Отже, для нашої системи опалення необхідно 2 котли «VICTRIX 90» тепловою потужністю 90кВт, таплощею поверхні нагріву 90 м2. 1 страница

Визначимо сумарну поверхню нагріву котлів:

=(1,1...1,2) , м² (4)

де – теплове напруження поверхні нагрівання котла, Вт/м² в залежності від марки та виду палива.

Для твердого палива:

=10000 Вт/м²

= м²

1.3Визначення витрат палива.

Витрати палива для водогрійних котлів знаходяться за формулою:

В = (1,1...1,2 ) , кг/с

де – нижня теплота згорання палива Дж/кг, яка вибирається в залежності від марки палива

=19,97 10⁶ Дж/кг

– к.к.д. котельної установки, для опалювальних котлів =0,6...0,7

В= кг/с

1.4 Вибір типу нагрівних приладів та визначення їх поверхні нагріву.

При виборі типу нагрівного приладу слід враховувати, що у приміщеннях з постійним перебуванням людей (лікарні, цехи) встановлюються гладкі нагрівні прилади (радіатори, конвектори), а в приміщеннях з тимчасовим перебуванням людей (майстерні, склади, тощо) можна використовувати чавунні ребристі труби.

Поверхня нагріву приладів визначається за формулою:

F_пр=Q_р/(к (t_пр-t_в)), м²

де Q_р – розрахункова тепловіддача нагрівних приладів у приміщені, Вт

t_пр – середня температура теплоносія в приладі, ^оС

к – коефіцієнт теплопередачі приладу, Вт/м² К

Для водяної системи опалення:

t_пр=(t_н-t₀)/2, ^оС

де t_н і t₀ – температура води в ^оС, яка надходить до приладу і виходить з нього. Для холодного періоду року можна прийняти t_н=95 ^оС, t₀=70 ^оС

Коефіцієнт тепловіддачі нагрівного приладу залежить від різниці температур між середньою температурою теплоносія і температурою в приміщенні та від типу нагрівального приладу: Вт /м²;

Кількість нагрівальних приладів для даного приміщення визначається залежно від їхньої поверхні та типу

Мінімальна кількість секцій для чавунних радіаторів визначається за формулою:

де f_екв – площа нагрівання однієї секції

– поправочний коефіцієнт, що враховує спосіб встановлення радіатора, для відкритого радіатора =1

– поправочний коефіцієнт, що враховує кількість секцій у радіаторі =0,95+0,16 /Fp

1.4.1. Вибір типу нагрівальних приладів на визначення їх поверхні нагріву: тип нагрівальних приладів для житловогобудинку – чавунні радіатори М140.

⁰С t₀=70 ⁰C t_в=18⁰C

⁰C

Вт/м^{2 0}С

(м²)

f_екв=0,3

шт.

тип нагрівальних приладів для дитячого садка– чавунні радіатори М140.

⁰С t₀=70 ⁰C t_в=20⁰C

f_екв=0,3 82,5

Вт/м^{2 0}С

(м²)

шт.

тип нагрівальних приладів длядеревообробного цеху– чавунні радіатори М140.

⁰С t₀=70 ⁰C t_в=20⁰C

f_екв=0,3 82,5

Вт/м^{2 0}С

(м²)

шт.

тип нагрівальних приладів для кузні – труба ребриста чугунна.

⁰С t₀=70 ⁰C t_в=16⁰C

f_екв=0,3 82,5

Вт/м^{2 0}С

(м²)

шт.

1.5 Визначення об’єму розширювального баку.

Для збирання надлишку води при її температурному розширені кожна система водяного опалення обладнується розширювальним баком. Крім того в розширюваному баці знаходиться запас води, необхідний для компенсації можливих витікань через нещільності з’єднань та стиків.

Розширювальний бак встановлюють у найвищій точці в утепленому ящику. До нього приєднують труби: сигнальну, циркуляційну та розширювальну. Ємність розширювального бака в залежності від температури теплоносія приймають:

Vр=0.045 V_с

де V_с – сумарний об’єм води в системі опалення, л, який розраховується за формулою:

Vс=V’ Q_р

де V’ – питомий об’єм води в системі л/кВт, теплової потужності нагрівальних приладів.

Для радіаторів при температурному режимі 95/70 V’=12,9 л/кВт.

Об’єм води в системі опалення житлового будинку дорівнює:

Vс₁=12,9 48100/1000=620 (л)

Об’єм води в системі опаленнядитячого садка дорівнює:

Vс₃=12,9 13962/1000=180 (л)

Об’єм води в системі опалення деревообробного цеха дорівнює:

Vс₄=12.9 23933/1000=309 (л)

Для ребристих труб при температурному режимі 95/70 V`=5.6л/кВт

Об’єм води в системі опаленнякузні дорівнює:

Vс₅=5,6 16867/1000=95 (л)

Визначаємо сумарний об’єм води в системі опалення:

Vс=620+180+309+95=1204(л)

Об’єм розширювального баку для нашої системи водяного опалення дорівнює:

Vр=0,045 1204=54 (л)

Розрахунок зерносушарки.

Розрахункова схема зерносушарки.

1 – топка;

2 – змішуюча камера;

3,4 – перша та друга зони сушильної камери;

5 – камера охолодження.

1. Розрахунок параметрів сушильного агента.

Температура сушильного агента на вході в сушильну камеру регулюється подачею холодного повітря, яке змішується з продуктами згорання. У нашому випадку процес сушіння буде проходити у одноступінчатому режимі. Тоді t₁=70 ^oC,

Теоретичну кількість сухого повітря L₀, кг/кг, при повному згоранні 1кг палива розраховують за формулою:

L₀=0,115 С^р+0,345 Н^р-0,043 (О^р-S_л^р),

де С^р, Н^р, О^р, S_л^р – масові частки складових твердого палива, %

С^р=56.5%; Н^р=3.5 %; О^р=4%; S_л^р=0.7%

L₀=0,115 56.5+0,345 3.5-0,043 (4-0.7)=7.56кг/кг

Ентальпію зовнішнього повітря Н₀ , кДж/кг, яке надійшло в топку, змішувальну камеру і зону охолодження зерносушарки, знаходять за допомогою Н-d – діаграми вологого повітря за відомими t₀ і для знаходження Н₀ можна користуватись формулою:

Н₀=С_сп t₀+(d₀ /1000) (2500+1,8 t₀),

де С_сп – теплоємність сухого повітря, кДж/(кг К): С_сп=1 кДж/(кг К)

t₀ – температура зовнішнього повітря; t₀=20^оС

d₀ – вологість атмосферного повітря, г/кг, визначається по Н-d – діаграмі d₀=8г/кг

Н₀=1 20+(8/1000) (2500+1,8 20)=40.2 кДж/кг

Ентальпію водяної пари h_п, кДж/кг, при температурі сушильного агента, який надходить досушарки розраховують за формулою:

h_п=2500+1,88 t₁,

h_п=2500+1,88 70=2631.6 кДж/кг

Коефіцієнт надлишку повітря , який повинен забезпечити потрібну температуру сушильного агента, розраховують за формулою:

=

де Q_в^р – вища теплота згорання палива, кДж/кг, яка розраховується за формулою:

Q_в^р=Q_н^р+224 Н^р+25 W^р

Q_н^р – нижча теплота згорання палива, яка вибирається із таблиць:

Q_н^р=22470 кДж/кг.

– к.к.д. топки. Для топок, що працюють на твердому паливі

_т= 0,85...0,9

С_n,t_n–теплоємність, кДж/(кг К) і температура,^оС, палива

С_n=1.45 t_n=^оС.

С_с.а – теплоємність сушильного агента, кДж/(кг К), яку можна прийняти С_с.а=С_с.п

H^р=3,4%;W^р=13%; А^р=24.4%

Q_в^р=22470+224*3.4+25*13=23566.5 кДж/кг

Теплоємність палива визначається за формулою:

С_п=С_с ,

де С_с – теплоємність сухої маси твердого палива, яку можна прийняти

С_с=1,048 кДж/(кг К)

С_w – теплоємність води, С_w=4,19 кДж/(кг К)

С_п=1,048 =1.46 кДж/(кг К)

= =30.7

Вологість сушильного агента на вході в 1 зону сушильної камери визначається за формулою:

d₁= , г/кг

d₁= =9.86 г/кг

Ентальпію агента сушіння і його відносну вологість визначають по H-d – діаграмі за відомими значеннями: t₁=70 ^oC; d₁=9.86г/кг;

Н₁=96 кДж/кг; ₂=74%.

2.Розрахунок процесу сушіння.

Матеріальний баланс сушарки.

Маса вологи випаруваної з зерна обчислюється за формулою:

W=М₁ (w₁-w₂)/(100-w₂),кг

де М₁ – маса зерна,яке надходить в сушарку, кг/год

w₁ – вологість зерна до сушіння, %

w₂ – вологість зерна після сушіння, %

w₁=17,8 %

w₂=13.1%

W=32000 (17,8-13.1)/(100-13.1)=1730 кг/год

Тоді маса зерна на виході із сушарки М₂, кг, становитиме:

М₂=М₁ (100 - w₁)/(100 – w₂)=32000 (100 – 17,8)/(100 -13,1)=30269 кг

Маса сухої речовини складає:

Мс= М₁ (100-w₁)/100=32000 (100-17.8)/100=26304 кг/год

Кількість вологи, що випарувалася в 1 зоні становитиме:

W₁=М₁ (w₁ /100) – М₂(w₂ /100)=

=32000 (17,8/100) – 30269(13,1 /100)=1730 кг

Витрати сухого сушильного агента

Витрати сушильного агента можна розрахувати за формулою:

L₁= W₁ 1000 /(d₂ - d₁) = 1730 1000/(22.7-9.86)= 134735.2м³/год

Питомі витрати сушильного агента на 1кг випаруваної вологи становитимуть:

l₁= L₁ /W₁=1000/(d₂ - d₁)=1000 /12.84=77.8

В дійсній сушарці усе тепло агента йде на підігрів висушуваного матеріалу, на випаровування вологи, на компенсацію втрат теплоти в навколишнє середовище і на нагрів транспортних засобів.

Витратитеплоти на сушіннядорівнюєкількостітеплоти, підведеної на підігрівання сушильного агента:

Q_під=L₁ (H₂- H₁) - C_w W ₁ + Q_з+ Q_о=

=134735.2 (87.94-95) – 4,19 1730 20+1089684 +5310.6= 1209.9 кДж

Витрати теплоти на нагрів зерна:

Q_з=М₂ С₂ ( ₂ - ₁),

де ₁ і ₂ – відповідно температура на вході і виході з першої зони сушарки: ₁=20^оС; ₂=40^оС;

С₂ – теплоємність зерна на виході з першої зони сушіння, кДж/(кг К), визначають за формулою:

С₂=

де С_с – теплоємність сухого зерна, яку можна прийняти С_с=1,55 кДж/(кг К)

С₂= =1.8 кДж/(кг К)

Q₃=30269 1.8 (40-20)=1089684 кДж

Питомівитрати теплоти на нагрівання зерна становитимуть:

q₃= =629.8 (кДж/кг)

Втрати теплоти в навколишнє середовище Q₀ через огороджувальні поверхні камери розраховують за формулою:

Q₀=3,6 K₀ F₀ (t_сер-t₀),

де К₀ – коефіцієнт теплопередачі через стінки сушильної камери,Вт/(м² К)

F₀ – площа поверхні сушильної камери, через яку втрачається теплота, м²:

F₀=2 b h

де h, b – висота і ширина сушильної камери.

За даною продуктивністю вибираємо сушарку ДСП-32

– ширина b=3250 мм =3,25м

– довжина -1000мм =1м;

– висота h=7600мм=7,6м;

F₀=2 3.25 7,6=49,4м²

t_сер – середньоарифметична температура сушильного агента,⁰С, яка визначається за формулою:

t_сер=(t₁ - t₂)/2,

де t₁ і t₂ – температура сушильного агента відповідно на вході і виході із зони сушіння;

t₀ – температура зовнішнього повітря, ⁰С.

Температуру t₂ визначають за формулою:

t₂=0,125 (2 t₁+ ₁+ ₂)+5

t₂=0,125 (2 70+20+40)+5=29.75⁰C

t_сер= =49.8^оС

де к – коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м² К)

к=

де ₁ і ₂ – коефіцієнти теплопередачі від сушильного агента до внутрішньої шахти і відзовнішньої поверхні в навколишнє середовище, Вт/(м² К)

₁ і ₂ – товщина окремих шарів ізоляції: ₁=0,1 м; ₂=0,1 м;

₂ – коефіцієнт теплопровідності ізоляційного шару: ₂=0,06 Вт/(м К)

₁ – коефіцієнт теплопередачі залізобетонної стінки:

₁=1.54Вт/(м К)

₁=С₁+D₁ V₁; ₁=6,16+4,19 0,35=7,63 Вт/(м² К)

₂=C₂+D₂ V₂; ₂=6,16+4,19 0,1=6,58 Вт/(м² К)

Дата добавления: 2015-08-31