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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 82

Скачиваний: 0

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

Расход пара на весь технологический процесс определяем суммой всех его расходов по цехам

d = 19 + 11 + 269 = 299«300 кг\мз бетона.

Часовой расход пара

DT = G4d = 12-300 =-- 3600 кг\ч.

Теплотехнический расчет. Определяем расход тепла отдельными потребителя­

ми пара.

Расход тепла на получение нормального пара с энтальпией 2680 кдж/кг, иду­ щего на технологический процесс,

QT = DTta — 3600-2680 = 96,5-Ю5 кдж[ч.

Для расчета расхода тепла потребителями определяем объем отапливаемых помещений по наружным и внутренним размерам. Толщину стен принимаем

500 мм.

Внутренний объем главного производственного корпуса с арматурным цехом

- 138-72-10 + 1440-10 = 114-103 м г.

Наружный объем производственных зданий при длине арматурного цеха 1440/72=20 м составит 159-73-10= 116-ІО3 м3. Объем подсобных, административ­ ных и бытовых отапливаемых помещений ориентировочно принимаем равными 10% от объема основных производственных, что составит по внутреннему объему 114-103-0,1 = 114-102 м3, а по наружному 116-103-0,1 = 116-102 м3.

Тогда общий внутренний объем отапливаемых зданий равен

Упн =

114-103 + 11,4-103 =

125,4-ІО3 м3.

 

Наружный объем

 

 

 

 

 

Ѵн =

116-103 4- 11,6- ІО3 =

127,6-ІО3 м3.

 

Определяем часовой расход тепла на отопление:

 

 

 

Q OT = 3 , 6 л Ѵ н ( t B — 7Р,0) = 3 ,6 -0 ,6 5 - 1 2 7 ,6 - ІО3-[16 —

( —

26)] = 125,5-105,

 

где X — тепловая отопительная характеристика

здания,

в

среднем x=0,65;

/„ и

7р.о по табл. 11 для Москвы приняты соответственно 16 и —26° С.

 

Расход тепла на вентиляцию при кратности воздухообмена я=2, внутреннем

-объеме отапливаемого здания ѴВц= 125,4-ІО3 лі3, расчетной

температуре на

вен­

тиляцию (см. табл. 11) — 15,2° С, теплоемкости воздуха сп = 1,3 кдок/м3 °С

■QueiiT вн(7R 7р.и) — 1,31-2-125,4-103[16 — ( — 15,2)] = 102-ІО3 кдж\ч.

Расход тепла на бытовые нужды определяем, исходя из нормы потребления горячей воды 60 л/сут на человека, температуры горячей воды 65°, холодной 5° С и количества часов на ее приготовление при отсутствиизапасов — 2:

4,21Лг (7Г В— 7ХВ)

4,2-60-330(65 — 5)

Сбыт —

 

= 25-ІО5 кджіч.

5-быт

 

 

Общий расход тепла на технологический процесс,

отопление, вентиляцию и

торячее водоснабжение с учетом коэффициента резерва

/ер = 1,2 и коэффициента

■потерь тепла при транспортировке пара £тр=1,05 определяем как сумму расхода тепла отдельными потребителями

Собщ = (Q T 4“ Qот ~Ь Снент Сбыт) ^р&гр —

^

= (96,5-ІО5 + 125,5-105 — 102-105 + 25-105)-l,2 -l,0 5 =

440-105 к д л ф .

39



Часовой расход нормального пара

Q.,

44-ІО6

Л,.„

16,4-103 кг, или 16,4 г/к.

 

2680

К установке принимаем котел типа ВВД давлением 13 бар для сухого насы­ щенного пара. Паропроизводнтелыюсть котельной по пару данного давления с энтальпией t„=2787 кдоіс/кг п подогревом питательной воды до 50° С с энтальпией ,-„.„=4,18-50 = 209 кдж/кг составит

£>„2680

16,4-2680

D = -----;—

Т/ч.

Іп г„.Н

2787 — 209

Принимаем 2 котла общей паропронзводителыюстыо 20 т/ч. Таким образом, котельная имеет запас мощности 17%.

Расчет топки ведут на одни котел при сжигании в нем угля с Q„>’ = = 28549 кдж/кг. В соответствии с составом и свойствами угля и производительно­ стью котла к. п. д. установки ориентировочно принимаем равным 0,85.

Определяем расход топлива за час и секунду:

Р ( і„ —

10 000 (2787 — 209)

5„ =

= 1065 кг;ч

 

28 549-0,85

или

Всек = — - = 0,297 кг!сек.

сек 3600

Учитывая значительный расход топлива, проектируем полумехаинческую топ­ ку с пневматическим забрасывателем ПМЗ-ЦКТИ Бийского котельного завода.

- Видимую тепловую мощность решетки Q/R и топочной камеры Q/V прини­ маем по технической характеристике:

Q

 

Q

квш/м3.

= 1050

кет/м- и —- = 290

R

 

 

V

 

Определяем основные габариты топки:

 

площадь колосниковой решетки

 

 

 

 

 

0,297-28 549 = 8,1 м-;

 

R

 

1050

 

 

 

 

 

объем топочной камеры

 

 

 

 

RCCKQH

0,297-28 549

29,2 мз.

 

Q

 

290

 

 

 

V

По каталогу выбираем топку площадью 8,78 м2, шириной решетки 2440 мм и длиной 3600 мм; высота топочной камеры: Н = V/R=29,2/8,78=3,3 м.

Размеры топки вписываются в габариты котла.

Показатели работы топки, взятые из ее технической характеристики: давле­

ние воздуха под решеткой 800 н/м2,

температура воздуха 20° С, коэффициент из­

бытка воздуха ct= 1,5; потери тепла

с механическим недожегом

7%; с хими­

ческим недожегом <?з~1,0%, температура отходящих от котла газов

160° С. При-

сосы воздуха

для котлов без пароперегревателя и экономайзера принимаем рав­

ными 0,3, что

отвечает коэффициенту избытка воздуха в отходящих

газах 1,8.

40


Рассчитываем процесс горения топлива при а=1,5 и 1,8. Результаты расчета приведены в табл. 42. Далее составляем баланс тепла котла за 1 ч работы.

Часовой приход тепла. 1. От сгорания топлива

дх = B 4QP = Дч28 549 к д э ф .

2. С воздухом, поступающим на горение, и с прнсосами его через неплотности

q2 = ДцѴпозСпоз^поз = ß 413,36-20-1,3 = 3475,, кдж,ч.

Часовой расход тепла. А. Полезный.

1. На парообразование

q\ = D (г„ — 10 000 (2787 — 209) = 2578 -104 кдж\ч.

Б.Потери тепла.

2.С отработанными газами

< 7 2 В ц Ѵ газ^газ^газ = Вч 13,65-1,35160 = 29405,, к д э ф .

3. С химическим недожогом

<7 з = | 5 ,,QjJ<7 3 0 , 0 1 = б,,28549-1 -0,01 = б ч285 к д э ф .

4. С механическим недожогом

<74 = 5„QP?40,01 = б,,28 549-7-0,01 = 5„1998><Ь/с/ч.

5. Потерн тепла (кдж/ч) поверхностью обмуровки котла во внешнюю среду

<7g = СССуМ(^£Т ■ t в) 53, 6.

Котел в обмуровке имеет следующие размеры: ширину 5,08 м, высоту 6,60 м, длину 6,41 м. Поверхность, через которую теряется тепло,

5 = 5 ,08-6,6-2 + 6 ,41-6,6-2 + 5 ,08-6,41 = 184,1 лР.

Обмуровка котла состоит из одного шамотного кирпича толщиной 230 мм и красного толщиной 250 мм. Коэффициент теплопроводности красного кирпича при средней температуре газов 600° С Л,,р = 0,47+ 0,0005^=0,47+0,0005-600=0,5 ег/ліх X-°С, шамотного кирпича Я,ш =0,69+0,00 064^= 0,69+0,00 064-600=0,73 вт/м-°С. Термическое сопротивление стенки обмуровки

о

0,25

0,23

0,81.

2 г

оТ

=

0,73

 

По графику рис. 4 при средней температуре внутренней поверхности 600° С и

термическом сопротивлении стенки печи Б

і

= ° '81'

температура наружной

стенки равна 77—80° С. Суммарный коэффициент теплоотдачи для керамической стенки по табл. 32 составляет 12,67 вт/м2 С. Температура поверхности выше нор­ мы. Рекомендуется ее изоляция. Расчет сделан для нанхудших условий:

<7 5 = 12,67-(80— 16) 184,1-3,6 = 53,6-ІО4 к д э ф .

Уравнение баланса тепла

Ч\ + Я2 = ч'і + ?2 + 7з + я\ + ?5=

28 5495„ + 3475,, = 2578-104 + 29405,, + 2855,, + 19985,, + 53,6- ІО4.

Отсюда б ч = 1111 кг/ч.

41


Значение полученного расхода топлива близко к ориентировочно определен­ ному, поэтому размеры топки не пересчитывают. Уточняем термический к. п. д. котла:

vjT = 2578-І04/321Ы 0‘! = 0,8.

 

 

Сводная

таблица баланса тепла

котла

 

 

 

 

 

 

Количество тепла

 

 

Наименование статей баланса

 

ндж/н

%

 

 

 

 

 

 

 

Часовой приход

тепла

 

 

 

1. От

сгорания т о п л и в а .......................................

 

 

3172ІО4

99,0

2.

С во зд у х о м .........................................................

 

 

39104

1,0

 

 

 

В с е г о

. . .

3211 • 104

100

 

 

Часовой расход

тепла

 

 

 

А. Полезный

 

 

2578 • ІО4

80,2

1. На

парообразование.......................................

 

 

Б. Потери тепла

 

 

326104

10,2

2.

С

отработанными газами

топлива..............................

. . .

3.

С

химическим недожогом

32104

1,00

4. С механическим недожогом топлива

. . .

222ІО4

6,9

5.

Поверхностью обмуровки во внешнюю

среду

53,6- ІО4

1,66

Невязка б а л а н с а ....................................................

 

 

- 0 ,6 - ІО4

0,02

 

 

 

В с е г о

. . .

3211 • 104

100

 

 

 

Г Л A B А

IV

 

 

УСТАНОВКИ ДЛЯ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ СИЛИКАТОБЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

§ 1. Установки непрерывного действия

Установки непрерывного действия для теплообработки железо­ бетонных изделий применяют в конвейерном способе производства. К ним относят щелевые, туннельные многоярусные, вертикальные пропарочные камеры, одноярусные и двухъярусные пропарочные камеры прокатных станов, пакетировщики. Теплообработка изде­ лий в пропарочных камерах производится в среде пара путем пере­ дачи тепла поверхности изделий конвекцией. Этот способ прогрева называют конвективным.

При изготовлении изделий на прокатном стане или в термофор­ мах, уложенных в пакет, прогрев их происходит при соприкоснове­ нии с нагретой стенкой термокамеры или формы. Такой способ про­ грева, происходящий за счет теплопроводности, называют кон­ тактным.

42