книги из ГПНТБ / Тарабанов, М. Г. Тепло- и массоперенос в камерах орошения кондиционеров с форсунками распыления учебное пособие

П р и л о ж е н и е II

Расчет экономической эффективности от внедрения форсунок двухстороннего распыления на заводах синтетического волокна

(по типовому проекту 4-05-299)

Экономическая эффективность от внедрения форсунок двухстороннего распыления в камерах орошения кондиционе­ ров определяется двумя основными факторами:

а) уменьшением затрат труда на чистку форсунок; б) снижением расхода электроэнергии на распылияание

воды.

Кроме того, имеется еще целый ряд факторов, также даю­ щих определенный экономический эффект. Так, сокращается расход оцинкованных труб на стояки, увеличивается срок службы форсунок, уменьшаются простои кондиционеров и т. д. Однако эти факторы в настоящем расчете не рассматри­ ваются, так как точный учет их весьма сложен.

1. Расчет экономии трудовых затрат на чистку форсунок.

Лабораторные и длительные производственные испытания, проведенные на Волжском заводе синтетического волокна, по­ казали, что форсунки двухстороннего распыления типа Ц2-7 практически не засоряются. Так, в прядильном цехе (наиболее тяжелом и ответственном по поддержанию климата) данные форсунки проработали без засорения на кондиционерах Кд120 более года, тогда как типовые форсунки требуют еже­ месячных чисток.

Затраты труда на чистку форсунок складываются из сле­ дующих операций:

а) снятие всех форсунок со стояков непосредственно в камере орошения;

б) разборка форсунок, их чистка и сборка в мастерской; в) установка форсунок на стояки в камере орошения.

200

По средним нормативным данным на Волжском и Даугавпилс’ском заводах синтетического волокна трудовые затраты на чистку форсунок в различных камерах орошения составля­ ют: Кд24003 — 60 чел-час; Кд 12003 — 40 чел-час; Кд12002 — 30 чел-час; Кд8003 и КдбООЗ — 20 чел-час; Кд8002 и Кд6002 — 15 чел-час. Чистка форсунок на каждом кондиционере произ­ водится в среднем один раз в месяц. Всего на заводе работа­ ют: 27 камер, орошения Кд24003; 6 — Кд12003; 2 — Кд8003; 9 — Кд12002; в химическом корпусе завода установлено 15 ка­ мер орошения Кд8002 и Кд6002; в опытном производстве ра­ ботают 3 камеры Кд8003 и 2 — Кд8002; камеры орошения меньшей производительностью в расчете не учитываются, что обеспечивает запас настоящему расчету.

Все кондиционеры с трехрядными камерами орошения ра­ ботают постоянно в течение года, а установки с двухрядны­ ми камерами — только в летний период, в течение четырех ме­ сяцев.

Тогда, суммарные годовые затраты на чистку форсунок по заводу составят

При установке форсунок двухстороннего распыления чис­ ло чисток iBгоду сокращается: для трехрядных камер ороше-

'ния до двух (чистки производятся только во время ремонтов кондиционеров из профилактических соображений); для двух­ рядных камер —до одной. Кроме того, за счет уменьшения числа работающих форсунок трудоемкость каждой чистки в трехрядных камерах сокращается в 1,5 раза.

Таким образом, суммарные трудовые затраты на чистку форсунок двухстороннего распыления за год составят

2Т2= (40-27-f 13-6+ 17-5) -2+ (30-90+15-17) =2991 чел-ч.

Годовая экономия трудовых затрат за счет замены типо­ вых односторонних форсунок КдЮ02-25 форсунками двухсто­ роннего распыления Ц2-7 всего по заводу составляет

ЭГОд = 25620—2991 = 22629 чел-часов,

или в денежном выражении с учетом разряда рабочих и усло­ вий труда

Эгод = 22629 -0,40 = 9052 рубля.

2. Расчет экономии электроэнергии, на распыливание воды. Применение форсунок двухстороннего распыления позволяет

201

значительно повысить эффективность камер орошения. За счет этого одни и те же параметры обрабатываемого воздуха можно достичь при распыливании в камере меньшего количе­ ства воды, что в итоге позволяет сократить расход электро­ энергии, потребляемой насосами.

А. Расчет потребления электроэнергии для кам^р орошения

стиповыми односторонними форсунками

1)Камера орошения Кд24003.

Расход воды в среднем составляет 550 м3/ч, а давление, развиваемое насосом при диаметре рабочего колеса 470 мм— 27 м. вод. ст. Тогда мощность, потребляемая электродвигате­ лем насоса 8НДв, равна

2) Камера орошения Кд12003.

Расход воды в среднем составляет 248 м3/ч, а давление, развиваемое насосом 8к-12а, равно 26 м. вод. ст. Мощность, потребляемая электродвигателем насоса, составляет

248000 • 26

23,7 кет.

Wl “ 3600 • 102 • 0,74

3) Камера орошения Кд8003.

Средний расход воды — 160 лР/ч, а давление — 28 м. вод.

подтверждаются натурными замерами на действующих кон­ диционерах.

На основе данных, представленных Волжским заводом синтетического волокна, принимаем, что одновременно на за­ воде работают: 20 камер орошения Кд24003; 5 камер орошения Кд 12003; 4 камеры орошения Кд8003. Двухрядные камеры орошения, работающие на режиме изоэнтальпийного увлажне­ ния, не учитываются, поскольку получаемый для них экономи­ ческий эффект сравнительно мал, а для его увеличения необ­ ходимо заменить нососы.

202

Из графика пропускной способности форсунок Ц2-7 нахо­ дим, что требуемая производительность обеспечивается соот­ ветственно при давлении воды:

HWi = 10890 кг/м2 ;

HWa = 20100 кг/м2 ;

HWa == 32500 кг/м2 .

Вычисляем значения энергетических коэффициентов по яв­ ному и полному теплообмену по формулам (5.1) и (5.2):

Аналогично находим:

Определяем массовую скорость воздуха в камере ороше­ ния:

ЛГл, 240000-1,2

3,34 кг/м2 сек.

~ 23,9-3600

По графикам на рис. 53 и 54 находим величины NTUHи NTU, соответствующие вычисленным значениям энергетиче­ ских коэффициентов. Следует отметить, что величины NTUHи NTU будут несколько занижены, поскольку графики построе­ ны для массовой скорости 3,6 кг/м2-сек, но это обеспечивает только запас расчету:

204

Определяем начальную и конечную температуры воды, ис­ пользуя зависимость

Проверим значения температурного критерия Т0:

205

Определим значения расчетной разности теплосодержаний Л !/ в соответствии с полученными температурами воды

Сравнив значения Д1Р' и Д1р, видим, что во всех трех слу­ чаях величины Alp' больше. Следовательно, при заданных зна­

По таблицам для насоса 8НДв с диаметром рабочего коле­ са 470 мм находим, что при производительности 240 м3/ч пол­ ное давление, развиваемое насосом, равно 3,4 кг/м'2. С учетом потерь в сети давление воды перед форсунками будет 2,6 кг/см2, то есть несколько больше расчетного. Окончатёльно принимаем, что производительность насоса — 260 м3/ч, а пол­ ное давление — 3,3 кг/см2.

Аналогичный теплотехнический расчет для холодного пе­ риода показывает, что принятого расхода воды в камере впол­ не достаточно и для осуществления процесса изоэнтальпийного. увлажнения.

Таким образом, можно сделать вывод, что все кондиционе­ ры текстильных цехов главного корпуса и опытного производ­ ства как в теплый, так и в холодный период года могут рабо­ тать с одним средним рядом форсунок при коэффициенте оро­ шения В= 0,9. Однако с учетом непредвиденных сверхнорма­ тивных тепловых нагрузок на кондиционеры, для обеспечения

206

значительного запаса настоящего экономического расчета при­ нимаем, что камеры орошения 10 месяцев в году работают с- одним, и 2 месяца — с двумя рядами форсунок. В теплый пе­ риод производительность насоса равна 450 м3/ч, а полный на­ пор —• 3,0 кг/см2.

Теплотехнический расчет камер орошения для прядильных цехов показал, что при установке форсунок Ц2-7 с диаметром, сопла 4,7 мм можно обеспечить требуемые параметры возду­ ха при работе в течение четырех летних месяцев двух рядов форсунок, а остальное время — одного среднего ряда. Натур­ ные наблюдения за кондиционерами К-1 и К-3 на Волжском заводе синтетического волокна в условиях чрезвычайно жар­ кого лета 1972 года показали, что фактический период рабо­ ты камер орошения с двумя рядами форсунок значительно меньше. В летний период производительность насоса равна 210 м3!ч, при давлении 2,7 кг!см2, а в остальное время произ­ водительность составляет 120 мъ!ч и давление 3,2 кг/см2.'

Принятое в настоящем расчете распределение времени ра­ боты камер орошения с одним и двумя рядами форсунок справедливо для городов: Волжский, Даугавпилс, Барнаул, Красноярск, Курск и других, где теплосодержание наружного воздуха более 13,2 ккал/кг наблюдается в общей сложности не более двух месяцев в году.

Определяем расход электроэнергии для камер орошения е

2 0 Г

209