Теплоснабжение хлебобулочного производства в городе Санкт-Петербург

      Состав  топлива: CH₄ =89,7%, C₂H₆ =5,2%, C₃H₈ =1,7%, C₄H₁₀ =0,5%, C₅H₁₂ =0,1%,

      N₂ =1,7%, CO₂ = 0,1%.   

      Выбираем  дутьевой вентилятор ВДН – 10 1 шт., производительность 1960 ^м3/_ч

Мощностью 11 кВт. 
 

  3.5. Подбор дымососов.

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

      Производительность  дымососа.

      V_д = В_р * V_г *(t^'_ух + 273) * z_a / 273 , м³ /ч.

      V_д = 166,25 * 14,72 *(165 + 273) * 1,05 / 273 = 4122,6 м³ /ч.

      Где V_г - объем продуктов сгорания топлива при нормальных условиях.

      V_г = V⁰_г + (a_ух - 1) * V⁰ , м³ /ч.

      V_г = 11,22 + (1,35 — 1) * 10 = 14,72 м³ /ч.

      Здесь V_г⁰ - объем продуктов сгорания топлива при нормальных условиях и при коэффициенте избытка воздуха, равном 1 ^м3/_кг , рассчитывается в соответствии с составом топлива, = 11,22

      a_ух - коэффициент избытка воздуха в дымовых газах перед дымовой трубой (при сжигании природного газа можно принять равным 1.35 – 1.45);

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

      z_з - коэффициент запаса производительности (можно принять равным 1.05)

      Выбираем  центробежный дымосос ДН – 12,5 1шт., производительностью 3910 ^м3/_ч, мощностью 40 кВт. 

      3.6. Подбор оборудования химводоподготовки.

      Для химической обработки воды целесообразно  применять двухступенчатое умягчение, обеспечивающее остаточную жесткость  воды для котлов типа ДЕ, не превышающую 0.02^мг-экв/_кг.

      Устанавливается не менее двух натрий-катионовых фильтров для каждой ступени (один резервный).

      В целях взаимозаменяемости установленного оборудования целесообразно для  обеих ступеней умягчения применять  фильтры одного типоразмера.

      Компоновочная схема система химводоподготовки  должна предусматривать возможность  отключения любого фильтра для регенерации и ремонта, а также переключения с первой ступени на вторую.

      Максимальный  часовой расход химически  очищенной воды для  подпитки котлов.

      D_хов = z  * (D^ч.max + D_пр – D_к^max) , т/ч.

      D_хов = 1,1* (4,31 + 0,2 — 3,4) = 1,22 т/ч.

      где z - коэффициент запаса производительности (принимается равным 1,1 – 1,2);

      D_пр – расход продувочной воды;

      D_пр =  D^ч.max * b_пр / 100 , т/ч.

      D_пр = 3,40 * 6 / 100 = 0,2 т/ч.

      Здесь b_пр - доля продувки , %.

      D_к^max – масса возвращаемого конденсата. 

      Диаметр фильтров, м.

      где w_ф - скорость фильтрования воды (принять равным 0,007^м/_с);

      z_ф - количество работающих фильтров каждой ступени.

      Принимаем к установке фильтр ВПУ-1,3 

      3.7. 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 

      D_пв =  D^ч.max + D_пр , т/ч.

      D_пв =  4,31 + 0,2 = 4,51 т/ч.  

      Выбираем  деаэратор ДА – 5, производительностью 5 т/ч. 

      Расход  пара на деаэрацию  воды. 

      D_д = D_пв*(h₁₁ – h₁₃) + D_вып / h₁ – h₁₃ , т/ч.

      D_д = 4,51 * (435,76 — 232,7) + 0,04 / 2709,7 — 435,76 = 0,44 т/ч. 

      Где h₁₃ - энтальпия воды, поступающей в деаэратор.

      h₁₃ = c * t'_д = 4,19 * 55,54 = 232,7 кДж/кг.  

      t'_д = t_хв*(D_пв — D_к) + t_к * D_к /  D_пв , ⁰С

      t'_д = 20 *(4,51 — 3,40) + 70 * 3,40 / 4,51 = 57,7 ⁰С.  

      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).

      D_вып= 0,01 *  D_пв = 0,01 * 4,51 = 0,04 т/ч. 
 

4.      Расчет тепловых сетей.

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

      

1. Определение внутреннего диаметра теплопроводов (паропровода на технологические нужды, конденсатопровода, трубопровода горячей воды).

      Внутренний  диаметр паропровода  на технологические  нужды, м

            где  V_c - расход пара протекающего по трубопроводу; 

      w - допускаемая скорость пара (для влажного насыщенного пара 30 – 40 ^м/_с).

      Секундный объемный расход влажного насыщенного пара.

            где  V_x – удельный объем влажного насыщенного пара;

      D_c – максимальный секундный расход пара.

      По  расчетному значению d_вн подбираем ближайший больший диаметр теплопровода.

      Выбираем  d_вн = 0,0395 м, d_ст = 0,0035 м, d_нар = 0,048 м

      Внутренний  диаметр конденсатопровода.

            где  V_c - расход конденсата протекающего по трубопроводу, 0,00094 м³ /с.

      w - допускаемая скорость конденсата (для конденсата 1 – 1.5 ^м/_с). 

      Выбираем  d_вн = 0,034 м, d_ст = 0,003 м, d_нар = 0,04 м

      Внутренний  диаметр трубопровода горячей воды.

            где  V_c - расход горячей воды протекающей по трубопроводу, 0,0048 м³ /с

      w - допускаемая скорость горячей воды (для горячей воды 2 – 2.5 ^м/_с). 

      Выбираем  d_вн = 0,055 м, d_ст = 0,0035 м, d_нар = 0,062 м 
 
 
 

     

2. Расчет  и подбор толщины  тепловой изоляции теплопроводов.

      Толщина теплоизоляционного слоя  наружных теплосетей определяется из уравнения.

      Пар:

      Выбираем  для изоляции теплоизоляционные  полуцилиндры из минеральной ваты

      l_из = 0,092 ^Вт/_(м*К).

      

            где  d_н – наружный диаметр трубопровода;

      l_из - коэффициент теплопроводности тепловой изоляции

      t_т, t_п, t₀ – соответственно температуры теплоносителя, поверхности изоляционного слоя и окружающего воздуха.

      a₂ - коэффициент теплоотдачи от изоляционного теплопровода к окружающему воздуху.

      Коэффициент теплоотдачи от поверхности изолированного теплопровода к окружающему воздуху  рассчитывается по эмпирической формуле.

            Конденсат:

      Выбираем для изоляции теплоизоляционные полуцилиндры

      из  минеральной ваты l_из = 0,068^Вт/_(м*К). 

      

      

      Горячая вода:

      Выбираем  для изоляции теплоизоляционные  полуцилиндры

      из  минеральной ваты l_из = 0,068 ^Вт/_(м*К). 

      

        
 
 
 
 
 

      4.3. Расчет потерь теплоты и снижения энтальпии теплоносителя при транспортировке по наружным тепловым сетям.

      Удельные  потери теплоты наружными теплопроводами.

      Пар:

      

            где a₁ - коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к

            стенке трубы, для пара = 10000, для  конденсата и горячей воды = 3000.

      l_тр - коэффициент теплопроводности трубы.

      Конденсат:

      

      Горячая вода:

      

      Снижение  энтальпии для  каждого из теплоносителей при их транспортировке  по наружным теплосетям.

      Пар:

      

      где L – протяженность теплосети между котельной и производственным

      корпусом (100 м).

      m_c - максимальный расход теплоносителя.

      Конденсат:

      

      Горячая вода:

        
 
 

      Степень увлажнения пара, обусловленная потерями теплоты в окружающую среду.

            где r – теплота парообразования при давлении Р₁.

      Снижение  температуры воды (конденсата).

      Конденсат: