Дипломная работа на тему "Система тепло - и энергоснабжения промышленного предприятия"

ГлавнаяФизика → Система тепло - и энергоснабжения промышленного предприятия




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Система тепло - и энергоснабжения промышленного предприятия":


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Кафедра "Промышленная теплоэнергетика"

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Брянск

Аннотация

В дипломном проекте была проанализирована система тепло-энергоснабжения промышленного предприятия и отпуска тепла потребителю.

В основной части проекта было проведено энергетическое обследование тепл овых нагрузок и тепловых сетей завода, рассчитаны две тепловых схемы котельной в связи с предложенными проектами модернизации.

В специальной части проекта рассчитано внедрение турбинной установки для снижения затрат на потребление электрической энергии. Были получены результаты работы турбины на номинальном и частичных режимах.

В экономической части проекта определены технико-экономические показатели работы котельной, рассчитан срок окупаемости турбоустановки. Также произведен сравнительный анализ двух вариантов использования котлов в компоновке с котельной с выбором оптимального варианта.

В дипломном проекте рассмотрены вопросы безопасности и экологичности проекта, а также решены вопросы по организации энергетического обследования.

Содержание

Введение

1.Анализ тепл овых нагрузок завода

1.1 Энергетическое обследование проектируемых режимов работы системы теплоснабжения

1.1.1 Расчет расхода тепла на отопление

1.1.1.1 Расчет расхода тепла на отопление для цехов предприятия

Заказать написание дипломной - rosdiplomnaya.com

Уникальный банк готовых оригинальных дипломных проектов предлагает вам скачать любые работы по требуемой вам теме. Мастерское выполнение дипломных проектов по индивидуальному заказу в Саратове и в других городах РФ.

1.1.1.2 Расчет годового расхода тепла на отопление

1.1.2 Расчет расхода тепла на вентиляцию

1.1.2.1 Расчет расхода тепла на вентиляцию для цехов предприятия

1.1.2.2 Расчет годового расхода тепла на вентиляцию

1.1.3 Расчет расходов тепла на хозяйственно - бытовое горячее водоснабжение

1.1.4 Расчет расходов тепла на технологические нужды

1.2 Энергетическое обследование фактических режимов работы системы

1.2.1 Расчет расхода тепла на отопление

1.2.1.1 Расчет расхода тепла на отопление тарного цеха

1.2.1.2 Расчет расхода тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха через ограждения помещения

1.2.1.3 Расчет тепловыделений в помещении

1.2.1.4 Расчет годового расхода тепла на отопление

1.2.2 Расчет расхода тепла на вентиляцию

1.2.2.1 Расчет расхода тепла на вентиляцию для цехов предприятия

1.2.2.2 Расчет годового расхода тепла на вентиляцию

1.2.3 Расчет расходов тепла на хозяйственно – бытовое горячее водоснабжение

1.2.4 Расчет расходов тепла на технологические нужды

1.3 Регулирование отпуска тепла потребителям

2. Анализ режима работы тепловых сетей

2.1 Гидравлический расчет тепловых сетей

2.1.1 Гидравлический расчет проектируемой водяной тепловой сети завода

2.1.2 Гидравлический расчет существующей водяной тепловой сети завода

2.1.3 Гидравлический расчет паровой сети завода

2.2 Тепловой расчет толщины изоляционного материала

2.2.1 Тепловой расчет толщины изоляции существующей водяной тепловой сети

2.2.2 Тепловой расчет толщины паровой тепловой сети

2.2.3 Расчет потерь тепла через теплоизоляционную конструкцию и температуры теплоносителя

2.2.4 Потери тепла с утечками сетевой воды

3. Модернизация источника теплоснабжения завода

4. Оценка эффективности производства электрической энергии на заводской котельной

4.1 Производство электрической энергии за счет использования энергии избыточного давления промышленного пара

4.2 Расчет годовой выработки электроэнергии на заводской мини-ТЭЦ

5. Экономическая часть проекта

5.1 Экономическая оценка модернизации системы энергоснабжения за счет использования турбоагрегата для снижения давления пара

5.1.1 Структура потребления и производства энергетических ресурсов

5.1.2 Финансовая оценка проекта

5.1.3 Производственные издержки

5.1.4 Доход проекта

5.1.5 Расчет срока окупаемости

5.1.6 Расчет основных технико-экономических показателей работы котельной

5.1.7 Экономическое обоснование улучшения показателей эффективности

5.2 Экономическая оценка модернизации системы энергоснабжения при отпуске тепла внешнему потребителю

5.2.1 Расчет основных технико-экономических показателей

5.2.1.1 Расчет производственной программы

5.2.2 Расчет сметы капитальных вложений на строительство системы теплоснабжения промышленного предприятия

5.2.3 Расчет численности работников и размера единого фонда оплаты труда

5.2.4 Расчет фонда оплаты труда

5.2.5 Расчет потребности производства в энергетических и материальных ресурсах

5.2.6 Расчет амортизационных отчислений

5.2.7 Расчет годовых эксплуатационных затрат и себестоимости производства 1Гкал тепловой энергии

5.2.8 Расчет основных технико - экономических показателей работы котельной

5.2.9 Экономическое обоснование улучшения показателей эффективности

5.2.10 Расчет срока окупаемости

5.3 Выводы по экономической части

6. Организационная часть проекта

6.1 Проведение энергоаудита ЗАО "Термотрон-завод"

6.2 Программа проведения энергетического обследования

7. Безопасность и экологичность проекта

7.1 Техника безопасности в котельной

7.1.1 Подготовка котельного агрегата к работе

7.1.2 Растопка котельного агрегата

7.1.3 Аварийная остановка котельного агрегата

7.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ котельной

7.3 Расчет защитного заземления

7.3.1 Задание

7.3.2 Решение

Заключение

Стандартизация

Список использованной литературы

Введение

Энергохозяйство крупных промышленных предприятий представляет собой сложный комплекс тесно взаимосвязанных агрегатов, потребляющих и одновременно генерирующих различные виды энергии, основными из которых являются электрическая энергия и теплота.

Тепловая энергия в народном хозяйстве используется для производства практически всех видов продукции, поэтому потребность в тепле имеется на всех современных промышленных предприятиях как для технологических целей, так и для сантехнических нужд. Кроме собственных производственных объектов, тепло необходимо также для отопления жилых сооружений и бытовых нужд населения, живущего в прилегающих к промышленному предприятию районах – жилищно-коммунальный сектор.

Одна из особенностей современной жизни в России – это формирование определенной системы и структуры по рациональному снабжению и потреблению энергии. Эта проблема особенно актуальна в российской экономике, поскольку в России энергоемкость промышленного производства и социальных услуг оказывается во много раз выше общемировых показателей. Эта проблема еще более обостряется в связи с постоянным увеличением в нашей стране стоимости энергоносителей. В себестоимости продукции в России доля энергозатрат часто становится доминирующей. В связи с этим конкурентоспособность отечественной продукции все больше зависит именно от экономического расходования энергетических ресурсов.

На отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых, общественных и промышленных зданий, а также на пароснабжение промышленных предприятий затрачивается около 36% всех потребленных в стране энергетических ресурсов, из которых полезно используется только 21%, а 15% являются потерями.

Повышение коэффициента полезного использования энергетических ресурсов - первоочередная задача, стоящая перед народным хозяйством.

Объектом исследования данного дипломного проекта является ЗАО "Термотрон-завод", а также его энергетические потоки.

Актуальность работы связана с тем, что на заводе законсервированы неиспользуемые мощности (два водогрейных котла ПТВМ-50), которые можно либо непосредственно эксплуатировать, либо провести демонтаж котлов и использовать полученную свободную площадь котельной.

Целью моего курсового проекта является предложение рационального проекта по снижению энергопотребления ЗАО "Термотрон-завод".

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

1. Произвести энергетическое обследование тепл овых нагрузок завода.

При проектировании системы теплоснабжения завода система была рассчитана на максимальные нагрузки. В настоящий момент картина системы теплоснабжения ЗАО "Термотрон-завод" изменилась. Отделились некоторые службы, появился избыток энергетических ресурсов. Поэтому для достижения поставленной задачи необходимо провести поверочный расчет прошлых и существующих тепл овых нагрузок.

2. Произвести энергетическое обследование тепловых сетей завода.

Для решения задачи необходимо рассчитать гидравлические расчеты прошлой и существующей водяных сетей, существующей паровой сети. Произвести поверочный тепловой расчет данных сетей.

3. Произвести расчет источника теплоснабжения.

В рамках дипломного проекта были выбраны два проекта модернизации системы теплоснабжения. Поэтому проводится расчет двух схем источников теплоснабжения.

4. Внедрение турбинной установки для снижения затрат при потреблении электроэнергии заводом.

Для решения задачи необходимо рассчитать турбинную установку на номинальном и частичных режимах, а также определить мощность, вырабатываемую турбиной в течение года.

5. Рассчитать экономическую часть проекта.

При экономическом обосновании проекта при производстве электрической энергии необходимо рассчитать производственные издержки и срок окупаемости внедренной турбоустановки. При экономическом обосновании проекта при отпуске тепла внешнему потребителю необходимо рассчитать два варианта устанавливаемого количества котлов.

6. Разработка организационной части проекта.

В рамках раздела необходимо разработать методику энергетического обследования оборудования котельной, его организацию на заводе.

7. Рассчитать безопасность и экологичность проекта.

Для решения данной задачи необходимо произвести расчет защитного зануления.

1.  Анализ тепл овых нагрузок завода

1.1. Энергетическое обследование проектируемых режимов работы системы теплоснабжения

При проектировании система теплоснабжения ЗАО "Термотрон-завод" была рассчитана на максимальные нагрузки.

Система проектировалась на 28 потребителей тепла. Особенность системы теплоснабжения в том, что часть потребителей тепла от выхода котельной до главного корпуса завода. Далее потребитель тепла – главный корпус завода, и затем остальная часть потребителей располагается за главным корпусом завода. То есть главный корпус завода является внутренним теплопотребителем и транзитом подачи тепла для последней группы потребителей тепловой нагрузки.

Котельная проектировалась на паровые котлы ДКВР 20-13 в количестве 3 штук, работающие на природном газе, и водогрейные котлы ПТВМ-50 в количестве 2 штук.

1.1.1 Расчет расходов тепла на отопление

1.1.1.1 Расчет расходов тепла на отопление для цехов предприятия

Одним из важнейших этапов проектирования тепловых сетей являлось определение расчетных тепл овых нагрузок.

Расчетный расход тепла на отопление каждого помещения можно определить двумя способами:

- из уравнения теплового баланса помещения;

- по удельной отопительной характеристике здания.

Проектные значения тепл овых нагрузок производился по укрупненным показателям, исходя из объема зданий по фактуре [10].

Расчетный расход тепла на отопление i-го производственного помещения Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., кВт, определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (1)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент учета района строительства предприятия:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (2)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- удельная отопительная характеристика здания, Вт/(м3.К);

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- объем здания, м3;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- расчетная температура воздуха в рабочей зоне, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- расчетная температура наружного воздуха для расчета отопительной нагрузки, для города Брянска составляет -24Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определение расчетного расхода тепла на отопление для помещений предприятия производилось по удельной отопительной нагрузке (табл. 1).

Таблица 1Расходы тепла на отопление для всех помещений предприятия

--------------------------------------------------
№ п/п | Наименование объекта |

Объем здания, V, м3

|

Удельная отопительная характеристика q0, Вт/м3К

|

Коэффициент

е

|

Расход тепла на отопление

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., кВт

|
---------------------------------------------------------
1 | Столовая | 9894 | 0,33 | 1,07 | 146,58 |
---------------------------------------------------------
2 | Малярка НИИ | 888 | 0,66 | 1,07 | 26,46 |
---------------------------------------------------------
3 | НИИ ТЭН | 13608 | 0,33 | 1,07 | 201,81 |
---------------------------------------------------------
4 | Сборка эл. двигателей | 7123 | 0,4 | 1,07 | 128,043 |
---------------------------------------------------------
5 | Модельный участок | 105576 | 0,4 | 1,07 | 1897,8 |
---------------------------------------------------------
6 | Окрасочное отделение | 15090 | 0,64 | 1,07 | 434,01 |
---------------------------------------------------------
7 | Гальванический отдел | 21208 | 0,64 | 1,07 | 609,98 |
---------------------------------------------------------
8 | Заготовительный участок | 28196 | 0,47 | 1,07 | 595,55 |
---------------------------------------------------------
9 | Термический участок | 13075 | 0,47 | 1,07 | 276,17 |
---------------------------------------------------------
10 | Компрессорная | 3861 | 0,50 | 1,07 | 86,76 |
---------------------------------------------------------
11 | Приточная вентиляция | 60000 | 0,50 | 1,07 | 1348,2 |
---------------------------------------------------------
12 | Пристройка отдела кадров | 100 | 0,43 | 1,07 | 1,93 |
---------------------------------------------------------
13 | Приточная вентиляция | 240000 | 0,50 | 1,07 | 5392,8 |
---------------------------------------------------------
14 | Тарный цех | 15552 | 0,50 | 1,07 | 349,45 |
---------------------------------------------------------
15 | Заводоуправление | 3672 | 0,43 | 1,07 | 70,96 |
---------------------------------------------------------
16 | Учебный класс | 180 | 0,43 | 1,07 | 3,48 |
---------------------------------------------------------
17 | Техотдел | 200 | 0,43 | 1,07 | 3,86 |
---------------------------------------------------------
18 | Приточная вентиляция | 30000 | 0,50 | 1,07 | 674,1 |
---------------------------------------------------------
19 | Заточный участок | 2000 | 0,50 | 1,07 | 44,94 |
---------------------------------------------------------
20 | Гараж – Лада и ПЧ | 1089 | 0,70 | 1,07 | 34,26 |
---------------------------------------------------------
21 | Литейка /Л. М.К./ | 90201 | 0,29 | 1,07 | 1175,55 |
---------------------------------------------------------
22 | Гараж НИИ | 4608 | 0,65 | 1,07 | 134,60 |
---------------------------------------------------------
23 | Насосная | 2625 | 0,50 | 1,07 | 58,98 |
---------------------------------------------------------
24 | НИИ | 44380 | 0,35 | 1,07 | 698,053 |
---------------------------------------------------------
25 | Запад – Лада | 360 | 0,60 | 1,07 | 9,707 |
---------------------------------------------------------
26 | ЧП "Кутепов" | 538,5 | 0,69 | 1,07 | 16,69 |
---------------------------------------------------------
27 | Лесхозмаш | 43154 | 0,34 | 1,07 | 659,37 |
---------------------------------------------------------
28 | АО К. П.Д. Строй | 3700 | 0,47 | 1,07 | 78,15 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

ИТОГО ПО ЗАВОДУ: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Расчетный расход тепла на отопление ЗАО "Термотрон-завод" составляет:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Суммарные тепловыделения для всего предприятия составляют:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Расчетные теплопотери для завода определяются, как сумма расчетного расхода тепла на отопление всего предприятия и суммарных тепловыделений, и составляют:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

1.1.1.2 Расчет годового расхода тепла на отопление

Так как предприятие ЗАО "Термотрон-завод" работало в 1 смену и с выходными днями, то годовой расход тепла на отопление определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (3)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-средний расход тепла дежурного отопления за отопительный период, кВт (дежурное отопление обеспечивает температуру воздуха в помещении);

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- число рабочих и нерабочих часов за отопительный период соответственно. Число рабочих часов определяется перемножением продолжительности отопительного периода на коэффициент учета числа рабочих смен в сутках и числа рабочих дней в неделю.

Предприятие работает в одну смену с выходными.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (4)

Тогда

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (5)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-средний расход тепла на отопление за отопительный период, определяемый по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (6)

Вследствие не круглосуточной работы предприятия, рассчитывается нагрузка дежурного отопления для средней и расчетной температур наружного воздуха, по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; (7)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (8)

Тогда годовой расход тепла определяется:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

График скорректированной отопительной нагрузки для средней и расчетной температур наружного воздуха:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; (9)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (10)

Определим температуру начала - конца отопительного периода

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (11)

Таким образом, принимаем температуру начала конца отопительного периода Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=8Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

1.1.2 Расчет расходов тепла на вентиляцию

1.1.2.1 Расчет расходов тепла на вентиляцию для цехов предприятия

Вентиляционные системы потребляют значительную часть общего потребления энергии на предприятии. Они обычно являются средством для обеспечения санитарно-гигиенических условий для рабочих в производственных помещениях. Для определения максимальных расчетных нагрузок вентиляции устанавливают расчетную температуру наружного воздуха для вентиляции Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. [14]. Температура в рабочей зоне Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Вследствие отсутствия данных о характере и величине выделяющихся вредных веществ, расчетный расход тепла на вентиляцию определяется по его удельной вентиляционной характеристике по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (12)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- удельная вентиляционная характеристика промышленных и служебных зданий, Вт/м3.К;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- объем здания по наружному обмеру, м3;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- расчетная температура воздуха в рабочей зоне и температура наружного воздуха, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Расчет расхода тепла на вентиляцию по удельной вентиляционной нагрузке для всех цехов предприятия представлен в табл. 2.

Таблица 2 Расходы тепла на вентиляцию для всех цехов предприятия

--------------------------------------------------
№ п/п | Наименование объекта |

Объем здания, V, м3

|

Удельная вентиляционная характеристика

qв, Вт/м3К

|

Расход тепла на вентиляцию

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,кВт

|
---------------------------------------------------------
1 | Столовая | 9894 | 0,14 | 58,18 |
---------------------------------------------------------
2 | Малярка НИИ | 888 | 0,65 | 24,24 |
---------------------------------------------------------
3 | НИИ ТЭН | 13608 | 0,14 | 80,02 |
---------------------------------------------------------
4 | Сборка эл. двигателей | 7123 | 0,34 | 101,72 |
---------------------------------------------------------
5 | Модельный участок | 105576 | 0,34 | 1507,63 |
---------------------------------------------------------
6 | Окрасочное отделение | 15090 | 0,65 | 411,96 |
---------------------------------------------------------
7 | Гальванический отдел | 21208 | 1,4 | 1247,03 |
---------------------------------------------------------
8 | Заготовительный участок | 28196 | 0,34 | 402,64 |
---------------------------------------------------------
9 | Термический участок | 13075 | 1,4 | 768,81 |
---------------------------------------------------------
10 | Компрессорная | 3861 | 0,14 | 22,70 |
---------------------------------------------------------
11 | Приточная вентиляция | 60000 | 0,18 | 453,60 |
---------------------------------------------------------
12 | Пристройка отдела кадров | 100 | 0,14 | 0,59 |
---------------------------------------------------------
13 | Приточная вентиляция | 240000 | 0,18 | 1814,40 |
---------------------------------------------------------
14 | Тарный цех | 15552 | 0,34 | 222,08 |
---------------------------------------------------------
15 | Заводоуправление | 3672 | 0,14 | 21,59 |
---------------------------------------------------------
16 | Учебный класс | 180 | 0,14 | 1,06 |
---------------------------------------------------------
17 | Техотдел | 200 | 0,14 | 1,18 |
---------------------------------------------------------
18 | Приточная вентиляция | 30000 | 0,18 | 226,80 |
---------------------------------------------------------
19 | Заточный участок | 2000 | 0,34 | 28,56 |
---------------------------------------------------------
20 | Гараж – Лада и ПЧ | 1089 | 0,14 | 6,40 |
---------------------------------------------------------
21 | Литейка /Л. М.К./ | 90201 | 1,16 | 4394,59 |
---------------------------------------------------------
22 | Гараж НИИ | 4608 | 0,14 | 27,10 |
---------------------------------------------------------
23 | Насосная | 2625 | 0,14 | 15,44 |
---------------------------------------------------------
24 | НИИ | 44380 | 0,14 | 260,95 |
---------------------------------------------------------
25 | Запад – Лада | 360 | 0,14 | 0,36 |
---------------------------------------------------------
26 | ЧП "Кутепов" | 538,5 | 0,14 | 3,17 |
---------------------------------------------------------
27 | Лесхозмаш | 43154 | 0,14 | 253,74 |
---------------------------------------------------------
28 | АО К. П.Д. Строй | 3700 | 0,14 | 21,76 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

ИТОГО ПО ЗАВОДУ: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=12378,28 кВт.

1.1.2.2 Расчет годового расхода тепла на вентиляцию

Годовой расход тепла системами вентиляции определяется для всего предприятия по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (13)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-средний расход тепла на вентиляцию, определяемый по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (14)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- продолжительность отопительного периода, ч;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- число рабочих смен в сутках:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- число рабочих дней в неделю.

Тогда годовой расход тепла на вентиляцию равен:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяем скорректированную вентиляционную нагрузку для средней и расчетной температур наружного воздуха, по формулам:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (15)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (16)

1.1.3 Расчет расходов тепла на хозяйственно - бытовое горячее водоснабжение

Расход тепла на нужды хозяйственно-бытового горячего водоснабжения в промышленных зданиях очень неравномерен как в течение суток, так и в течение недели [10].

Средний за неделю расход тепла на горячее водоснабжение предприятия, оборудованного умывальниками, определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (17)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-норма потребления горячей воды с температурой Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=65Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. на единицу потребления, принимаем Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=9,4 л/смену;

m - число потребителей, на проектируемом предприятии m=2500 человек; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-расчетная длительность подачи тепла на горячее водоснабжение, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=8 ч;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-температура холодной воды, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=5Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Тогда:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Средний за неделю расход тепла на горячее водоснабжение предприятия, оборудованного душевыми, определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (18)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-норма потребления горячей воды с температурой Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=65Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. на единицу потребления, принимаем Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=230 л/смену;

m - число душевых сеток, определяемых по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (19)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-расчетная длительность подачи тепла на горячее водоснабжение, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=8 ч;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-температура холодной воды, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=5Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Тогда:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Суммарный расход тепла на хозяйственно - бытовое горячее водоснабжение для всего предприятия равен:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (20)

Средненедельный расход тепла на горячее водоснабжение летом уменьшается вследствие повышения температуры холодной водопроводной воды (принимается Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=15 Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.) и составляет:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (21)

Кроме хозяйственно - бытового водоснабжения на предприятиях требуется также вода для технологических нужд: обмыва форм, охлаждения заготовок и оборудования и т. д. Следовательно, расчетный расход тепла на горячее водоснабжение проектируемого предприятия составляет: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Годовой расход тепла на горячее водоснабжение всего предприятия определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (22)

1.1.4 Расчет расходов тепла на технологические нужды

Расход тепла на технологические нужды предприятий всех отраслей промышленности характеризуется большой неравномерностью, как в течение суток, так и в течение месяца и года. Он зависит от характера технологического процесса, типа производственного оборудования, общей организации работ [10].

По характеру режимов потребления проектируемое предприятие можно отнести ко второй группе, т. е. предприятия с односменным графиком работы.

Максимальный расход пара для каждого из цехов предприятия представлен в табл. 3.

Таблица 3 Расход пара для цехов предприятия

--------------------------------------------------
Наименование объекта |

Расход пара Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
Гальванический отдел | 0,505 |
---------------------------------------------------------
Литейка | 0,640 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

ИТОГО Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=1,145 кг/с

Максимальный в течение года среднесуточный расход тепла на технологические нужды составляет:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (23)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент заполнения суточного графика теплопотребления на технологические нужды (равен отношению среднесуточной тепловой нагрузки к максимальной и составляет Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=0,5);

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- доля и энтальпия возвращаемого с производства конденсата, составляет

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=0,6; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=336 кДж/кг; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-энтальпия свежего насыщенного пара, отпускаемого потребителю при давлении р=0,37 МПа; Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=2787 кДж/кг.

Тогда:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Среднегодовой расход тепла на технологические нужды всего предприятия определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (24)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент заполнения годового графика, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=0,6.

Годовой расход тепла на технологические нужды всего предприятия определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (25)

Расход тепла на технологические нужды носит круглогодовой характер и не зависит от температуры наружного воздуха.

Для определения расхода топлива, разработки режимов использования оборудования и графиков его ремонта, загрузки и отпусков обслуживающего персонала необходимо знать годовой расход тепла на теплоснабжение предприятия, а также его распределение в течение года.

Годовой расход тепла ЗАО "Термотрон-завод" вычисляется суммированием годовых расходов тепла на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и технологические нужды:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (26)

1.2 Энергетическое обследование фактических режимов работы системы теплоснабжения

В настоящий момент картина системы теплоснабжения ЗАО "Термотрон-завод" изменилась. Отделились некоторые службы, появился избыток энергетических ресурсов. Вследствие этого необходимо провести модернизацию системы.

При модернизации систем теплоснабжения промышленного предприятия одним из наиболее ответственных этапов является проведение энергетического обследования. Общее энергопотребление заводом различных энергоносителей разбивается по отдельным зданиям, группам технологических процессов, отдельным основным процессам и установкам, видам продукции. Этот процесс называется созданием карты энергопотребления.

Расход тепла предприятиями всех отраслей промышленности характеризуется большой неравномерностью. По характеру протекания во времени тепловые нагрузки предприятия подразделяются на две группы: сезонные и круглогодовые.

Для покрытия сезонных нагрузок тепло отпускается в течение какого-то сезона, причем величина и характер их изменения зависят, главным образом, от климатических условий: температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, солнечного излучения и др. Сезонные нагрузки сравнительно постоянны в течение годы. Сезонные нагрузки сравнительно постоянны в течение суток и переменны в течение года. Сезонными потребителями являются системы отопления и вентиляции.

Для покрытия круглогод овых нагрузок тепло отпускается в течение всего года. К ним относятся технологические потребители тепла и системы горячего водоснабжения коммунально-бытовых потребителей. Величина и характер графика нагрузки горячего водоснабжения зависят от числа рабочих на предприятии, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении. Круглогодовые нагрузки весьма мало зависят от климатических условий, они переменны в течение суток и сравнительно постоянны в течение года.

1.2.1 Расчет расходов тепла на отопление

Для составления теплового баланса и оценки состояния системы отопления необходимо выполнить сравнение тепловой мощности, потребляемой на отопление зданий различного назначения, с расчетными данными, которые были заложены при проектировании. Сравнительный анализ позволяет определить наличие перетопа здания и необходимость настройки его системы на проектные показатели. Превышение теплопотерь в зданиях и элементах системы централизованного теплоснабжения больше проектных значений приводит к необходимости проведения восстановительных работ по их устранению.

1.2.1.1 Расчет расходов тепла на отопление тарного цеха

Уравнение теплового баланса с помощью которого определяется расчетный расход тепла на отопление имеет вид:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (27)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., кВт - суммарные теплопотери всего помещения;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., кВт - расход тепла на подогрев инфильтрующегося воздуха;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., кВт - расход тепла на отопление;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., кВт - суммарные тепловыделения от различных источников в помещении.

Рассмотрим расчет тепл овых нагрузок на отопление на примере расчета тарного цеха ЗАО "Термотрон-завод", расположенного в городе Брянске.

Исходные данные для расчета.

Размеры цеха (рис.1):

Высота Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Длина Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

Ширина Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис.1 Географическая ориентация тарного цеха

Стены толщиной Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., выполнены из железобетонных плит. Перекрытие выполнено из железобетонных плит толщиной Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Пол из железобетонных плит толщиной Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. размещен над неотапливаемым подвалом со световыми проемами. Остекление цеха – двойное в деревянных спаренных переплетах одной стены, площадь остекления Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. составляет 50% площади продольной стены.

Продольная ось цеха ориентирована с северо-востока на юго-запад. Потребители горячей воды – калорифиры воздушного отопления и вентиляции.

Для расчета теплопотерь тарного цеха определяем расчетную температуру воздуха в рабочей зоне. Учитывая характеристику выполняемой работы, для данного типа цеха, определяем категорию интенсивности труда – средней тяжести и затраты энергии – 200 кВт.

Объем цеха составляет

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Тогда, учитывая известную расчетную температуру воздуха в помещении Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и категорию интенсивности труда, определяем относительную влажность воздуха Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и скорость ветра Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Поскольку высота цеха больше 4 м, определяем температуру воздуха в верхней зоне цеха и среднюю для помещения, приняв Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент нарастания температуры по высоте помещения, равный 0,5:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; (28)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (29)

Теплопотери через ограждения подразделяются на основные и добавочные. Основные теплопотери через продольную стену цеха определяются по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (30)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.-коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=1;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- площадь ограждения, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- сопротивление теплопередаче, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Ограждения зданий состоят, как правило, из нескольких материальных слоев. Сопротивление теплопередаче плоской многослойной стенки складывается из сопротивлений каждых из слоев и определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (31)

где: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент теплоотдачи от воздуха к внутренней поверхности стены, принимаем равным Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стены в окружающий воздух, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент теплопроводности железобетона, Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- толщина стены, м.

Тогда, согласно формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Площадь ограждения равна:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Основные теплопотери через стену:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Дополнительные теплопотери в процентах от основных, определяем по:

- на ориентацию ограждения по сторонам света: 10%;

- на скорость ветра: 10%.

Расчетные теплопотери через продольную стену определяются по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (32)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент учета добавочных потерь, равный единице плюс добавки, выраженные в долях единицы:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=1+0,1+0,1=1,2.

Тогда

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рассмотрим расчет теплопотерь через полы на лагах с утепляющим слоем. Для расчета теплопотерь пол помещения разбивается на зоны шириной 2 м.

Площадь пола первой зоны, примыкающей к наружному углу (заштрихованная область на рис.2, учитывается дважды из-за дополнительного переохлаждения. Подземные части наружных стен рассматриваются как продолжение пола на грунте. Разбивка на зоны делается от уровня земли по поверхности подземной части и далее по полу.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рис. 2 Схема к расчету теплопотерь через полы, расположенные на лагах

Площадь зон:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Сопротивление теплопередаче для каждой зоны пола рассчитывается:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.; (33)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- сопротивление теплопередаче зон не утепленного пола, принимаются для зоны 1 равным 2,15; для второй - 4,3; для третьей - 8,6; для остальной площади - 14,2 Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Теплопотери через пол определяются по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (34)

Исходные данные для расчета теплопотерь через другие наружные ограждения цеха приведены в табл. 4, а результаты расчета в табл. 5.

Расчетные теплопотери тарного цеха определяются суммированием потерь тепла через все наружные ограждения: Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Таблица 4 Исходные данные для расчета теплопотерь через наружные ограждения тарного цеха

--------------------------------------------------
Наружное ограждение | данные об ограждении | коэффициенты |

перепад температур

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------

площадь

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

толщина

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

| ориентация по сторонам света |

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
продольная стена | 216 | 0,3 | СЗ | 1 | 8,7 | 23 | 2,04 | 44,5 |
---------------------------------------------------------
то же | 432 | 0,3 | ЮВ | 1 | 8,7 | 23 | 2,04 | 44,5 |
---------------------------------------------------------
торцевая стена | 432 | 0,3 | ЮЗ | 1 | 8,7 | 23 | 2,04 | 44,5 |
---------------------------------------------------------
то же | 432 | 0,3 | СВ | 1 | 8,7 | 23 | 2,04 | 44,5 |
---------------------------------------------------------
перекрытие | 1296 | 0,3 | - | 1 | 8,7 | 23 | 2,04 | 47 |
---------------------------------------------------------
пол | 1296 | 0,1 | - | - | - | - | 0,5 | 42 |
---------------------------------------------------------
остекление | 216 | - | СЗ | 1 | - | - | - | 44,5 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

Таблица 5 Результаты тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха через ограждения помещения

--------------------------------------------------
Наружное ограждение |

Сопротивление теплопередаче

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|

Основные теплопотери

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

| Добавочные теплопотери в % к основным теплопотерям | Коэффициент учета добавочных потерь |

Расчетные теплопотери

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

|
---------------------------------------------------------
на ориентацию по сторонам света | на скорость ветра |
---------------------------------------------------------
продольная стена | 0,33 | 29,13 | 10 | 10 | 1,2 | 34,95 |
---------------------------------------------------------
то же | 0,33 | 58,25 | 5 | 10 | 1,15 | 66,99 |
---------------------------------------------------------
торцевая стена | 0,33 | 58,25 | 10 | 10 | 1,2 | 69,9 |
---------------------------------------------------------
то же | 0,33 | 58,25 | 0 | 10 | 1,1 | 52,95 |
---------------------------------------------------------
перекрытие | 0,33 | 184,58 | - | - | 1 | 184,58 |
---------------------------------------------------------
пол | - | 8,72 | - | - | 1 | 8,72 |
---------------------------------------------------------
остекление | 0,34 | 28,27 | 10 | 10 | 1,2 | 33,92 |
---------------------------------------------------------

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

| 452,01 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

1.2.1.2 Расход тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха через ограждения помещения

Для промышленных зданий значительную величину составляют потери инфильтрацией, определяемые по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (35)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- коэффициент инфильтрации, зависит от типа и высоты здания, герметичности наружных ограждений, климатических характеристик отопительного периода местоположения здания, определяемый по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (36)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- постоянная инфильтрации, с/м, для отдельно стоящих зданий с большими световыми проемами принимаем Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=0,04 с/м.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Тогда расход тепла на нагревание инфильтрующегося воздуха равен:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

1.2.1.3 Расчет тепловыделений в помещении

Внутренние тепловыделения являются довольно устойчивой величиной и по своему значению нередко представляют существенную долю от расчетной отопительной нагрузки. Поэтому они должны учитываться при разработке системы теплоснабжения промышленного предприятия.

Для тарного цеха тепловыделения складываются из тепловыделений: от механического оборудования, от электродвигателей, от нагретых поверхностей оборудования, а также от обслуживающего персонала и составляют:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Из уравнения теплового баланса тарного цеха определяем расчетный расход тепла на отопление:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Оценивая состо

Здесь опубликована для ознакомления часть дипломной работы "Система тепло - и энергоснабжения промышленного предприятия". Эта работа найдена в открытых источниках Интернет. А это значит, что если попытаться её защитить, то она 100% не пройдёт проверку российских ВУЗов на плагиат и её не примет ваш руководитель дипломной работы!
Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 677

Другие дипломные работы по специальности "Физика":

Электроснабжение завода продольно-строгальных станков

Смотреть работу >>

Математическое моделирование пластической деформации кристаллов

Смотреть работу >>

Электроснабжение фермы КРС на 800 голов в ОАО "Петелино" Ялуторовского района Тюменской области с обеспечением нормативных условий надежности

Смотреть работу >>

Электроснабжение судоремонтного завода

Смотреть работу >>

Повышение надежности электроснабжения потребителей н. п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово"

Смотреть работу >>