НА ВЫПОЛНЕНИЕ ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ 9 страница

 

где П_в – процент вентилируемых помещений (П_в=50-60);

V – объем здания, м³,

n – средняя кратность воздухообмена в час (3-5).

 м³/ч;

 Вт;

 кг/ч.

Расход пара на хозяйственно-бытовые нужды Д₄, кг/ч определяется по формуле

 

                              ,                                      (12.7)

 

где Q_х/б – количество теплоты на подогрев воды для хозяйственно-бытовых

нужд, Вт.

 

                             ,                                   (12.8)

 

где W – расход воды на хозяйственно-бытовые нужды, кг/ч (W=800 кг/ч);

с – удельная теплоемкость воды (с=4,19 кДж/(кг∙К));

t_н, t_к – начальная и конечная температуры воды (t_н=10 ˚С, t_к=75 ˚С).

 

 Вт;

 кг/ч.

 

Суммарный расход пара на производство Д_с, кг/ч равен

 

                       ,                                    (12.9)

 

Д_с = 3960 + 1138,4 + 104 + 100,1 = 5302,5 кг/ч.

Для определения расхода пара на собственные нужды котельной необходимо определить потери конденсата.

Возврат конденсата от системы производственного пароснабжения W_к1, кг/ч кондитерской фабрики составляет 80%, тогда

 

                                      ,                                     (12.10)

 

W_к1 = 0,8 ∙ 3960 = 3168 кг/ч.

Возврат конденсата W_к4, кг/ч от системы горячего водоснабжения составляет 90 %, тогда

 

                                      ,                                    (12.11)

 

W_к4 = 0,9 ∙ 100,1 = 90,1 кг/ч.

Потери конденсата Д_п.к., кг/ч составляют

 

                                 ,                           (12.12)

 

Д_п.к. = 5302,5 – (3168 + 90,1) = 2044,4 кг/ч.

Расход сырой воды В, кг/ч для покрытия потерь конденсата принимают на 20 % больше, тогда

                                      В = 1,2 ∙ Д_п.к.,                                 (12.13)

 

В = 1,2 ∙ 2044,4 = 2453,3 кг/ч.

Расход пара на подогрев воды Д_п.в., кг/ч равен

 

                                      ,                                        (12.14)

 

где i₁ – энтальпия воды при t=40 ˚С (168 кДж/кг);

i₂ – энтальпия воды при t=5 ˚С (21 кДж/кг);

i_n – энтальпия пара при 0,6 МПа (2763 кДж/кг);

i_k – энтальпия конденсата (669 кДж/кг);

η – КПД парового водонагревателя (η=0,95).

 кг/ч.

Расход пара на деаэрацию воды Д_аэ, кг/ч равен

 

                       ,     (12.15)

 

где i_ср – средняя энтальпия воды, поступающей в деаэратор, кДж/кг

(i_ср=433 кДж/кг);

W_n.в. – конденсат от водоподогревателя воды перед химводоочисткой, кг/ч (W_n.в.= Д_n.в.).

 

 кг/ч.

 

Общая потребность котельной в паре Д_к, кг/ч

 

                                   Д_к = Д_с + Д_п.в. + Д_аэ ,                          (12.16)

Д_к = 5302,5 + 181,3 + 804,1 = 6287,9 кг/ч.

С учетом тепловых потерь в паропроводах, агрегатах и т.д., которые могут составлять 8-10 %, расчетная потребность в паре Д_общ, кг/ч (для зимнего периода) будет

 

                                       Д_общ = Д_к ∙ 1,1 ,                                       (12.17)

 

Д_общ = 6287,9 ∙ 1,1 = 6916,7 кг/ч.

Расчет тепловой схемы котельной в летний период.

Суммарный расход пара на производство Д_с, кг/ч равен:

Д_с = 3960 + 100,1 = 4060,1 кг/ч.

Потери конденсата Д_п.к., кг/ч составляют

Д_п.к. = 4060,1 – (3168 + 90,1) = 802 кг/ч.

Расход сырой воды В, кг/ч для покрытия потерь конденсата

В = 1,2 ∙ 802 = 962,4 кг/ч.

Расход пара на подогрев воды Д_п.в., кг/ч равен

 кг/ч.

Расход пара на деаэрацию воды Д_аэ, кг/ч равен

 кг/ч.

Общая потребность котельной в паре Д_к, кг/ч

Д_к = 4060,1 + 71,1 + 483,6 = 4512,5 кг/ч.

Расчетная потребность в паре Д_общ, кг/ч (для летнего периода) будет

Д_общ = 4614,8 ∙ 1,1 = 5076,3 кг/ч.

 

Выбор паровых котлов

Выбор типа и количества котлов для обеспечения всех нужд предприятия производится из такого расчета, чтобы они обеспечили максимальную потребность в зимний период работы, а в летний период была возможность поочередного капитального ремонта котлов. Подбор котлов производится по их паро- и теплопроизводительности. Если в справочной литературе приведена площадь поверхности F, м² нагрева определяется по формуле

 

                                        ,                                   (12.18)

 

где Д_общ – расчетная потребность в паре для зимнего периода, кг/ч;

х – коэффициент запаса, х=1,1-1,2;

q_к – удельный парообъем, кг/(м²∙ч) (q_к=30-40 кг/(м²∙ч) в зависимости от котла

и вида топлива).

      м².

По рассчитанной пощади нагрева выбираем из [27] 2 котла ДКВР 10-13-250 с площадью поверхности нагрева 255,4 м².

 

12.2 Холодоснабжение

    Расчет расхода холода по фабрике

    Суточный расход холода Q_с, Вт определяется:

 

                              Q_c = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ ,           (12.19)

 

где Q₁ – расход холода на технологические нужды, Вт;

Q₂ –расход холода на теплопередачу через внешние ограждения холодильной камеры, Вт;

 

Q₃ – расход холода на хранение сырья, Вт;

Q₄ – расход холода на кондиционирование воздуха, Вт;

Q₅ – расход холода на эксплуатационные нужды, Вт.

Расход холода на технологические нужды Q₁, Вт рассчитывается по сумме расхода на отдельные потребители или по указанным показателям на 1 т готовой продукции

 

                                                 Q₁ = G ∙ q ,                     (12.20)

 

где G – суточная выраб+тка продукции, Вт;

  q – расход холода на 1 готовой продукции.

     Q₁ = 14 ∙ 406000 + 32 ∙ 104400 = 9024800 Вт.

     Расход количества холода на теплопередачу через внешние ограждения холодильной камеры Q₂, Вт равен

 

                                      ,                      (12.21)

 

где  - количество теплоты, предаваемое через внутренние стены, Вт;

 - количество теплоты, передаваемое через потолок, Вт;

 - количество теплоты, передаваемое через пол, Вт.

 

                                   ,            (12.22)

 

где К^I-III – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²∙град), (К^I=0,41, К^II=0,44,K^III=0,58);

F^I-III – площадь поверхности стен, потолка, пола, м²;

t_н – температура наружного воздуха, ˚С (t_н=25 ˚С);

t_к – температура наружного воздуха, ˚С (t_к=4 ˚С).

      Вт;

      Вт;

      Вт.

     Q₂ = 1487,8 + 665,3 + 877 = 3030,1 Вт.

Расход холода на хранение сырья в холодильной камере Q₃, Вт

 

                                   ,             (12.23)

 

где  - расход холода на хранение отдельных видов скоропортящегося сырья.

 

                                      ,             (12.24)

 

где G^I-n – суточный расход сырья, кг;

  с^I-n – удельная теплоемкость сырья, кДж/(кг∙К);

  t_H, t_k – начальная и конечная температуры охлаждаемого сырья, ˚С (t_H=15 ˚С,

  t_к=4 ˚С).

     Вт;

      Вт;

      Вт;

      Вт;

      Вт.

Расход холода на кондиционирование воздуха Q₄, Вт определяется по формуле:

                                               ,                          (12.25)

где V_k – суммарный объем помещений, камер, шкафов, где производится

кондиционирование, м³;

с – объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м³∙град), (с=1,29 кДж/(м³∙град));

Δt – разность температур между температурой воздуха до кондиционирова-

ния и после него (Δt=10-15 ˚С);

m – кратность воздухообмена в помещении (m=2).

      Вт.

Расход холода на эксплуатационные нужды Q₅, Вт равен

 

                                         Q₅ = (Q₂ + Q₃) ∙ 0,2 ,                        (12.26)

 

     Q₅ = (3030,1 + 38755,5) ∙ 0,2 = 8357,1 Вт;

     Q_с = 9024800 + 3030,1 + 4684,5 + 38755,5 + 24250,3 + 8357,1=9095520,4 Вт.

     С учетом общезаводских потерь (20%) в коммуникациях общий расход холода в сутки Q_о, Вт составит

 

                                           Q_o = 1,2 ∙ Q_c ,                                (12.27)

 

     Q_о = 1,2 ∙ 9095520,4 = 10914624,5 Вт.

     Часовая производительность холода в сутки Q_час, Вт составит

 

                                           ,                              (12.28)

 

      Вт.

     По рассчитанной потребности фабрики в холоде выбираем из [28] два компрессора ВХ 350-2-1 с холодопроизводительностью 790 кВт.

13 Электротехническая часть

 

 13.1 Общая характеристика электроснабжения

        

Предприятие получает электрическую энергию от трансформаторной подстанции энергосистемы «Воронежэнерго» города Лиски  по воздушной ЛЭП, напряжением 10 кВ длиной 2 км.

Необходимо построить понижающую трансформаторную подстанцию.

Для внутризаводских электрических сетей принимаем систему трехфазного тока напряжением 380/220 В с заземленным нулем.

От трансформаторной подстанции предприятия электроэнергия поступает на общий распределительный щит для питания электродвигателей, внутреннего освещения и освещения территории. Распределение электроэнергии от фабричной подстанции до цеха осуществляется по кабелям и стенам внутри здания. Защита распределительных цепей от токов короткого замыкания осуществляется предохранителями.

 

13.2 Определение категории помещения

 

Таблица 13.1 – Категории помещений

Наименование помещения	Категория помещения
Склад БХС	Взрывоопасное
Склад хранения пюре	Сухое нормальное
Склад сырья	Сухое нормальное
Склад готовой продукции и тары	Сухое нормальное
Варочное отделение	Жаркое
Мармеладный цех	Сухое нормальное
Конфетный цех	Сухое нормальное
Бытовые помещения	Сухое нормальное

 

                                                    

13.3 Расчет электрической силовой нагрузки

 

 Надежная и экономичная работа технологического оборудования возможна только при правильном выборе типа, мощности приводного электродвигателя согласно режиму его работы и предполагаемой нагрузки.

Мощность выбранного электродвигателя Р, кВт, должна соответствовать выражению

Р_ном >  Р_м,

где Р_ном - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

     Р_м - потребная мощность, кВт

После того как будет определена номинальная мощность всех электродвигателей и выбран их тип, требуется рассчитать полную максимальную потребную мощность силовой нагрузки. Для этого основные технические данные рассматриваемых типов привода представлены в таблице 13.2.

 

Таблица 13.2 - Основные технические данные рассматриваемых типов 

                     приводов

Наименование рабочей машины	Потребная мощность Рм, кВт	Приводной электродвигатель					Количество двигателей , Nдв, шт	Установленная мощность электродвигателей Ру, кВт
		Тип	Номинальная мощность Рном, кВт	Коэффициент мощности cosφн	Число оборотов nн, мин-1	КПД ηн, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Виброразгрузочное устройство	1,5	АИР80В4	1,5	0,83	1500	78,0	6	6,6
Просеиватель Ш2-ХМЕ	0,55	АИР71В4	0,75	0,73	1500	73,0	2	1,5
Варочный котёл 28-А	1,0	АИР80А4	1,1	0,81	1500	75,0	7	7,7
Автовесы	1,50	АИР80А2	2,2	0,85	-	81,0	1	2,2
Емкость на весах	1,10	АИР71В2	1,5	0,83	-	79,0	2	3