Расчет расхода пара

Расход пара на технологические нужды может быть определен по нормам потребления отдельными аппаратами и машинами или по укрупненным показателям.

Проектируемая или реконструируемая фабрика может включать различные цеха, в которых вырабатывается 2−3 группы кондитерских изделий (конфеты, карамель, печенье и т. д.).

Расход пара на технологические нужды Д₁, кг/ч определяется по формуле:

Д₁= Р₁* q_t

Где Р_t — часовая производительность по готовой продукции, т/ч;

q_t — удельный расход пара, кг/т.

Д₁ = 2,88*1200= 3456 кг/ч Расход пара на отопление Д₂, кг/ч рассчитывается по формуле:

Д₂

где Q_ОТ — максимальный тепловой расход теплоты на отопление, Вт;

i_n — энтальпия пара, кДж/кг (при давлении пара 0,07 МПа, i_n=2666.6 кДж/кг);

i_k — энтальпия конденсата, кДж/кг (i_k=375,6 кДж/кг);

_ТО — КПД теплообменника (_ТО=0,95).

При определении необходимого расхода теплоты следует учитывать район расположения кондитерской фабрики, длительность отопительного сезона, расчетные температуры.

Расход теплоты на отопление здания Q_от, Вт определяется по формуле:

Q_ОТ = Х₀ * V * q_ОТ * (t_П — t_H).

Где Х₀ — удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м³*К);

q_ОТ — удельные теплопотери 1 м³ здания, кдж/м³;

V — объем отапливаемой части, м³ (V=11 750 м³);

t_П — средняя температура отапливаемого помещения, ⁰С (t_П=18−20 ⁰ С);

t_H — расчетная зимняя температура наружнего воздуха для отопления, ⁰ С;

Q_ОТ = 0,5 * 11 750 * 1,26 * (20-(-18))=281 295 Вт.

Д₂ кг/ч Расход пара на вентиляцию Д₃, кг/ч определяется по формуле:

Д₃

где Q_в — часовой расход количества теплоты на вентиляцию (подогрев воздуха), Вт;

i_n — энтальпия пара, кДж/кг (при давлении пара 0,07 МПа, i_n=2666.6 кДж/кг);

i_k — энтальпия конденсата, кДж/кг (i_k=375,6 кДж/кг);

_ТО — КПД теплообменника (_ТО= 0,95).

Расход теплоты на вентиляцию Q_в, Вт определяется по формуле:

где V_в — общее кол-во вентилируемого воздуха, м³/ч;

Х_в — удельная характеристика здания, Вт/(м³*К);

— плотность воздуха, кг/м³ (= 1,2 кг/м³);

с — массовая удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг*К) (с= 1,0 кДж/(кг*К);

t_П — средняя температура вентилируемых помещений, ⁰ С (t_П = 18−20 ⁰ С);

t_H — расчетная температура наружного воздуха в отопительный период, ⁰ С.

Общее кол-во вентилируемого воздуха V_в, м³/ч определяется по формуле:

где П_в — процент вентилируемых помещений (50−60);

V — объем зданния, м³;

n — средняя кратность воздухообмена в час (n=3−5).

Д₃

Расход пара на хозяйственно-бытовые нужды, Д₄, кг/ч определяется по формуле:

где Q_х/б — количество теплоты на подогрев воды для хозяйственно-бытовых нужд, Вт.

где W — расход воды на хозяйственно-бытовые нужды, кг/ч (W=800 кг/ч);

с — удельная теплоемкость воды (с=4,19 кДж/кг*К);

t_H, t_K — начальная и конечная температура воды, (t_H =10 ⁰ С, t_K = 75 ⁰ С).

Суммарный расход пара на производство Д_с, кг/ч равен:

Для определения расхода пара на собственные нужды котельной необходимо определить потери конденсата.

Возврат конденсата от системы производственного пароснабжения W_k1, кг/ч кондитерской фабрики составляет 80%, тогда.

W_k1 = 0,8*Д₁

W_k1= 0,8*3456=2764,8 кг/ч Возврат конденсата W_k4, кг/ч от системы горячего водоснабжения составляет 90%, тогда.

W_k4= 0,9*Д₄

W_k4= 0,9*100,11=90,1 кг/ч Потери конденсата Д_{n. к}, кг/ч составляют Д_{n. к}= Д_с — (W_k1 — W_k4).

Д_{n. к}= 4562,99 — (2764,8 + 90,1)=1708,1 кг/ч Расход сырой воды В, кг/ч для покрытия потерь конденсата принимают на 20% больше, тогда В = 1,2 * Д_{n. к}

В = 1,2 * 1708,1=2049,72 кг/ч Расход пара на подогрев воды Д_п.в., кг/ч равен:

где i₁ — энтальпия воды при =40 ⁰ С (168 кДж/кг);

i₂ — энтальпия воды при =5 ⁰ С (21 кДж/кг);

i_n — энтальпия пара при 0,6 Мпа (2763 кДж/кг);

i_k — энтальпия конденсата, (669 кДж/кг);

— КПД парового водонагревателя (= 0,95).

Расход пара на деаэрацию воды Д_аэ, кг/ч равен.

где i_cp — средняя энтальпия воды, поступающей в деаэратор, кДж/кг (i_cp = 433кДж/кг);

W_п.в. — конденсат от водоподогревателя перед химводоочисткой, кг/ч (W_п.в= Д_п.в.).

Общая потребность котельной в паре Д_к, кг/ч Д_к= Д_с + Д_пв + Д_аэ

Д_к = 4562,99 + 151,46 + 683,31 = 5397,76 кг/ч С учетом тепловых потерь в паропроводах, агрегатах и т. д., которые могут составлять 8−10%, расчетная потребность в паре Д_общ, кг/ч (для зимнего периода) будет Д_общ = Д_к * 1,1.

Д_общ = 5397,76* 1,1 = 5937,54 кг/ч.