Файл: Перегудов, В. В. Тепловые процессы и установки технологии полимерных строительных материалов и изделий учебник.pdf

Г л а в а XIII

ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ПОЛИМЕРНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

§ 1. Характеристика технологических тепловых нагрузок

На предприятиях полимерных строительных материалов и изде­ лий тепловая энергия затрачивается на производство продукции и непроизводственные нужды. В основу организации производствен­ ного теплоснабжения закладываются удельные расходы тепла на единицу перерабатываемой продукции по технологическим переде­ лам, полученные при теплотехнических расчетах. По расчетам опре­ деляют часовую и годовую потребность в теплоснабжении. Для определения затрачиваемого тепла на технологические нужды можно также пользоваться нормативными показателями удельных расходов.

Непроизводственные нужды предприятия в теплоснабжении складываются из затрат тепла на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.

Баланс потребляемого тепла по заводам полимерных стоительных материалов и изделий в процентном составе из расчета тепло­ вых нагрузок-составляет, %•

В качестве источников тепла на предприятиях для восполнения потребностей технологии применяют пар и электроэнергию. Для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения на заводах используют пар и горячую воду, применение которой иногда более целесообразно. По процентному со'ставу использования основным источником тепла для предприятий является пар. Наличие на пред­ приятиях полимерных строительных материалов и изделий боль­ шого количества технологических установок периодического дейст­ вия (прессов, камер, автоклавов, форм и др.) обусловливает резко переменный во времени расход пара на технологические нужды. Поэтому приходится устанавливать промежуточные паровые акку­ муляторы, позволяющие уменьшить неравномерность получения пара от котельной или ТЭЦ.

В отличие от других промышленных объектов предприятия по­ лимерных материалов используют на технологические нужды и ост­ рый пар. Количество используемого острого пара на производство вспученных материалов может достигать 30—40% от расходуемо­ го в цехах. Использование острого пара и его загрязнение резко осложняет возможности возврата конденсата в котельную.

Теплотехнические установки, первичным источником тепла для которых является пар, могут работать на различных теплоносите­ лях. В некоторых случаях для непосредственного нагрева материа­ ла используется перегретая вода, в некоторых — горячий воздух,

272

•Несмотря на-такие различия в потреблении пара по давлению, на заводах полимерных строительных материалов следует приме­ нять единую систему пароснабжения с одинаково высоким давле­ нием. Применение системы пароснабжения высокого давления в значительной мере устраняет трудности в условиях ее эксплуа­ тации.

Так, например, при эксплуатации систем низкого давления ма­ лейшее изменение в сопротивлениях паровой магистрали приводит к разрегулированию всей системы паропроводов, при этом некото­ рые агрегаты начинают получать пар в недостаточном количестве.

В системах паропроводов высокого давления каждый отводя­ щий участок паропровода к установкам или установке с меньшим необходимым давлением пара обеспечивается установкой острой дроссельной диафрагмы с простейшим регулятором давления пря­ мого действия (РПД) после себя, который поддерживает необходи­ мое давление пара перед любой пароиспользующей установкой. Поэтому разрегулирование системы в случае включения или отклю­ чения какой-либо установки может быть компенсировано работой РПД.

Величина разрегулирования паровой системы зависит от кон­ структивных особенностей системы теплоиспользующих'установок,

атакже от давления пара в сети и установках.

Взависимости от этих факторов, по данным [19], расход пара в установке может быть определен по формуле

Обычно, рассчитывая систему паропроводов по тепловым на­ грузкам, последнюю не связывает с системой отводов конденсата, которую рассчитывают самостоятельно. Принцип такого расчета справедлив для непрерывно действующих герметических систем с постоянным количеством подводимого ггара и отводимого конден­ сата. В практике работы заводов полимерных материалов применя­ ется, во многих случаях острый пар для вспучивания изделий в каме-

273

pax, в формах и др. Эти установки работают периодически с раз­ ным количеством потребного пара во времени.

Так, например, если принять что на время разогрева до рабо­ чей температуры материала расходуется единица пара в единицу времени, то в период изотермической выдержки расходуемое коли­ чество пара составит 0,1—0,15 единицы в единицу времени. Но так как камера не является абсолютно герметичной и в ней нельзя соз­ дать давление или вакуум, то системы пароснабжения и коиденеатоотвода становятся связанными друг с другом.

Поэтому системы конденсатоотвода для таких установок сле­ дует рассчитывать по максимальному количеству образующегося конденсата с учетом удаляемого из установки воздуха и пара вто­ ричного вскипания, образующегося в конденсатопроводе.

§ 2. Характеристика непроизводственных тепловых нагрузок

Как уже указывалось, кроме затрат на производство продукции, предприятия потребляют тепловую энергию на отопление и венти­ ляцию зданий и сооружений. Система отопления и вентиляции предназначается для обеспечения в производственных помещени­ ях температуры и воздухообмена, необходимых для нормальных условий труда рабочих. Система отопления нормальная, когда пре­ дусматривается в цехах необходимая температура для работы. Де­ журная система обеспечивает в нерабочее время в цехах внутрен­ нюю температуру 5° С.

Тепловые выделения, а также вредные выделения паров и газов, сопровождающие частичную деструкцию полимеров, необходимо учитывать при определении расходов тепла на отопление и венти-

274

ляциго. В зимнее время выделение тепла перерабатывающими аг­ регатами в помещение цеха дает возможность уменьшить расход тепла на отопление. В летнее время выделение тепла необходимо учитывать при осуществлении вентиляции, так как избыточное тепло необходимо удалять из помещений. Вредные выделения паров, газов и пыли должны немедленно удаляться из цехов для создания

вних необходимых санитарных условий.

Втабл. 18 приводятся основные вредные выделения в помеще­ ния цехов при переработке полимерных материалов в строительные изделия.

Т а б л и ц а 18

Средние удельные величины выделений в помещения цехов

й переработки полимерных материалов относят к группе с одновре­ менным комплексным выделением тепла, влаги, газов и пыли, тре­ бующим наиболее сложного решения вентиляции и отопления.

Кроме установления выделений тепла, влаги и газов, рассчиты­ ваемых по приведенной таблице, и производительности цехов, необ­ ходимо определить теплопотери и теплопоступления в цехи от дру­ гих источников.

275

§ 3. Принципы определения затрат тепла на отопительные системы

ниже показаны принципы определения количества тепла, поступа­ ющего и уходящего из промышленных зданий и сооружений.

Потери тепла через внешние ограждения зданий — теплопотери

ная зимняя температура наружного воздуха для систем отопления; я — поправочный коэффициент к разности температур в зависимо­ сти от расположения вида рассматриваемого ограждения; F — пло­ щадь ограждения; и — коэффициент, учитывающий добавочные по­ тери тепла на нагрев холодного воздуха, поступающего за счет инфильтрации через притворы окон, фонарей, ворот, дверей.

Расход тепла на нагрев инфильтрата в промышленных зданиях достигает 30—40% от основного, поэтому его необходимо учиты­ вать.

Кроме потерь в цехах имеется и ряд тепловыделений, не учтен­ ных табл. 18, которые также следует принимать во внимание. Теп­ ло выделяют работающие электродвигатели, теплопроводы, систе­ мы освещения, люди, кроме того, учитывают тепло солнечной радиации.

Полный расход тепла для расчета отопительных систем ведется специалистами. Приближенные расчеты по укрупненным показа­

четные температуры наружного воздуха соответственно для систем

в табл. 18, а также от работающих электродвигателей и различных теплопроводов.

Ниже приведены формулы, по которым можно определить ука­ занные тепловыделения и которые должны быть учтены при окон­ чательном определении количества тепла, расходуемого на отоп­ ление и вентиляцию..

276