Расчетная часть

3. Тепловой баланс предприятия.

3.1.Расход пара и теплоты на технологические нужды: , т/см. , ГДж/см.

Расход пара на технологические нужды:

где - расход пара на выработку отдельных видов продукции, кг/дал.

- проектная мощность предприятия, дал/см.

Принимаем для пивоваренного завода 7 кг/дал

Д_тн =d·Пi=7·2·10³=14 т/см

Расход теплоты на технологические нужды:

где - расход теплоты на выработку нормируемых видов энергоемкой продукции, ГДж/см.;

где - удельные расходы теплоты на выработку отдельных видов продукции, ГДж/т.

где - энтальпия пара, поступающего в цеха, принимается без учета потерь теплоты при его транспортировке, т.е. равной энтальпии пара , вырабатываемого в котельной, кДж/кг:

Принимаем давление в котле 1,4 МПа, тогда:

кДж/кг

здесь - энтальпия кипящей воды при давлении , кДж/кг.

- теплота парообразования при давлении , кДж/кг.

- степень сухости пара. Принимается равным 0.96 ;

- доля "глухого" пара в его общем потреблении при выработке отдельных видов продукции. Принимаем равным 0.75;

- энтальпия пароконденсатной смеси для отдельных видов продукции, кДж/кг:

здесь - энтальпия кипящей воды при давлении пароконденсатной смеси МПа для отдельных видов продукции, кДж/кг;

- теплота парообразования при давлении МПа для отдельных видов продукции, кДж/кг;

- степень сухости пароконденсатной смеси для отдельных видов продукции. Принимаем равным 0.1.

кДж/кг

тогда

КДж/Дал

Q_тн=qi·Пi=14672,75·2·10³ =29,3 ГДж/см.

3.2 Расход горячей воды: , /см.

;

где n-количество работников в смену.

- отпуск горячей воды сторонним потребителям, /см.

F_пола=((56+5)/5) ·10³ = 12,2 ·10³м²

V_гв= 7,5 + 0,324·2·10³ + 0.002·12.2·10³ + 0,08·50 + 15 = 698,9 м³/см

3.3 Расход пара и теплоты на нагрев воды в пароводяных подогревателях системы горячего водоснабжения: , т/см., , ГДж/см.

Расход пара на нагрев воды в пароводяных подогревателях системы горячего водоснабжения

где - теплоемкость воды, кДж/(кг К);

- плотность воды, кг/м .

- соответственно температуры холодной и горячей воды, °С; ( примем равной 5°С);

- энтальпия пара, вырабатываемого в котельной и подаваемого в пароводяные подогреватели, кДж/кг (определяется по давлению и степени сухости пара )

- энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей, кДж/кг:

кДж/кг

здесь - температура конденсата ( С )

- коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях (принимаем равным 0,92...0,96).

Д _гв=((698,9·4,19·1000(70-5))·10^-3) / (2709,7-419)·0,96 = 86,5 т/см

Определим расход теплоты на нагрев воды для нужд горячего водоснабжения

_{Q гв = 86,5·(2709,7-419)·10-3 =198,15 ГДж/см}

3.3.1 Расход теплоты и пара на отопление каждого из зданий и сооружений предприятия для средней за отопительный период температуры наружного воздуха: , ГДж/см., , т/см.

где - отопительные характеристики отдельного здания. Принимаем равным 0.4 Вт/(м К),

- объем отапливаемого здания по наружному периметру, м .

- температура воздуха в отапливаемых помещениях (примем равной 18 °С).

- средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С.

- продолжительность смены, с ( = 8 х 3600 с).

t_н= -5,7 °С

Q_от = [0,4 · 61·10³ ·(18 - (-5,7))] ·8 · 3600 · 10^-9 = 16,65 ГДж/см

Определим расход пара на нужды отопления для средней за отопительный период температуры наружного воздуха:

где - энтальпия конденсата, возвращаемого из пароводяных подогревателей системы водяного отопления, КДж/кг:

h₈ = c · _{=4,19 ·110 = 460.9 кДж/кг}

здесь - температура конденсата ( _{=tоб + 35…45 = 70 + 40 = 110°С} ).

Д_от = (16,65 · 10³) / (2709,7 - 460,9)·0,96 = 7,71т/см.

3.3.2Максимальный расход теплоты на отопление каждого из зданий и сооружений для самой холодной пятидневки года , ГДж/см:

где - отопительные характеристика здания для самой холодной пятидневки года. Вт/ (м К):

здесь - температура наружного воздуха для самой холодной пятидневки года,

_{= -30}°С

q´_от = 0,4 · [1 + 0,01(-5,7 - (-30))] = 0,49 Вт/м³·К

Q´_от=[0,49·61·10³(18+30)] ·8 · 3600 · 10^-9 =41,32 ГДж/см

3.4 Расход теплоты и пара на вентиляцию для средней за отопительный период температуры наружного воздуха: , ГДж/см., ГДж. , т/см.

где - вентиляционные характеристики здания для средней за отопительный период температуры наружного воздуха, Вт/(м К).

- объем вентилируемых помещений технологических цехов, м (принимаем равным 0,35... 0,45 от общих объемов цехов).

Q_вен = [0,6 ·24,4 · 10³ ·( 18+5,7 )] ·8 · 3600 · 10^-9 =9,99 ГДж/см

Определим расход пара на нужды вентиляции:

где - энтальпия конденсата, возвращаемого из калориферов системы вентиляции, кДж/кг:

кДж/кг

здесь - температура конденсата (принимается равной 85... 95 °С).

Д_вен = (9,99 · 10³) / (2709,7 - 377,1) ·0,96 = 4,46 т/см

Общее потребление пара и теплоты на нужды предприятия в сезон переработки сырья

Д_пот = Д_тн+ Д_вен+ Д_от+ Д _гв

Д_пот = 14 + 86,5 + 7,71 + 4,46 = 112,67 т/см

Q_пот = Q_тн+ Q_вен+ Q_от+Qгв

Q_пот = 29,3 + 198,15 + 16,65 + 9,99 = 254,09 ГДж/см

3.5 Расход пара и теплоты на собственные нужды котельной и топливного хозяйства: , т/см., , ГДж/см.

Дсн = βсн · Д_пот = 0,06 · 112,67 = 6,7 т/см.

Qсн = βсн · Q_пот = 0,06 · 254,09 = 15,24 ГДж/см.

Где -доля теплоты, расходуемой на собственные нужды котельной и топливного хозяйства (для котельных, работающих на мазуте, равна 0.06…0.08)