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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 159

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

At =

нед

c,

( X I I I . 7 )

 

где SQne H недостающее тепло в цехе, здании, ккал/ч; SQBHT — суммарный вес удаляемого воздуха, кг/ч; с р — теплоемкость возду­ ха (0,24 ккал/кг-град).

На основе проведенных расчетов составляют табл. 20 и 21 воз­ душных и тепловых балансов цеха или здания.

Т а б л и ц а 20

Тепловой баланс цехаили помещения

о к га Я

*> ¥

Период

йо. ох

° 3 с: 5

Летний

Зимний

Расход тепла, ккал\н.

га к X а.

гага °oS s «ЬЯ

и Ч Й

 

а о

ь

GJ К

&S S

О,* Н

CU О

и™ о

и X

s g S

 

га га

те я; сь

 

 

х а.

те те

га ь д х х =

К О Д

CJ g a

=4

га я х

Теплопоступления, ккал/ч

at

° 5

4 Я

и g

CJ >!

Т а б л и ц а 21

Период

Летний

Зимний

 

 

Воздушный баланс цеха или помещения

 

 

 

 

 

Приточная вентиляция

 

Вытяжная вентиляция

 

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

СЗ

(еще-

UJ

 

 

га

 

 

приэа

 

 

 

 

механи­

 

 

механи­

 

 

в

 

>=;

 

 

 

 

 

 

CJ

 

ческая

к

 

 

 

ческая

и

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

s S

.местная, чкг,

общая,

Естественн кг/ч

есВг о

Кратность

 

 

общая, кг/ч

га

Всего;кг/ч

Кратность(

S i

 

 

5

о

о ^

 

 

 

 

 

гаО

еГ

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Со

га

 

н

 

 

а

 

 

 

 

 

 

^ •»

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~ га" о а*

 

" г .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CJ О

е- н

с;

go >» -

S х

га S О)

X о

11

На основе теплового и газового баланса определяют расход тепла в час и год на отопление и вентиляцию (непроизводственные расходы тепла). При этом кратность обмена воздуха для цехов переработки полимер'ных материалов должна определяться взрыво-

281


безопасными и предельно допустимыми

концентрациями

вредных

выделений. Минимальная кратность для таких цехов должна

быть

не менее 2. Рециркуляция воздуха не допускается.

 

 

 

 

 

Температура воздуха, подаваемого приточной вентиляцией, сов­

мещенной с отоплением, определяется

расчетом,

но

не

должна

превышать 70° С при подаче воздуха на высоте 3,5 м и выше.

При

подаче

воздуха

ниже отметки

3,5 м температура

не должна

пре­

вышать

45° С.

Теплопроизводительность

воздухоподогревателей

приточных систем определяют по расчету

потребностей

тепла

в

зимний период.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полный расход тепла на нагрев воздуха

Q0 6ni при

совмещенном

воздушном отоплении с приточной вентиляцией

определяется

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<2общ=

У*ус(*пр / н ) ,

 

 

 

 

( X I I I . 8 )

где Va — количество приточного наружного воздуха; у — объемный вес воздуха; с — теплоемкость воздуха, tap— температура подава­ емого приточного воздуха; ta — расчетная наружная температура воздуха.

Расход пара на отопление и вентиляцию составит

Р=

° ° б щ -.

( X I I I . 9

 

in.

 

§ 5. Затраты тепла на горячее водоснабжение

 

Расход тепла на горячее

водоснабжение складывается

только

из затрат воды на душевые установки. Согласно санитарным нор­ мам на промышленных предприятиях расход горячей воды на одно­ го производственного рабочего исчисляется в размере 40—50 кг при температуре 65° С. Вода подогревается в водяных подогревателях и используется только в течение одного часа в смену, когда произ­

водственные рабочие по окончании работы принимают душ'.

При

двухсменной работе предприятий полимерных строительных мате­

риалов и изделий весовой расход воды на душевые

установки

за

сутки может быть определен по формуле

 

 

G = Kgn

кг/сутки,

 

( X I I I . 1

где G — расход воды за сутки;

К— коэффициент,

предусматрива­

ющий количество человек, пользующихся душем (принимается

по

санитарным нормам на проектирование промышленных предприя­

тий); п — число человек, работающих

на предприятии в течение,

двух смен.

 

Душевые должны полностью обеспечить потребность в горячей

воде за 1 ч после каждой смены, т. е. за

1 ч работы душевых будет

расходоваться воды G/2.

 

282


Тогда расход тепла на горячее водоснабжение в сутки составит

 

<Эг.в. == Gcp (^r.B.

*х.ср)

ккал,

( X I I I . 11)

где

G — суточный расход

горячей

воды;

ср — теплоемкость

воды;

tr.a

— температура горячей воды; /х .С р — температура холодной воды

(для зимы 5° С, для лета

10—15°). В

расчетах следует

при­

нимать

 

 

 

 

 

* х . С Р =

5 ± ^ - = 1 о » с . -

 

 

Часовой расход тепла можно определять

 

 

Q 4 =

- ^ ± - ккал/ч,

(XIII . 12)

 

 

т

 

 

 

где т — число смен работы

предприятия.

 

 

Т а б л и ц а 22

Расход пара на теплоснабжение

 

Продолжитель­

 

 

Расход пара

 

Число дней

 

 

Наименование расходных

ность периода

 

 

сетей

по климатичес­

работы завода

часовой

суточный за период

 

ким условиям

в период

I . Зимний период

На технологические

На отопление и венти­ ляцию в рабочие дни . .

На дежурное отопление в нерабочие дни . . .

На горячее водоснаб-

I I . Летний период

 

На

технологические

-

нужды

горячее

.

На

водоснаб­

 

жение

 

 

 

В с е г о за

год . . .

 

Для двухсменной работы Q4 = Qr.B/2. Определив Q4, выбирают необходимый пароводяной водонагреватель.

По полученным данным расхода тепла на технологические нуж­

ды, отопление

и вентиляцию,

а также

на горячее

водоснабжение,

составляют табл. 22 расхода пара предприятием.

 

Составленная

таблица (график) расхода пара по заводу явля­

ется заявкой

на

снабжение

паром от

заводской

котельной или

ТЭЦ.

 

 

 

 

 

283


§ 6. Организация теплоснабжения

Примерная схема общего теплоснабжения завода от единой паровой сети показана на рис. 127. От этой сети питаются теплоиспользующие системы А, Б, В, Г, Д и Е. Система А —лолимериза- ционная камера, питается паром давления б ат. Пар подается в обогревательные плиты 5, конденсат через систему отвода конден­ сата направляется в котельную. Необходимое давление регулиру­ ется по температуре плит с помощью дроссельной диафрагмы и ре­ гулятора прямого действия ( Р П Д ) . Система Б — автоклавы для спекания и окончательного вспучивания поропластов. Необходимое давление в автоклавах поддерживается в пределах 1,2—1,5 ат. Пар из сети через РПД и дроссельную диафрагму поступает в автоклав и используется для спекания материала. Система регулирования подачи пара применяется прямого действия по давлению после себя. Конденсат из автоклава, загрязненный продуктами полимери­ зации, отправляется либо на очистку в очистные сооружения, либо в дренаж.

Система В — приготовление воды для горячего водоснабжения. Пар давлением до 4 ат поступает в паровой водонагреватель, куда подается нагреваемая вода, необходимая на горячее водоснабже­ ние. Давление подаваемого пара снижается дроссельной диафраг­ мой и' регулируется по необходимой температуре воды регулято­ ром прямого действия. Система подачи пара в установку В работа­ ет только в период разбора воды на душевые установки. Конденсат в период работы системы через систему конденсатоотвода направ­ ляется в котельную. Система Г — подогрев воздуха, используемого

на совместное

воздушное отопление

с вентиляцией.

Необходимое

давление пара

до 4 ат. Давление в системе снижается

в дроссель­

ной диафрагме

и регулируется по температуре конденсата регуля­

тором прямого действия. Конденсат

через

систему

конденсатоотво­

да отбирается

в котельную. Система

Д

обогрев

гидравлического

пресса перегретой водой. Пар от общей линии питания через регу­ лятор давления (РД) и дроссельную диафрагму подается в тепло­ вой аккумулятор. Необходимое давление на выходе поддерживает­ ся 12—14 ат в зависимости от необходимой температуры нагревательных плит. В теплообменнике используется теплота па­ рообразования для нагрева циркулирующей в системе пресса воды, а конденсат через конденсатоотводящую систему возвращается в котельную. Система Е — предварительное вспучивание бисерного полистирола в шнековом аппарате непрерывного действия. Необ­ ходимое давление пара на входе 1—1,2 ат достигается установкой дроссельной диафрагмы и регулятора прямого действия. Регулиро­ вание (производится по температуре удаляемого конденсата. Аппа­ рат работает при атмосферном давлении. Конденсат из шнековото аппарата загрязнен и удаляется либо в дренаж, либо на очистку в очистные сооружения.

Приведенная схема теплоснабжения завода полимерных строи­ тельных материалов и изделий является наиболее гибкой и удоб-

284


Г

Д

Е

Горячий Воздух на.

Рис.

127. Схема теплоснабжения завода полимерных

строительных материалов от единой паровой сети:

• • I

—паропроводы-

конденсате-

и воздухопроводы; РД — регулятор давления; РЯД — регулятор

температуры пря­

мого

действия; / — воздухоподогреватель;

2 — гидравлический

пресс; 3 — водоводяные теплообменники; 4 паровой аккумуля­

тор-

5 —шнековый

аппарат для

предварительного вспучивания;

6 — паровой водоподогреватель; 7 — автоклав;

S—нагреватель­

ные

плиты камеры

полимеризации; К — кондепсатоотводчнк;

КБ — конденсационный баи; Я — насос; ТЬ - термобал.юп РЯД;

дд — дроссельная диафрагма

ной. При отключении от сети какого-либо агрегата с помощью РПД

резрегулирование системы быстро ликвидируется,

и система

может работать в необходимом для требований

технологии

режиме.

 

После определения тепловых нагрузок и схемы пароснабжения в случае снабжения предприятия паром от собственной котельной производят выбор котельных агрегатов.

В качестве основных котельных агрегатов

в настоящее

время

для заводов, где не требуется давление выше

10—20

ат, применя­

ют котлы Д К В Р .на

давление 14—22 ат,

СУ-20 на давление

40 ат и газомазутные

котлы Белгородского

завода

на

давле­

ние 14 ат.

 

 

 

 

В качестве водогрейных котлов для отопления могут применять­ ся отопительные чугунные котлы, создаваемые по новому ГОСТу, серии Кч-1, К.ч-2 и Кч-3. Наряду с переходом на унифицированные котлы некоторое время будут изготавливаться и котлы старых об­ разцов: «Энергия-6», АВ-2, «Тула-1» и др.

Выбор паровых котлов для промышленных целей производят по производительности и необходимому давлению.

Количество котлов, устанавливаемых в котельных, принимается не менее двух и не более четырех.

При выборе котлов, для которых в справочных данных показа­

ны лишь поверхности

нагрева,

задаются

величинами

удельного

паросъема

DJHK

(для

паровых котлов)

и удельного

теплосъема

Q.IH*. (для водогрейных).

 

 

 

 

 

 

 

Для современных котлов

повышенной

паропроизводйтельности

(ДКВР-20

и др.)

вне зависимости

от рода'сжигаемого

топлива

значение

DJHK

достигает

45—55 кГ/м2-ч,- a. Q/HK

 

составляет

30 000—35 000 ккал/м2-ч, где

Dn

— потребное

количество пара,

кг/ч; Q — потребное количество

тепла, ккал/ч;

Нк — поверхность

нагрева котла, м2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система пароснабжения

предприятия

является

экономичной

только в том случае, если все пароподводящие и конденсатоотводящие магистрали правильно рассчитаны и увязаны друг с другом.

Применение на заводах единой паровой сети, высокого давле­ ния резко повышает пропускную способность системы и упрощает регулирование, поэтому она является более экономичной и техни­

чески оправданной.

Расчеты

систем паропроводов

приведены в

гл. V, поэтому здесь

разберем

принципы расчетов

конденсатопро-

водов. Как уже ранее упоминалось, подвод пара и отвод- воздухо-,

пароконденсатной смеси, каковую представляет

собой

конденсат

на промышленных предприятиях при воздействии

острого

пара на

материал, представляют собой взаимосвязанную систему. В этом случае удобнее не подразделять конденсатопроводы на «сухие» и «мокрые», а решать аналогичную задачу, что и при расчете паро­ проводов, т. е. определять диаметр, требуемый перепад давлений и пропускную способность конденсатопровода.

Пропускная способность конденсатопровода может быть опре-

286