КАТЕГОРИИ:
Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)
|
Гідравлічний розрахунок напірних конденсатопроводів 4 страница
|
|
| 39. Теплопостачання промислових підприємств від ТЕЦ. Енергетична та ексергетична ефективність ТЕЦ (див.пит.38, ст.60).
Енергетичний метод енергобалансів базується на першому законі термодинаміки: кількість енергії яка вводиться Qвх, дорівнює кількості відведеної Qв.
Qв = Qкор+ Qв.
Ступінь корисного використання ПЕР визначається шляхом складанням фактичного енергобалансу за певний час (наприклад рік).
Сумарна енергія використання об’єктом
Qріч = Qкор + Qев+ Qен,
де Qев – витрати теплоти в теплових мережах, в обладнанні, що нормативно передбачені.
Qен – втрати при незадовільній експлуатації; Qен – потрібно ліквідувати.
Енергетична ефективність визначається за показниками сумарного енергетичного ККД:
ηΣ = Qкор/Qріч;
ККД технічно-економічного доцільного
ηен = Qкор/(Qкор+Qев);
Енергетичний баланс є кількісною характеристикою енергії.
Ексергетичний балансоцінює енергію як робото спроможність.
Ексергія – це,роботоспроможність енергії, яку отримують в результаті оборотної взаємодії з навколишнім середовищем.
Ee = wE,
де w – коефіцієнт робото спроможності:
w = (1 –Tн/Тдт),
де Tн – температура навколишнього середовища;
Тдт – температура джерела теплоти.
Експериментальний ККД визначають за формулою:
η= Екор/Евх.
|
|
|
|
40. Водяні та парові акумулятори теплоти. Переваги і недоліки. Схеми підключення. Баланс теплоти парового акумулятора теплоти (див.пит.37, ст.68).
41. Нерухомі опори при надземному прокладанні теплової мережі. Конструкції (див.пит.7, ст.13).
42. Класифікація систем теплопостачання промислових підприємств. Схеми (див.пит.7, ст.13).
Система теплопостачання з закритим баком.
 Паропровід насиченої пари;
1. Гребінка високого тиску;
2. Редукційний клапан для зменшення тиску пари;
3. Гребінка низького тиску;
4. Пара до технологічних споживачів;
5. Пара до санітарно – технічних споживачів;
6. Пароводяний підігрівач системи гарячого водопостачання;
7. Конденсатовідвідник;
8. Регулятор тиску в баці збору конденсату;
9. Повернення конденсату від технологічних та санітарно – технічних споживачів;
10. Закритий бак збору конденсату в якому підтримується надлишковий тиск;
11. Конденсаційний насос;
12. Напірний конденсатопровід;
13. Емульсійний конденсатопровід;
14. Пара вторинного скипання;
15. Регулятор температури води для системи гарячого водопостачання.
|
|
| Однотрубна система теплопостачання:
1. Паропровід;
2. Технологічний споживач;
3. Конденсатовідводник;
4. Конденсатопровід;
5. Бак збору конденсату;
6. Система ГВП;
7. Каналізація;
Трьохтрубна система теплопостачання:
1,2. Трубопроводи з різними параметрами теплоносія;
3. Зворотній трубопровід;
4. Споживачі.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
43. Гідравлічний розрахунок водяних теплових мереж. Розрахункові витрати теплоти.
Метою гідравлічного розрахунку трубопроводів теплових мереж є визначення їх діаметрів, втрат тиску при розрахункових витратах теплоносія. Діаметри трубопроводів приймаються при розрахунку мереж у режимі роботи опалювального періоду. Гідравлічний розрахунок теплової мережі виконують за методом еквівалентних довжин.
Гідравлічний розрахунок теплової мережі виконують за методом еквівалентних довжин.
Втрати тиску в трубопроводі складаються з втрат тиску на тертя та втрат тиску з місцевих опорів:
 .
Втрати тиску на тертя визначаються за формулою:
 ,
де Rl - питомі втрати тиску; l - геометрична довжина ділянки.
Питомі втрати тиску на тертя приймаємо в таких межах:
- для магістралі: 40 – 80 Па/м;
- для відгалужень - по наявному тиску, виходячи з умови рівності втрат тисків від джерела теплоти до кінцевих споживачів магістралі і відгалуження. При цьому питомі втрати не повинні перевищувати 300 Па/м, а швидкість теплоносія – 3,5 м/с.
Втрати тиску у місцевих опорах замінюють на втрати тиску на тертя в додатковій ділянці з довжиною l e (еквівалентна довжина).
 .
Приведена довжина – це сума еквівалентної і геометричної довжини.
 .
Еквівалентну довжину ділянки визначають за формулою:
 ,
де α - коефіцієнт втрат тиску в місцевих опорах, α = 0|,3
Сумарні втрати тиску на кожній ділянці:
|
|
| 44. Споживачі теплоти на промислових об’єктах. Графіки теплоспоживання.
Рис.44.1. Графік зміни теплових потоків по тривалості опалювального періоду (див.пит.6, ст.12).
Площа абвг - це витрата теплоти та опалення, вентиляція та гаряче водопостачання за опалювальний період, тривалість якого складає n0, год. Площа абвгде - річна витрата теплоти за 8400 год, тобто за рік.
|
|
|
|
45. Індивідуальні теплові пункти. Безпосередня та незалежна схеми приєднання споживачів.
Рис. 45.1. Незалежна схема підключення споживачів до парових мереж.
Рис. 45.2. Залежна схема приєднання споживачів до парових мереж
Насичена пара подається на гребінку високого тиску з якої розподіляється до технологічних споживачів. За допомогою редукційного клапану тиск пари зменшується, а вона подається на гребінку низького тиску і розподіляється до санітарно – технічних споживачів. Конденсат від гребінок та після споживачів через конденсатовідвідник збирається до закритого баку збору конденсату в якому підтримується надлишковий тиск за допомогою регулятора тиску. Температура конденсату в баці може перевищувати 100°, при зменшенні тиску в баці збору конденсату частка конденсату скипає та пара вторинного скипання подається на пароводяний підігрівач системи ГВП. Якщо рівень конденсату в баці досягає верхньої відмітки вмикаються конденсатні насоси, які перекачують конденсат на джерело теплоти. Коли рівень конденсату досягає нижньої відмітки, конденсатні насоси вимикаються.
|
|
| 46. Розрахункові витрати теплоти на опалення, вентиля-цію, гаряче водопостачання та технологію.
Теплові навантаження промислових об’єктів визначають для кожного окремого споживача системи опалення, вентиляції, ГВП та технологічного споживача.
1. Тепловий потік на опаленнядля окремо розташованих будівель визначають за формулою:
Qo¢max = m*qоп*V * (ti - to¢),
де m - коефіцієнт, який враховує нагрівання повітря, яке надходить в будівлю з інфільтрацією; m = 1,05...1,1
qоп – характеристика опалення, яка залежить від об’єму будівлі, призначення будівлі, а також від розрахункової температури зовнішнього повітря на опалення:
qоп = b*qо [Вт/м3*°С],
де b - коефіцієнт, який залежить від to¢;
qо – наведено в таблицях, залежить від призначення будівлі і об’єму, Вт*м3/град;
V – об’єм за зовнішнім обміром, м3;
ti – розрахункова температура внутрішнього повітря, °С;
to¢ - розрахункова температура зовнішнього повітря на опалення, °С.
2. Тепловий потік на вентиляціювизначають за формулою:
Qv max = qv*V * (ti - to¢),
де qv – характеристика на вентиляцію, яка залежить від типу та об’єму будівлі, Вт/м3 °С;
3. Тепловий потік на гаряче водопостачаннявизначають за формулою:
Qh max =  qoh,hmax*r * c(th – tc),
де N – кількість душових сіток;
T3 – час зарядки бака-акумулятора;
qoh,hmax – норма витрати води на 1 душову сітку за годину максимального водоспоживання;
r - густина води, (r = 1000);
с – теплоємність води, Дж/кг °С;
th = 55 – температура гарячої води;
tc – температура холодної води в опалювальний період (tc=+5).
4. Тепловий потік на технологію визначається за даними технологів з урахуванням нерівномірності споживання теплоти або за формулою:
Qт = qт *П,
де qт – питомий тепловий потік на виробництво 1 продукції,
П – кількість однакової продукції за одиницю часу.
5. Сумарний розрахунковий тепловий потік визначають за формулою:
QS = Qo¢max + Qv¢max + Qhmax + Qт.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
47. Струминний термокомпресор. Схема приєднання.
Якщо м’ята пара після споживача має тиск Р2 а в цеху існує споживач, який використовує пару з тиском Р3>Р2 то для підвищення тиску м’ятої пари використовують струменевий термокомпресор.
Рис. 47.1. Схема використання струменневого термокомпресора.
Рис. 47.2. Струменневий термокомпресор.
1. гостра пара з тиском Р1
2. м’ята пара з тиском Р2
3. сопло
4. прийомна камера
5. камера змішування
6. дифузор
7. пара х тиском Р3
Використання струменевого термокомпресора дозволяє збільшити тиск пари та зменшити затрати на паропровід (зменшити діаметр або не прокладати додатковий паропровід з тиском Р3.
Використання цих схем доцільно для незабрудненої м’ятої пари. Якщо пара забруднена потрібно встановлювати очищувач, що потребує додаткових коштів.
|
|
| 48. Безканальне прокладання теплових мереж. Переваги та недоліки.
Переваги безканального прокладання:
1. Зменшення тепловтрат приблизно на 20 % (λізол=0,035);
2. Можливість контролю за герметичністю за допомогою системи сигналізації, (сигнальні дроти виводять на диспетчерський пункт при намоканні ізоляції на схемі відмічається точка аварії).
3. Зменшення аварійності за рахунок зменшення зовнішньої корозії.
Недоліки безканального прокладання:
1. Велика вартість (пінополеуретану та земляних робіт).
2. Максимальна допустима температура для пінополеуретану 130°С.
3. При розрахунках потрібно врахувати вплив тиску ґрунту, тому оптимальне заглиблення складає до 1,4 м. При більшому заглибленні зменшується відстань між нерухомими опорами внаслідок чого збільшується кількість компенсаторів – тому вартість прокладання теплової мережі збільшується.
Рис. 48.1. Безканальне прокладання попередньо ізольованих трубопроводів
| 1. Ізольований трубопровід
2. Траншея
3. Піщана підсипка
| 4. Засипка піском
5. Сигнальна стрічка
6. Залізобетонна панель
|
|
|
|
|
49. Тепловий розрахунок безканальних теплових мереж.
Задачі теплового розрахунку – визначення втрат теплоти через трубопровід і ізоляцію в навколишнє середовище. Значення теплових втрат належить порівнювати з нормативними. Якщо теплові втрати відрізняються більше ніж на 10% від нормативних, належить перевірити прийняте рішення щодо ізоляції.
Ефективність теплової ізоляції хар-ся коефіцієнтом корисної дії ізоляції:
 ,
де qн - тепловтрати неізольованого трубопроводу; qн - тепловтрати ізольованого трубопроводу.Ізоляція є ефективною, якщо коефіцієнт ефективності η = 85 - 95%.
Теплова ізоляція складається з: 1.Антикорозійного шару; 2. Теплоізоля-ційного шару; 3.Захисного шару.
Метою розрахунку теплової ізоляції є визначення:
1.Тепловтрат при відомій конструкції теплової ізоляції.
2.Вибір товщини ізоляції при відомих значеннях нормативних втрат теплоти.
3.Визначення товщини ізоляції при відомій температурі на поверхні ізоляції.
4.Визначення температури на поверхні ізоляції та між шарами ізоляції при відомій конструкції ізоляції.
5.Визначення зменшення температури теплоносія по довжині трубопроводу.
6.Визначення кількості конденсату який утворюється при транспортуванні насиченої пари.
За розрахункову температуру навколишнього середовища при розрахунках приймають: при роботі трубопроводів протягом опалювального періоду – середню температуру навколишнього середовища за опалювальний період;
при цілорічній роботі системи теплопостачання – середньорічну температури навколишнього середовища.
Термічний опір теплової ізоляції трубопроводів який прокладено в каналі складається:
Rв - термічний опір теплопередачі від води до стінки трубопроводу; (не враховуємо); Rm - термічний опір теплопровідності стінки сталевого трубопро-воду; Ra - термічний опір антикорозійного шару; Ri - термічний опір теплоізоля-ційного шару; Rз - термічний опір захисного шару; Rп - термічний опір конвек-тивного теплообміну на поверхні захисного шару; Rпк - термічний опір на поверхні каналу; Rк - термічний опір залізобетонного каналу; Rг - термічний опір грунта.
|
|
| Термічний опір плоскої та циліндричної стінки:
  
де Rс - термічний опір циліндричної поверхні; d2 - зовнішній діаметр шару; d1 - внутрішній діаметр шару.
Термічний опір конвекції на циліндричній поверхні визначається за формулою:
де α - коефіцієнт тепловіддачі на поверхні ізоляції; d - діаметр.
Термічний опір залізобетонного каналу:
 
де dе.з. – екв-й зовнішній діаметр каналу; dе.в. – екв-й внутрішній діаметр каналу.
Термічний опір грунта залежить від заглиблення ТМ, тобто h/d ≤ 1,25 - враховується вплив температури зовнішнього повітря, тобто конвективний теплообмін на поверхні землі. При h/d ≥ 1,25 - не враховується.
При прокладанні двох трубопроводів в одному каналі потрібно враховувати їх взаємний вплив, що здійснюється шляхом визначення температури повітря в каналі.
де τ1 та τ2 - середньорічні температури теплоносія в подавальному та зворотному трубопроводах; tг - середньорічна температура гранта; R1, R2 - термічний опір теплоізоляційного шару та конвективного теплообміну на поверхні подавального та зворотного трубопроводу; R3 - термічний опір грунта каналу та конвективного теплообміну на внутрішній поверхні каналу.
Тепловтрати від подавального та зворотного трубопроводу визначаються за формулою:
τ - це середньорічна температура в подавальному або зворотному трубопроводі;
tk - температура в каналі; βm - коефіцієнт враховуючий втрати теплоти в місцевих опорах (βm = 0,2); R - термічний опір (R1 або R2) ізоляції та на її поверхні.
Значення тепловтрат порівнюють з нормативними тепловтратами. Цей розрахунок потрібно доповнювати визначенням ефективності ізоляції (85-95%).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50. Компенсатори температурних подовжень при надземному та безканальному прокладанні теплових мереж (див.пит.20, ст.31; пит.22, ст.35).
51. Енергетична та ексергетична ефективність викорис-тання ВЕР для теплопостачання (див.пит.39, ст.62).
52. Паро-конденсатний баланс роботи промислових підприємств. Економія палива.
Складемо паро-конденсатний баланс промислового підприємства
Q1 = Q2 + Q3 + Q4,
де Q1 – кількість теплоти, яка подається на промислове підприємство та визначається за формулою:
Q1 = D×i,
де D – витрата пари; і – ентальпія пари.
Q2 – кількість теплоти, яка корисно використовується на нагрівання технологічної сировини, визначають за формулою:
Q2 = Gc×сc×tc,
де Gc – кількість сировини;
Cc – теплоємність сировини;
tc – температура сировини, до якої треба нагріти сировину;
Q3 – кількість теплоти, яка повертається з конденсатом на джерело теплоти;
Q3 = Gk×сk×tk,
де Gk – витрата конденсату;
Ck – теплоємність конденсату;
tk – температура конденсату.
Q4 – тепловтрати.
Ефективність використання теплоти характеризується коефіцієнтом ефективності використання, який визначають за формулою:
 .
|
|
| 53. Відведення конденсату. Баки збору конденсату. Конструкції конденсато-відводників.
Після технологічних пристроїв пара, яка сконденсувалась проходить через конденсатовідводник та подається в конденсатопровід по якому рухається до баку збору конденсату, а з баку збору конденсату насосом перекачується до джерела теплоти.
Конденсатопроводи після споживачів пари, в яких конденсат охолоджується до температури, яка забезпечує відсутність перетворення конденсату в пару по всієї довжині конденсатопроводу до баку збору конденсату розраховують як однофазні напірні з рухом конденсату за рахунок тиску після споживача пари та різниці рівня конденсату в споживачі пари та в баці збору конденсату.
Конденсатопроводи між баком збору конденсату та насосом повинні забезпечувати роботу насосів під заливом з підпором, якого достатньо для попередження кавітації (при температурі конденсату приблизно 100°С потрібен підпір води приблизно 5м).
Система теплопостачання з закритим баком.
Конденсатвідводники
а) з гідравлічним затвором; б) механічний конденсатовідводник.
Розрахунок конденсатовідводник з гідравлічним затвором полягає в розрахунку висоти h за формулою:
де ρ – густина конденсату; g – прискорення вільного падіння; Р1,Р2 – тиск до та після конденсатовідводник.
|
|
|
|
| 54. Особливості розрахунку теплових навантажень промислових підприємств (див.пит. 46, ст.68).
55. Децентралізоване теплопостачання промислових підприємств. Переваги і недоліки.
Переваги децентралізованого теплопостачання:
1. Відсутність необхідності спорудження теплових мереж.
2. Відсутність великих тепловтрат в теплових мережах.
3. Економія коштів на джерела теплоти та теплові мережі.
4. Можливість використання твердого палива.
5. Можливість використання сучасної автоматики.
Недоліки децентралізованого теплопостачання:
1. Неєфективне очищення димових газів через недоцільність установки дорогих ефективних фільтрів.
2. Зайняття чисельних площ децентралізованими котеленями та складами палива.
3. Негативний вплив на екологію, через значні викиди в атмосферу.
4. Використання великої кількості транспорту для перевезень палива.
5. Неможливість комбінованого виробництва електричної та теплової енергії.
|
|
| 56. Теплова ізоляція. ККД ізоляції. Визначення опти-мальної товщини теплової ізоляції трубопроводів.
Теплова ізоляція складається з: 1.Антикорозійного шару; 2. Теплоізоля-ційного шару; 3.Захисного шару.
Ефективність теплової ізоляції хар-ся коефіцієнтом корисної дії ізоляції:
,
де qн - тепловтрати неізольованого трубопроводу; qн - тепловтрати ізольованого трубопроводу.Ізоляція є ефективною, якщо коефіцієнт ефективності η = 85 - 95%.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|