Технологические энергоносители предприятия

Средняя скорость воды в межтрубном пространстве составляет .Параметры для расчёта:1. Тепловая нагрузка теплообменника 2. Расход воды в трубном пространстве 3. Расход воды в межтрубном пространстве 4. Температура воды в трубном пространстве на входе и выходе из теплообменника .5. Температура воды в межтрубном пространстве на входе и выходе из теплообменника .Для принятой скорости воды в межтрубном пространстве оцениваем площадь проходного сечения межтрубного пространства:Типоразмер 8-114×4000-Р; – внутренний диаметр корпуса; – число трубок; – площадь поверхности нагрева секции; – площадь проходного сечения трубок; – площадь проходного сечения межтрубного пространства.Скорость воды в трубках и между трубками:Эквивалентный диаметр межтрубного пространства:Средняя температура воды в трубках и между трубками:Коэффициенты теплоотдачи на поверхностях стенок в трубном и межтрубном пространствах:Коэффициент теплопередачи:где – коэффициент, учитывающий снижение коэффициента теплопередачи из-за накипи и загрязнения поверхности трубок; – теплопроводность латуни. – толщина стенки трубки; Средний температурный напор:где – большая и меньшая крайние разности температур между теплоносителями при противоточной схеме их движения.Площадь поверхности нагрева подогревателя:Число секций подогревателя:Разделительный теплообменникПодогреватели изготовляются с длиной трубок 2000 и 4000 мм. Диаметр трубок составляет dн/dв = 16/14 мм, материал - латунь. Средняя скорость воды в межтрубном пространстве составляет .Параметры для расчёта:1. Тепловая нагрузка теплообменника 2. Расход воды в трубном пространстве 3. Расход воды в межтрубном пространстве 4. Температура воды в трубном пространстве на входе и выходе из теплообменника .5. Температура воды в межтрубном пространстве на входе и выходе из теплообменника .Для принятой скорости воды в межтрубном пространстве оценивается площадь проходного сечения межтрубного пространства:Типоразмер 4-76×4000-Р; – внутренний диаметр корпуса; – число трубок; – площадь поверхности нагрева секции; – площадь проходного сечения трубок; – площадь проходного сечения межтрубного пространства.Скорость воды в трубках и между трубками:=4,45 м/сЭквивалентный диаметр межтрубного пространства:Средняя температура воды в трубках и между трубками:Коэффициенты теплоотдачи на поверхностях стенок в трубном и межтрубном пространствах:Коэффициент теплопередачи:где – коэффициент, учитывающий снижение коэффициента теплопередачи из-за накипи и загрязнения поверхности трубок; – толщина стенки трубки; – теплопроводность латуни.Средний температурный напор:где – большая и меньшая крайние разности температур между теплоносителями при противоточной схеме их движения.Площадь поверхности нагрева подогревателя:Число секций подогревателя:7шт6. Расчёт и подбор градирниЗадачей расчёта является определение площади фронтального сечения вентиляторной градирни, выбор её конструкции и количество секций, расчёт количества градирен.Параметры:1. Город, для которого проектируется система водоснабжения: Волгоград.2. Температура охлаждённой оборотной воды: 3. Температура тёплой оборотной воды: 4. Расход оборотной воды на градирни: Таблица 2 ГородПараметрыtж, оСtмах, оСφ,%η3,сутВолгоград24,228,631182Средняя температура воздуха для наиболее жарких суток в данной местности:где - среднемесячная температура воздуха в самый жаркий месяц; - средняя максимальная температура в самый жаркий месяц. - относительная влажность воздуха самого жаркого месяца.С помощью H,dдиаграммы влажного воздуха при температуре tж=24,2С и относительной влажности ж=31% определяем – влагосодержание воздуха; - температура смоченного термометра.Коэффициент эффективности градирни:Для вентиляторных градирен Удельная тепловая нагрузка на единицу площади фронтального сечения градирни:где – удельная гидравлическая нагрузка, отнесённая к площади фронтального сечения градирни (рекомендуетсяgF=1,5…2,8кг/(м2*с)) .Тепловой поток, отводимый от воды в градирне:Необходимая суммарная площадь фронтального сечения градирни:Таблица 3Конструкция:Марка, количество секций:Расположение вентилятора:Площадь фронтального сечения:Массовый расход воды:ВысотаСекционнаяГПВ-320; 6нижнееGг=33.3кг/с6,5 мЧисло градирен:Удельная гидравлическая нагрузка выбранных градирен в расчётном режиме:Полученное значение сравниваем со значением удельной гидравлической нагрузки выбранной градирни в номинальном режиме:7. Расчёт показателей экономичности теплонасосной установкиЭнергетический КПД теплонасосной установки:где – удельный расход электроэнергии в идеальном тепловом насосе,Годовой расход условного топлива на конденсационной электростанции:Годовой расход условного топлива на конденсационной электростанции:где – продолжительность отопительного периода; (где – период остановки системы на плановый ремонт) – продолжительность летнего периода; – удельная низшая теплота сгорания условного топлива; – КПД электростанции; – КПД линии электропередач; – значение коэффициента трансформации.Годовой расход условного топлива в котельной установке, которую замещает ТНУ:где – КПД нетто котельной установки.Годовая экономия условного топлива:ЗаключениеЦель и задачи, поставленные в работе выполнены. А именно, спроектирована оборотная система технического водоснабжения промышленного предприятия с использованием теплоты оборотной воды в тепловых насосах для нужд низкотемпературного отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.В частности, определены расходы всех потоков воды, её температуры, тепловых нагрузок теплообменников, теплопроизводительности теплонасосной установки, типоразмеры и количество тепловых насосов. Выбраны схемы включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов. Определена производительность компрессора и мощность его электродвигателя, тепловая нагрузка испарителя и маслоохладителя, вычислен коэффициент трансформации.Также были рассчитаны и подобраны предварительный и разделительный теплообменники, градирни. Разработана принципиальная схема системы технического водоснабжения промышленного предприятия предназначена для того, чтобы дать полное представление о составе оборудования и его взаимном соединении. Сделана компоновка оборудования теплонасосной установки. Оборудование размещено компактно по ходу движения оборотной и горячей воды, в соответствии с принципиальной схемой, группируя машины и аппараты по их функциональному назначению. При этом соблюдены правила техники безопас-ности и обеспечения удобства обслуживания.В заключении, произведён расчёт показателей экономичности теплонасосной установки, который показал, что годовая экономия топлива от применения тепловых насосов для утилизации теплоты оборотной воды составляет 50,9 %.Список использованных источников1. Холодильные машины и аппараты: каталог. Ч.2. – М.: ЦИНТИ-химнефтемаш, 1984. – 98 с.2. Техника низких температур (атлас); под ред. И. П. Усюкина. – М. : Пищевая промышленной, 1977. – 244 с.3. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин; под общ. ред. И. А. Сакуна. – Л. : Машиностроение, 1987. – 423 с.4. Богданов С.Н., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Свойства веществ: справочник. – М.: Агропромиздат, 1985, - 208 с. 5. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: справочник / В. И. Манюк, Я. И. Каплинский, Э. В. Хюк и др. – М. :Стройиздат, 1988. – 432 с.