Проект кондитерской фабрики вырабатывающей 11 5 тыс т год конфет и мар (стр. 18 из 28)

Q_К – тепловая мощность одной секции калорифера, кВт;

V_К – пропускная способность секции калорифера по воздуху, м³/ч.

Z_Т = 810220,7 · 1,2 / 552300 = 1,7 ≈ 2 шт.

Z_В = 24882,4 · 1,2 / 25000 = 1,2 ≈ 2 шт.

11.1.4 Определение мощности электродвигателя привода вентилятора

Потребная мощность электродвигателя N, кВт, для вентилятора определяется по формуле

N = V_в · Р_с / (η_в · η_пр) · 10 ^-3, (11.9)

где V_в - количество вентилируемого воздуха, м³/с;

Р_с - cопротивление вентиляционной сети, Па;

η_в - КПД вентилятора;

η_пр - КПД привода или промежуточной передачи.

Сопротивление вентиляционной сети определяется по формуле

Р_c = 1,2 ∙ (Р_к + Р_в), (11.10)

где Р_к – сопротивление калориферов, Па, Р_к=190 Па;

Р_в – сопротивление воздуховодов, Па, Р_в = 10 - 20 Па.

Р_с = 1,2 ∙ (190 + 15) = 246 Па;

N = 1,72 · 246/ (0,6 · 0,97) · 10 ^-3 = 0,72 кВт.

По данным расчетов подобрали вентилятор ВР 290-46 №6,3П.

11.2 Отопление

На проектируемой фабрике во всех помещениях, кроме котельной, трансформаторной, холодильного помещения предусмотрено центральное отопление.

Отопительная система на фабрике двухтрубная с верхней разводкой. В качестве нагревательных приборов предусмотрены гладкие чугунные радиаторы типа М-140, которые расположены вдоль наружных стен под окнами.

Расчет расход тепла на отопление Q, Вт

Q_ОТ = Q_ПТ – Q_ОБ + ΔQ_В , (11.11)

где Q_ПТ - потери тепла зданием в окружающую среду через ограждения, Вт;

Q_ОБ – теплота, выделяющаяся в здании пари работе технологического оборудования и транспортных устройств, Вт;

ΔQ_В – теплопотери с вентиляционным воздухом.

Потери теплоты зданием Q_пт, Вт, можно приближенно определить по формуле

Q_ПТ = q_ОТ ∙ V_ЗД ∙ (t_П – t_Н), (11.12)

где q_ОТ - удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м³·єС), q_ОТ=3,4Вт/(м³·єС);

V_ЗД - объем здания, м³;

t_П, t_Н – температура помещения и наружного воздуха соответственно, єС.

Q_ПТ = 0,34 ∙ 37670,4 ∙ (20– (-9)) = 371430,1 Вт.

Количество теплоты, Q_об, Вт, выделяющееся в здании при работе технологического оборудования и транспортных устройств

Q_ОБ = Q_Т + Q_Э , (11.13)

где Q_Т - тепловыделение от оборудования, Вт;

Q_Э - тепловыделение от электродвигателей, Вт.

Q_Т может быть определено по формуле

Q_Т = М_n×r×k, (11.14)

где М_n – расход пара, М_n=0,25 кг/с;

r – удельная теплота конденсации пара, r ≈ 2252∙10³ Дж/кг;

k – коэффициент, учитывающий потери теплоты через теплоизоляцию аппарата, ориентировочно k ≈ 0,03-0,05.

Q_Т = 0,25 × 2252 × 10³× 0,04 = 22,52 кВт.

Выделение теплоты (Вт) электродвигателями определяется по формуле

Q_Э = SN_i× k_1i× k_2i× (1/h_1i - 1 + k_3i) × 10³ , (11.15)

где SN_i – суммарная мощность электродвигателей, установленных в здании,кВт,

принимаем SN_i=410,8 кВт по данным расчета электротехнической части;

k_1i – коэффициент, учитывающий загрузку электродвигателей, k₁=0,7-0,98;

k_2i – коэффициент, учитывающий одновременность работы электродвигателей, k₂=0,5-1,0;

η₁ – КПД электродвигателя при полной нагрузке, η₁=0,75-0,92;

k_З – коэффициент, учитывающий какая часть общего фактического расхода энергии переходит непосредственно в теплоту, k_З=0,1-1,0.

Q_Э = 410,8 × 0,8 × 0,7 ∙ (1/0,8 – 1 + 0,5) = 172,5 кВт;

Q_ОБ = 22,52 + 172,5 = 195,02 кВт;

Q_ОТ = 371,4 - 195,02 + 186 = 362,4 кВт.

Годовой расход тепла на отопление Q_год, Дж

Q_ОТ(ГОД) = Q_ОТ · Т · 86400, (11.16)

где Т - продолжительность отопительного периода, сут;

86400 – количество секунд в сутках.

Q_ОТ(ГОД) = 362,4 · 201· 86400 = 6293,5 · 10⁶ кДж.

Расход топлива, В_т, т, за отопительный сезон (годовой)

В_т = Q_ОТ(ГОД) / (Q_н^р · η_к · η_т) ×10^-3, (11.17)

где Q_н^р - низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;

η_к - КПД котельной установки (η_к = 0,85);

η_т - коэффициент, учитывающий потери теплоты теплотрассой (η_т = 0,95).

В_т = 6293,5 · 10⁶ / (35600 · 0,85 · 0,95) · 10^-3 = 218,9 тыс. м³

Требуемая площадь нагреваемых приборов F, м³

F_ОТ = Q_ОТ / К · Δt_СР , (11.18)

где К – коэффициент теплопередачи нагревательного прибора, Вт/(м² · град);

Δt_ср – средняя разность температур.

F_ОТ = 362400 / (9,76 · 150) = 247,5 м²

Количество секций радиаторов Z, шт, определяется по формуле

Z = F_ОТ /f₁, (11.19)

где f₁ – площадь поверхности нагрева одной секции радиатора, м², f₁ = 0,254 м².

Z = 247,5 / 0,254 ≈ 975 шт.

11.3 Водоснабжение

Целью расчёта является определение общего расхода воды предприятием в период максимального водопользования согласно [25].

Общий расчётный расход воды предприятием, м³/ч

q_общ = q_т + q_с-б + q_пож - q_обор , (11.20)

где q_т – расход воды на технологические нужды, м³/ч;

q_с-б,q_пож – расходы воды на санитарно-бытовые нужды и пожаротушение, м³/ч;

q_обор – количество воды, поступающей из системы оборотного водоснабжения, м³/ч.

Расход воды на пожаротушение принимаем из части безопасность и экологичность проекта q_пож = 54 м³.

Количество установленных санитарно-технических приборов N_i, шт.

N_i = n_нр / n_io, (11.21)

где n_нр – число водопотребителей;

n_io – количество людей, обслуживаемых одним санитарно-техническим прибором.

N_ун = 160/18 + 99/12 ≈ 18 шт;

N_ум = 160/72 + 99/48 = 5 шт;

N_душ = 160/15 + 99/15 = 18 шт.

Максимальный часовой расход воды по цеху определяется по формуле

q_оч = 0.001·Sq_oiч · N_i, (11.22)

q_оч = 18 · 0,06 + 5 · 0,45 + 18 · 0,083 = 4,82 м³/ч

q_общ = 16 + 4,82 + 54 – 18,5 = 56,32 м³/ч

Расход воды на нужды горячего водоснабжения в течение часа максимального потребления Q_чн, кВт

Q_чн = 1,16 q_чм(55 - t_с), (11.23)

где t_с – температура холодной воды, ^оС.

q_чм = 5 · 0,04 + 18 · 0,23 = 4,34 м³/ч

Q_чн = 1,16 · 4,34 ∙ (55 - 5) = 251,72 кВт.

11.4 Канализация

Расход вод, сбрасываемых предприятием q_ст, м³/ч

q_ст = q_пр + q_сб - q_об, (11.24)

где q_пр, q_сб, q_об – расходы производственных, санитарно-бытовых сточных вод и

воды, забираемой в систему обратного водоснабжения, м³/ч.

q_пр = S Пр_i ∙ q_i , (11.25)

где Пр_i – производительность предприятия по каждому виду продукции, т/ч;

q_i – удельный расход сточных вод при выработке 1 т продукции.

q_пр = 2 · 1,5 + 0,9 ∙ 3 = 5,7 м³/ч.

Количество санитарно-бытовых сточных вод определяется

q_сб = SN_i ∙ q_iс , (11.26)

где N_i – количество санитарно-технических приборов;

q_iс – количество сточных вод от одного санитарно-техническогоустройства, м³/ч.

q_сб = 5 · 0,15 + 18 ∙ 0,2 + 18 ∙ 1,6 = 33,15 м³/ч;

q_ст = 5,7 + 33,15 = 38,85 м³/ч.

12 Теплотехнический расчет

12.1 Теплоснабжение

Расчет расхода пара

Расход пара на технологические нужды может быть определен по нормам потребления отдельными аппаратами и машинами или по укрупненным показателям. Расход пара на технологические нужды Д₁, кг/ч определяется по формуле

, (12.1)

где P_t – часовая производительность по готовой продукции, т/ч;

q_t – удельный расход пара, кг/т.

Д₁ = 1600 ∙ 0,9 + 1200 ∙ 2,1 = 3960 кг/ч.

Расход пара на отопление Д₂, кг/ч рассчитывается по формуле

, (12.2)

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);

η_ТО – КПД теплообменника (η_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

, (12.3)

где Х₀ – удельная тепловая характеристика здания, Вт/(м³∙К);

q_ОТ – удельные теплопотери 1 м³ здания, кДж/м³;

V – объем отапливаемой части, м³;

t_П – средняя температура отапливаемого помещения, ˚С (t_П=18-20 ˚С);

t_Н – расчетная зимняя температура наружного воздуха для отопления, ˚С

(t_Н=-9 ˚С) [26].

Вт;

кг/ч.

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

, (12.4)

где Q_в – часовой расход количества теплоты на вентиляцию, Вт.

Расход теплоты на вентиляцию Q_в, Вт определяется по формуле:

, (12.5)

где V_в – общее количество вентилируемого воздуха, м³/ч;

Х_в – удельная характеристика здания, Вт/(м³∙К);

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

с – массовая удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг∙К) (с=1,0 кДж/(кг∙К)).

Общее количество вентилируемого воздуха V_в, м³/ч определяетсяпо формуле