Расчет расхода тепловой энергии для производства кондитерских изделий

Источником теплоснабжения для предприятий кондитерской промышленности могут быть собственная котельная или посторонний централизованный источник тепла. Расчет тепловой энергии складывается из расходов горячей воды и пара на:

- технологические нужды;

- хозяйственно-бытовые нужды;

- санитарно-технические (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха.

В качестве теплоносителя для технологических нужд используется насыщенный пар (без присутствия гидрозина или других канцерогенных веществ) давлением 0,05 - 1,0 МПа (для специализированных шоколадных цехов 0,8 – 1,0; для других цехов 0,05 – 0,6 МПа).

Теплоносителем для системы вентиляции и отопления служит высокотемпературная вода с параметрами 150 – 70^оС, 130 – 70^оС; для горячего водоснабжения – высокотемпературная вода тех же параметров. Возможно использование для этих целей пара давлением 0,3 МПа- для нужд вентиляции и 0,07 МПа- для отопления.  

Возвращаемый в котельную конденсат для системы отопления и вентиляции принимается за 100%, для производственного пароснабжения – 80%, системы горячего водоснабжения 90%.

Расход пара на технологические нужды может быть определен по нормам потребления отдельными аппаратами и машинами или по укрупненным показателям, представленным в таблице 17.

Таблица 17-Укрупненные показатели расхода пара на технологические нужды

Расход пара на технологические нужды , кг/ч, определяется по формуле

,

где  - часовая производительность по готовой продукции, т/ч;

 - удельный расход пара, кг/т.

Расход пара на отопление , кг/ч, рассчитывается по формуле

,

где  - энтальпия пара, кДж/кг (2666,6 кДж/кг);

 - энтальпия конденсата, кДж/кг(375,6кДж/кг);

 - КПД теплообменника (0,95);

 - расход теплоты на отопление, Вт/ч.

Расход теплоты на отопление , Вт/ч, рассчитывается по формуле

где  - удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м³ К). Определяется по таблице 18.

V – объем отапливаемой части, м³;

 - средняя температура отапливаемого помещения, ^оС, (18-20 ^оС);

 - расчетная зимняя температура наружного воздуха для отопления (для Екатеринбурга –10^оС).

Таблица 18 – Удельная характеристика зданий для кондитерских фабрик

Расчет пара на вентиляцию , кг/ч, определяется по формуле

где  - часовой расход количества теплоты на подогрев воздуха, Вт/ч.

Часовой расход количества теплоты на подогрев воздуха ,Вт/ч, рассчитывается по формуле

где L - количество приточного воздуха,

 - плотность воздуха при конечной температуре после нагрева, кг/м³, (1,205 кг/м³);

,  - температура приточного и наружного воздуха, ^оС.

Количество приточного воздуха, L, определяется по формуле

где  - избыточное количество теплоты, выделившееся в помещении, Вт/ч, (20000 Вт);

 - температура уходящего и приточного воздуха, ^оС.

Температура вводимого воздуха принимается в теплый период года равной расчетной температуре наружного воздуха, а в переходный и холодный период года на 5-8^оС ниже расчетной температуры в рабочей зоне (средней температуры отапливаемого помещения). Температуру уходящего воздуха из пекарных, обжарочных, вафельных, шоколадных отделений кондитерских фабрик следует принимать на 3-4^оС выше температуры воздуха в рабочей зоне.

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

где  -количество теплоты на подогрев воды на хозяйственно-бытовые нужды, Вт/ч.

Количество теплоты на подогрев воды на хозяйственно-бытовые нужды, , Вт/ч рассчитывается по формуле

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

С – удельная теплоемкость воды, кДж/кг.град (4,19 кДж/кг.град)

 - начальная и конечная температура воды, ^оС, (10 и 75^оС).

Суммарный расход пара на производство Д, кг/ч, рассчитывается по формуле

Часовой расход топлива без учета возврата тепла с конденсатом А, кг/ч, определяется по формуле:

где q - удельный расход топлива на 1 т пара, кг/т (для мазута - 54 кг/т).

Задание:

Сделать расчет среднего расхода мазута котельной для обеспечения теплом цеха. Температурный режим принять для зимнего периода.

Варианты задач.

1 Цех вырабатывает конфеты 600кг/ч, сахарное печенье 1000кг/ч, зефир 290кг/ч и шоколад 2500кг/ч. Объем цеха 4500м³

2Цех вырабатывает конфеты 850кг/ч, затяжное печенье 1200кг/ч, пастилу 340кг/ч и шоколад 1500кг/ч. Объем цеха 11000м³

3 Цех вырабатывает карамель 800кг/ч, сахарное печенье 900кг/ч, зефир 350кг/ч и пастилу 1300кг/ч. Объем цеха 5800м³

4 Цех вырабатывает конфеты 900кг/ч, сахарное печенье 1200кг/ч, зефир 290кг/ч и шоколад 1100кг/ч и карамель 550кг/ч. Объем цеха 12300м³

5Цех вырабатывает конфеты 1000кг/ч, сахарное печенье 900кг/ч, пастилу 350кг/ч и шоколад 3300кг/ч. Объем цеха 8900м³

6 Цех вырабатывает конфеты 500кг/ч, затяжное печенье 1500кг/ч, зефир 450кг/ч и карамель 800кг/ч. Объем цеха 7800м³

7Цех вырабатывает конфеты 1100кг/ч, сдобное печенье 1100кг/ч, зефир 380кг/ч и карамель 700кг/ч. Объем цеха 12000м³

8Цех вырабатывает конфеты 490кг/ч, затяжное печенье 700кг/ч, пастилу 900кг/ч и карамель 560кг/ч. Объем цеха 7800м³

9 Цех вырабатывает конфеты 500кг/ч, затяжное печенье 1200кг/ч, зефир 450кг/ч и карамель 800кг/ч и шоколад 960кг/ч. Объем цеха 7800м³

10 Цех вырабатывает конфеты 170кг/ч, затяжное печенье 900кг/ч, зефир 550кг/ч и карамель 700кг/ч. Объем цеха 9000м³

11 Цех вырабатывает конфеты 220кг/ч, сахарное печенье 890кг/ч, зефир 450кг/ч и карамель 800кг/ч. Объем цеха 13000м³

12 Цех вырабатывает конфеты 300кг/ч, затяжное печенье 1000кг/ч, зефир 450кг/ч и карамель 800кг/ч и шоколада 220кг/ч. Объем цеха 9300м³

13Цех вырабатывает конфеты 500кг/ч, сахарное печенье 900кг/ч, зефир 450кг/ч и карамель 600кг/ч. Объем цеха 9500м³

14 Цех вырабатывает конфеты 420кг/ч, затяжное печенье 1300кг/ч, пастилу 550кг/ч и карамель 750кг/ч. Объем цеха 12000м³