Файл: Никифорова, Н. М. Основы проектирования тепловых установок при производстве строительных материалов учеб. пособие для техникумов.pdf

то и котельную проектируют на выпуск пара давлением не ниже 13 бар.

Расход пара на технологические процессы рассчитывают исхо­ дя из норм его расхода на единицу продукции, например на 1 м3 бетона, 1000 шт. силикатного кирпича и т. д. Расчет расхода пара на отопление производят с учетом продолжительности отопитель­ ного периода для данной местности, метеорологических условий, санитарных норм для производственных и административных зда­ ний и их кубатуры. Проектируя котельную, необходимо иметь при­ вязку ее к определенной местности, производительность завода по готовому продукту и габариты отапливаемых помещений. Если производительность завода составляет G4 м3 бетона в час, расход нормального пара с энтальпией 2676 кдж/ч на м3 бетона d кг, то часовой расход (кг/ч) его на технологический процесс составит

D r = G 4d-

На отопление зданий и горячее водоснабжение рекомендуется брать от котла перегретый пар в целях сокращения потерь тепла на его конденсацию в паропроводах, упрощения конденсационного хозяйства и эксплуатации системы паропроводов.

Расчет расхода пара на отопление ведется исходя из климати­ ческих условий данной местности, кубатуры, типа и температурной характеристики здания, существующих норм расхода тепла, приве­ денных в табл. 10.

Климатические характеристики для некоторых городов приведе­

(принимают из табл. 10 в зависимости от типа здания и его куба­ туры); Ун— объем здания по наружным размерам, ж3; tB и tp.0— температуры воздуха внутри помещения.и расчетная для отопле­ ния температура наружного воздуха, взятая по средней для самой холодной пятидневки (табл. 11).

У открывающихся наружу дверей железобетонных заводов час­ то устанавливают паровые калориферы для подогрева воздуха, ис­ пользуемого для устройства воздушных завес. Калориферными установками можно также отапливать некоторые другие помеще­ ния. Расход тепла (кдж/ч) на приточную вентиляцию от паровых калориферов находят по формуле

■£вент=3,6і/Ѵ/н(г!в—/в.р)

или

теплоемкость воздуха, кдж/м3-0С; п — кратность часового воздухо­ обмена.

34

Т а б л и ц а 11

Температурные характеристики отдельных городов

Пар также расходуют на бытовые нужды — подогрев воды для столовых и производственных душевых. Согласно установленным нормам расход горячей воды с температурой 65° С составляет: для столовых — 3,5—5,5 л на человека; для производственных душе­ вых— 60 л на потребителя.

Расход тепла (кдэю/ч) на бытовые нужды определяют по фор­ муле

л_ 4 , 2 —

где V — норма потребления горячей воды на человека, л[сут\ z — количество потребителей воды; іг.в и в — температуры: для горя-

36

чей воды принимают ^Г.В= 65°С и холодной водопроводной: ^х.в = = 5° С — для зимнего периода и Д.в=Ю °С— для летнего; Тбыт — количество часов, затраченное на приготовление горячей воды за сутки, ч, при наличии имеющихся емкостей запас горячей воды осу­ ществляют в течение 12—24 ч/сут, при отсутствии их — 2—5 ч/сут.

Общий расход тепла (кдж/ч) на технологические нужды, ото­ пление, вентиляцию и горячее водоснабжение составит

Q x + Q o r + Q вент ~"f~ Q O U T '

Расход пара (кг/ч) на указанные нужды

Dr+ D0T + Dцент ^быт ( Q T +. Qот 4- Qцент QOUT) »

где tn и гк— энтальпия -пара и конденсата.

Общий максимальный расход пара (кг/ч) всеми потребителями

■^общ . inax = (D-f - j - D or- j - ö BeHf “ b ^ б ы т ) ^ р ^ т р ’

где kp— коэффициент резерва, Ар = 1,2—1,3; ßTp— коэффициент по­ терь тепла при транспортировке пара, Атр=1,05—1,2.

Полученный расход пара является паропроизводительностью ко­ тельной установки и служит для выбора типа и числа котлов, при­ нятых к установке в соответствии с теми параметрами пара, кото­ рые определяются требованиями технологического потребителя.

С целью бесперебойной работы котельной установки число кот­ лов рекомендуется брать не менее двух. Тип парового котла подби­ рают по табл. 9.

Тепловой расчет котельной установки состоит из расчета горе­ ния топлива, в результате чего определяют расход воздуха на еди­ ницу топлива (Ѵв), количество образовавшихся газов из единицы топлива (Ѵгаз), теоретическую и практическую температуру в топке.

Расчет горения ведут при коэффициенте избытка воздуха в топ­ ке, принятом из табл. 6, и коэффициенте избытка его за котлом. Расчет температуры горения производят при коэффициенте избыт­ ка воздуха в топке, при расчете потерь тепла с отходящими газами принимают их объем с учетом присосов воздуха через неплотности, т. е. при коэффициенте избытка воздуха за котлом. Присосы воз­ духа по газоходам в котлах без пароперегревателя и экономайзе­ ра можно принять от 0,2—0,3, в котлах с пароперегревателем и эко­ номайзерами-— до 0,45.

Температуру уходящих газов при установке экономайзеров ори­ ентировочно принимают 140—200° С.

Для водотрубных котлов малой и средней мощностей без эко­ номайзеров и воздухонагревателей температуру отходящих газов •ориентировочно определяют по формуле

*4= 1 2 0 + 9 -gн£к-,

где DK— номинальная паропроизводительность, кг/ч; Нк — поверх­ ность нагрева котла, м2.

37

Допустимая температура газов при выходе из топки во избежа­ ние шлакования поверхности трубок должна быть не выше темпе­ ратуры начала деформации золы, но не более 1150° С, а для слан­ цев— 900° С. Расход топлива (кг/ч) на котельную установку опре­ деляют по формуле

далее из,уравнения баланса тепла.

По величине расхода топлива и его виду производят-провероч­ ный расчет габаритов выбранной конструкции топки, учитывая, что

ееразмеры не должны выходить за пределы габаритов котельной установки. Методика расчета описана выше.

Далее составляют баланс тепла котельной установки, уточняют

еек. п. д., подбирая дутьевой вентилятор, дымосос и в случае про­ ектирования камерных топок — горелки или форсунки.

Отдельные статьи баланса тепла котельной установки аналогич­ ны указанным выше в тепловом балансе топок. Полезный расход тепла на парообразование принимают по формуле

q i = ü ( i a- i „ J .

При расчете потерь тепла во внешнюю среду необходимо прини­ мать всю наружную поверхность котельной установки, расположен­ ную над уровнем земли.

Пример. Запроектировать котельную установку для железобетонного завода мощностью 70 тыс. м3 бетона в год с поточно-агрегатной технологией. Произвести проверочный расчет топки котла, составить баланс тепла котла и определить его к. п. д. Топливо — уголь Прокопьевско-Кисельковского месторождения.

Дополнительные данные для проектирования. Главный производственный корпус размером 138X72 м. Арматурный цех расположен в торце главного кор­

шенного давления. Давление пара в котле в соответствии с технической характе­ ристикой котла 13 бар. Число рабочих на заводе — 330 человек.

При расчете расхода тепла на отопление и вентиляцию тепловая отопитель­ ная характеристика здания принята 0,65 вт/м2, вентиляционная — 0,59, кратность часового воздухообмена — 2. Климатические условия примяты для Москвы.

Пар на заводе расходуется на технологический процесс производства — раз­ мораживание заполнителей на складе инертных, подогрев бетонной массы, тепловлажностную обработку изделий, а также на отопление зданий, подогрев возду­ ха для вентиляции помещений и воды для душевых и другие бытовые нужды.

Технологический расчет. Режим рабочего времени завода ориентируется на пятидневную трехсменную рабочую неделю по 8 ч. Тогда количество рабочих су­ ток составит 259. Количество рабочих часов 259-24=6212 ч. Часовую производи­ тельность завода определяем с учетом коэффициента использования оборудова­ ния 0,95:

6212-0,95

38