.

Санкт-Петербург

Г.

Содержание

Исходные данные……………………………………………………………………………………4

1. Тепловой баланс предприятия…………………………………………………………......4

1.1. Расход теплоты и пара на технологические нужды…………………………………...5

1.2. Расход теплоты и пара на горячее водоснабжение……………………………………6

1.3. Расход теплоты и пара на отопление…………………………………………………...7

1.4. Расход теплоты и пара на вентиляцию…………………………………………………8

1.5. Расход теплоты на отпуск сторонним потребителям…………………………………9

1.6. Баланс потребления теплоты и пара предприятием………………………………......9

2. Характеристика системы теплоснабжения предприятия………………………………...…9

2.1. Подбор паровых котлов……………………………………………………………...……14

3. Показатели работы котельной…………………………………………………………….....14

3.1. Максимальная часовая теплопроизводительность котельной…………………..…......14

3.2. Годовой расход теплоты на технологическое нужды…………………………..…...14

3.3. Годовой расход теплоты на горячее водоснабжение……………………………..…14

3.4. Годовой расход теплоты на отопление…………………………………………..…...15

3.5. Годовой расход теплоты на вентиляцию…………………………………………..…15

3.6. Годовой расход теплоты на собственные нужды………………………………….....15

3.7. Суммарная годовая теплопроизводительность источника теплоты…………….….15

3.8. Средний коэффициент загрузки эксплуатируемых котельных агрегатов……..…...15

3.9. Фактический КПД котельной (брутто) с учетом среднего…………………….……15

коэффициента загрузки эксплуатируемых котельных агрегатов………………….......15

3.10. Средний КПД (нетто) котельной………………………………………………….…..16

3.11. Максимальный часовой расход топлива котельной…………………………….…...16

3.12. Годовой расход топлива……………………………………………………………….16

3.13. Удельный расход натурального и условного топлива………………………………16

на выработку теплоты………………………………………………………………….....16

3.14. Испарительность натурального и условного топлива…………………………….….16

4. Расчет теплопроводов………………………………………………………………….….....17

4.1. Определение внутреннего диаметра теплопроводов

(паропровода на технологические нужды, конденсатопровода

трубопровода горячей воды)………………………………………………………….......17

4.2. Расчет и подбор толщины тепловой изоляции теплопроводов……………………..18

4.3. Расчет потерь теплоты и снижение энтальпии теплоносителя

при транспортировке по наружным тепловым сетям…………………………………....19

5. Определение себестоимости теплоты…………………………………………......................21

5.1. Затраты на топливо…………………………………………………………………….21

5.2. Затраты на воду………………………………………………………………………...21

5.3. Затраты на электрическую энергию…………………………………………………..22

5.4. Затраты на амортизацию………………………………………………………………22

5.5. Затраты на текущий ремонт зданий и оборудование котельной……………………23

5.6. Затраты на заработную плату……………………………………………………….....23

5.7. Затраты на страховые отчисления…………………………………………………….23

5.8. Прочие затраты………………………………………………………………….……...23

5.9. Ожидаемая себестоимость теплоты…………………………………………….…….23

5.10. Структура себестоимости теплоты и пути ее снижения……………………………24

6. Расчет и подбор водоподогревателей систем

отопления и горячего водоснабжения…………………............................................................24

6.1. Расчет и подбор водоподогревателей системы отопления………………………….24

6.2. Расчет и подбор водоподогревателей системы горячего водоснабжения…………25

6.3. Расчет и подбор баков-аккумуляторов горячей воды………………………………....25

6.4. Подбор насосов системы горячего водоснабжения………………………………....25

6.5. Подбор циркуляционных насосов системы отопления……………………………..26

6.6. Подбор конденсатных насосов……………………………………………………….26

6.7. Подбор конденсатных баков………………………………………………………….26

7. Расчет и подбор вспомогательного оборудования котельной……………………………..26

7.1. Подбор оборудования химводоподготовки………………………………………… 26 7.2. Подбор деаэраторов………………………………………………………………….......27

7.3. Подбор экономайзеров………………………………………………………………...28 7.4. Подбор дутьевых вентиляторов……………………………………………………......29

7.5. Подбор дымососов……………………………………………………………………..29

8. Расчет установки по исползованию теплоты пароконденсатной

смеси для нужд горячего водоснаджения и воздушного отопления…………………….....30

8.1. Средневзвешенная энтальпия пароконденсатной смеси……………………………..31

8.2. Ресурс теплоты пароконденсатной смеси…………………………………………....31

8.3. Количество отсепарированного пара………………………………………………...31

8.4. Внутренний объем сепаратора………………………………………………………...31

8.5. Внутренний диаметр сепаратора……………………………………………………...32

8.6. Количество теплоты отсепарированного пара,

направляемого в калорифер для подогрева воздуха………………………………........32

8.7. Количество теплоты, утилизируемой в калорифере на нагрев воздуха……………32

8.8. Поверхность нагревакалорифера……………………………………………………...32

8.9. Расход теплоты, поступающей с кипящей водой в водо-водяной подогреватель…33

8.10. Количество теплоты, утилизируемой в водо-водяном подогревателе……………..33

8.11. Поверхность нагрева водо-водяного подогревателя и объем

нагреваемой в нем воды………………………………………………………………......33

8.12. Коэффициент утилизации теплоты пароконденсатной смеси……………………...33

8.13. Степень обеспечения производственного корпуса горячей водой,

получаемой в утилизационном водоподогревателе, а также

горячим воздухом, используемом для воздушного отопления……………………......33

Таблицы

Графики

Исходные данные к курсовому проекту на тему: теплоснабжение молочного предприятия в городе Махачкала.

1. Производительность по видам продукции:

цельномолочная - 35 ^т/_см.

сыр - 1^т/_см.

сухое молоко- 3^т/_см.

2. Проектная мощность- 200^т/_см.

3. Отпуск теплоты сторонним потребителям:

горячей воды - 40^м3/_см.

пара - 0

5. Город Махачкала.

6. Вид топлива: природный газ.

7. Бассейн – Серпухов-Ленинград.

Тепловой баланс предприятия.

Тепловой баланс предприятия характеризует распределение теплоты на технологические нужды, а также учитывает расход теплоты на собственные нужды котельной и топливного хозяйства и отпуск теплоты сторонним потребителям. Это необходимо для подбора нужного количества и типов теплогенераторов, определения максимального часового и годового расходов топлива, обоснования мероприятий по обеспечению надежности теплоснабжения предприятия. Тепловой баланс составляется для наиболее напряженного режима работы системы теплоснабжения в период массовой переработки сырья в расчете на дневную рабочую схему.

Q = Q_тн + Q_гв + Q_от + Q_вен + Q_сн

Q =151, 73+17, 6+8, 37+14, 55+4, 42=196, 78^ГДж/_см

Где Q – выработка теплоты в котельной, Q_тн, Q_гв, Q_от, Q_вен, Q_ст, Q_сн – соответственно расходы теплоты на технологические нужды, горячее водоснабжение, отопление, вентиляцию, отпуск теплоты сторонним потребителям, и расход теплоты на собственные нужды котельной и топливного хозяйства.

Расход теплоты на отпуск сторонним предприятиям.

Не производится.

Подбор паровых котлов.

Используя график нагрузки (график 2), по максимальному часовому потреблению пара производим подбор необходимого количества и типов котлов. D_пара^max = 13 ^т/_ч Выбираем пять котлов ДЕ-4-14ГМ: номинальная производительность – 4 т/ч; номинальное давление пара - 1.4 МПа; состояние пара – влажный насыщенный; КПД котлоагрегата – 90, 3%.

Показатели работы котельной.

Работа котельной 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.

Годовой расход топлива.

Расчет теплопроводов.

Расчет наружных тепловых сетей заключается в определении диаметров теплопроводов, толщины слоев тепловой изоляции, удельных потерь теплоты. Эти расчеты основываются на максимальных часовых расходах теплоносителей.

Затраты на топливо.

С_топ = В_год *S_т

С_топ = 2822, 6959 * 28*10 = 790354, 85^руб/_год

Где S_т – стоимость топлива.

Затраты на воду.

С_в = V_год * S_в

С_в = 52992, 34* 0, 5*10=264961, 7^руб/_год

Где V_год – годовое потребление воды;

S_в – стоимость воды с учетом затрат на очистку сточных вод и эксплуатацию системы канализации.

Где V_год^гв - годовое потребление воды на нужды горячего водоснабжения.

V_год^хов - годовое потребление химически очищенной воды.

где - среднегодовой коэффициент загрузки системы теплоснабжения (принимается равным 0.8 – 0.9).

Затраты на амортизацию.

Где С_ам^зд, С_ам^об - соответственно амортизация зданий и оборудования.

Где n_зд - доля капитальных затрат, приходящихся на стоимость зданий;

А_зд - норма амортизации зданий (принимается равной 3%);

к_уст - капитальные затраты на строительство котельной.

Где к_Q - удельные капитальные затраты;

Q_уст - установленная теплопроизводительность котельной

Где n_об, n_мон - соответственно доля капитальных затрат, приходящихся на стоимость оборудования и его монтаж;

А_об – норма амортизации оборудования (принимается равной 8, 5% при сжигании малозольного твердого топлива).

Прочие затраты.

Прочие затраты, принимаются в размере 3 - 5% от общей суммы остальных эксплутационных затрат.

Подбор конденсатных баков.

Конденсатные баки подбираются для режима непрерывной подачи конденсата в котельную или на ТЭЦ. В тепловой схеме целесообразно предусмотреть установку двух баков вместительностью не менее 50% от максимальной расчетной.

Расчетная вместительность конденсатных баков определяется путем сравнения интегрального графика выхода конденсата (график 11 линия а) и его среднего выхода (график 11 линия б).

V_кон = 1, 6 м³

Выбираем два бака: Т40.02.00.000СБ Тип 1, V = 3 м³, d=1, 4м

Подбор деаэраторов.

Деаэраторы предназначены для удаления из питательной воды растворенных газов с целью предохранения тепловых сетей и поверхности нагрева котлоагрегатов от коррозии.

В схеме компоновки оборудования котельной необходимо предусматривать возможность отключения любого деаэратора для ремонта и ревизии.

Максимальный расход питательной воды

Выбираем деаэратор ДА – 15; 2 штуки. Номинальная производительность-15^т/_ч.

Расход пара на деаэрацию воды.

Где h₁₃ - энтальпия воды, поступающей в деаэратор.

Здесь t_хв - температура холодной воды

t_к - температура конденсата (принимается равной 50 – 70 ⁰С);

h₁₁ - энтальпия воды после деаэратора

D_вып - потери пара с выпаром (принимаются равными 5 – 10 кг на 1 т деаэрируемой воды).

Подбор экономайзеров.

Экономайзеры предназначены для подогрева питательной воды за счет охлаждения дымовых газов, выходящих из котлоагрегатов. Для котлов типа ДЕ целесообразно применять не кипящие чугунные, ребристые экономайзеры системы ВТИ.

Поверхность нагрева экономайзера.

Где к_эк - коэффициент теплопередачи;

h₁₁ - энтальпия питательной воды на выходе из экономайзера, равная энтальпии деаэрируемой воды (соответствует температуре );

h₁₄ - энтальпия питательной воды на выходе из экономайзера (принимается при температуре, которая на 25 – 30 ⁰С ниже температуры кипения воды при давлении в барабане котла Р₁).

h₁₁= 439, 4 ^кДж/_кг

h₁₄ = c * t_э

h₁₄ = 4, 19 * 170 = 712, 3^кДж/_кг

Выбираем экономайзер ЭП2 – 142; 1 штука, F=141, 6 м².

Подбор дымососов.

Дымососы служат для создания разрежения в топке и перемешивания продуктов сгорания топлива по газовому тракту.

Производительность дымососа.

Где V_г - объем продуктов сгорания топлива при нормальных условиях.

- коэффициент избытка воздуха в дымовых газах перед дымовой трубой (при сжигании твердого топлива можно принять равным 1, 4);

t_ух - температура уходящих газов, равная температуре дымовых газов после экономайзера;

- коэффициент запаса производительности (можно принять равным 1.05)

Напор дымососа.

Где H_гт - общее сопротивление дымового тракта;

- коэффициент запаса напора (можно принять равным 1.1).

Выбираем центробежный дымосос ДН – 9, производительностью 14, 65*10³ ^м3/_ч,

Таблица 1.

Расход пара и теплоты на технологические нужды.

Вид продукции	P Мпа	x₂	h₂ ^кДж/_кг		P₃ МПа	x₃	h₃ ^кДж/_кг	П ^т/_см	_п	d ^т/_см	q ^ГДж/_т	D ^т/_см	Q ^ГДж/_см
цельномолочная	1, 4	0, 94	2670, 53	0, 45	0, 3	0, 12	821, 03		-	0, 21	0, 483	7, 35	16, 8
сыр	1, 4	0, 94	2670, 53	0, 46	0, 3	0, 13	842, 67		-		15, 98		15, 98
Сухое молоко	1, 4	0, 94	2670, 53	0, 72	0, 7	0, 12	945, 01		-		33, 83		101, 49
Ненормируемое потребление	1, 4	0, 94	2670, 53	--	--	--	--	--	0, 13	--	--	8, 5	17, 46
Всего	--	--	--	--	--	--	--	--		--	--	73, 85	151, 73

Таблица 2.

Расход пара и теплоты на нужды горячего водоснабжения.

Вид продукции	P₁ МПа	x₁	h₁ ^кДж/_кг	t_хв ⁰С	t_гв ⁰С	W ^м3/_т	П ^т/_см	_в	V_гв ^м3/_см	D_гв ^т/_см	Q_гв ^ГДж/_см
Цельномолочная	--	--	--	--	--	0, 38		--	13, 3	--	--
Сыр	--	--	--	--	--	3, 8		--	3, 8	--	--
Сухое молоко	--	--	--	--	--	1, 9		--	5, 7	--	--
Ненормируемое потребление	--	--	--	--	--	--	--	--	4, 104	--	--
Отпуск сторонним потребителям	--	--	--	--	--	--	--	--		--	--
Всего	1, 4	0, 9	2670, 5			--	--	0, 18	66, 904	7, 5

Таблица 3.

Расход пара и теплоты на нужды отопления и вентиляции.

Здания,	V_зд тыс.м³	V_зд^вен тыс.м³	q_от ^Вт/_м3К	q_от^’ ^Вт/_м3К	q_вен ^Вт/_м3К	t_н ⁰C	t_н^’ ⁰C	t_вн ⁰C	D_от ^т/_см	D_вен ^т/_см	Q_от ^ГДж/_см	Q_вен ^ГДж/_см
Промышленные корпуса			0, 41	0, 363	--	--	--	--	--	--	6, 16	9, 7
Вспомогательные цеха		2, 1	0, 37	0, 328	--	--	--	--	--	--	1, 3	3, 14
Админ.быт здания	3, 8	1, 14	0, 48	0, 425	--	--	--	--	--	--	0, 91	1, 71
Всего	--	--	--	--	0, 72	2, 6	-14		3, 96	5, 58	8, 37	14, 55

Таблица 4.

Структура парового и теплового балансов предприятия.

Характеристика	Еди- ница	Технологические нужды	Горяч. водоснабжение	Отоплен	Вентиляция	Общее потребление	Отпуск сторон потреб.	Расход на собств. нужды	Выработка
D	^т/_см	73, 84	7, 99	3, 96	5, 58	91, 18	--	2, 10	93, 28
D	%	79, 16	8, 35	4, 25	5, 98	97, 75	--	2, 25
Q	^Гдж/_см	151, 83	17, 60	8, 37	14, 55	192, 35	--	4, 35	196, 7
Q	%	77, 19	8, 95	4, 26	7, 397	97, 79	--	2, 21

Таблица 5.

Расход горячей воды, ^м3/_ч.

Потребитель	Смен. расход	Часовой интервал.
8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16
Предприятие	26, 89	2, 36	2, 65	3, 72	3, 81	3, 31	3, 18	4, 14	3, 72
Стороннее предприятие	39, 99	3, 45	3, 79	4, 48	5, 17	4, 48	6, 9	5, 86	5, 86
Всего	66, 88	5, 81	6, 44	8, 2	8, 98	7, 79	10, 08	10, 0	9, 58

Таблица 6.

Расход пара, ^т/_ч.

Потребитель	Смен. расход^т/_см.	Часовой интервал.
8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16
Технологические аппараты	73, 85	7, 32	9, 54	11, 09	9, 98	8, 54	9, 09	9, 31	8, 98
Система горячего водоснабжения	3, 12	0, 27	0, 31	0, 43	0, 44	0, 39	0, 37	0, 48	0, 43
Система отопления	3, 96	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495
Система вентиляции	5, 58	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698
Собственные нужды	1, 98	0, 2	0, 25	0, 29	0, 27	0, 23	0, 25	0, 25	0, 24
Всего	88, 49	8, 98	11, 29		11, 88	10, 35	10, 9	11, 23	10, 84

Таблица 7.

Выход конденсата, ^т/_ч.

Источник	Смен. расход^т/_см.	Часовые интервалы.
8-9	9-10	10-11	11-12	12-13	13-14	14-15	15-16
Технологические аппараты	43, 97	4, 36	5, 68	6, 6	5, 94	5, 08	5, 41	5, 55	5, 35
Система горячего водоснабжения	3, 12	0, 27	0, 31	0, 43	0, 44	0, 39	0, 37	0, 48	0, 43
Система отопления	3, 96	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495	0, 495
Система вентиляции	5, 58	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698	0, 698
Всего	56, 63	5, 82	7, 18	8, 22	7, 57	6, 66	6, 97	7, 22	6, 673

Таблица 8.

Структура себестоимости теплоты.

Вид затрат	Затраты^руб/_год	Удельные затраты	Доля затрат, %
^руб/_ГДж	^руб/_т
Стоимость топлива	790354, 85	8, 498	17, 34	15, 35
Стоимость воды	264961, 7	2, 85	5, 81	5, 15
Стоимость электроэнергии	953330, 26	10, 25	20, 92	18, 51
Амортизационные отчисления	108514, 41	1, 17	2, 38	2, 11
Текущий ремонт	21702, 88	0, 23	0, 48	0, 42
Зарплата		24, 2	49, 39	43, 71
Страховые отчисления	609572, 97	6, 55	13, 37	11, 84
Прочие затраты	149983, 35	1, 61	3, 29	2, 91
Всего	5149428, 42	55, 36	112, 98