Энергосберегающая система технического водоснабжения промпредприятия.

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Теплотехника
  • 40 40 страниц
  • 4 + 4 источника
  • Добавлена 04.03.2022
1 496 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
Содержание


1. Задание на курсовой проект 3
2. Расчетная часть 4
2.1. Составление функциональной схемы системы водоснабжения 4
2.2. Функциональная схема. 7
2.3.Расчет режима работы теплонасосной установки и выбор тепловых насосов. 8
2.4.Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов 10
2.5 Расчет термодинамического цикла теплового насоса 14
2.6 Тепловой расчет и подбор теплообменников 18
2.7 Расчет и подбор градирен 24
2.8. Расчет диаметров трубопроводов и подбор насосов 26
2.9. Разработка принципиальной схемы системы водоснабжения 29
2.10. Компоновка оборудования теплонасосной установки 31
2.11. Расчет показателей экономичности теплонасосной установки 34
Приложения 36
Литература 41


Фрагмент для ознакомления

Предварительно определяется строительная площадь машинного отделенияFстр = Σkifi ,где fi – площадь, занимаемая i – м элементом оборудования; ki – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь для обслуживания оборудования, устройства подсобных и бытовых помещений.Значение коэффициента ki принимается в зависимости от площади в плане единицы оборудования: 4 при fi<2 м2; 3,5 при 2 < fi < 4 м2; 3 при 4 < fi < 6 м2; 2,5 при 6 10 м2. При разработке чертежа общего вида плана машинного отделения уточняются размеры здания с учетом размеров типовых строительных конструкций.Для машинного отделения предусматривают одноэтажное отдельно стоящее здание или пристройку к производственному зданию. Высота основных помещений должна быть кратной 0,6 м, но не менее 4,8 м, чтобы можно было смонтировать грузоподъемные средства. Ширина поперечного пролета здания принимается кратной 3м /6,12,15 и т.д./, шаг колонн по длине здания – 6 м.Конструкция наружных стен: кирпичная кладка 510 мм или сборные бетонные панели 300 мм /в зависимости от климатических условий/. Конструкция внутренних стен: кирпичная кладка 250 мм, сборные бетонные панели 200 мм. Конструкции перегородок: кирпичная кладка 65 или 130 мм, сборные бетонные панели 100 мм.Кроме основных помещений предусматриваются вспомогательные подсобно – бытовые помещения, необходимые для функционирования машинного отделения и обеспечения санитарно – бытовых условий обслуживающего персонала. Помещения размещают с одной или двух сторон здания. Вход в эти помещения должен быть через отдельный коридор, имеющий вход снаружи и связанный дверью с машинным отделением. Эта часть здания может выполняться в два этажа с высотой помещения 3м, и должна иметь наименьшую ширину: прохода 1м, двери 0,8 м, коридора 1,4 м, марша лестницы 1,05 м, лестничной клетки 2,15 м. примерный состав вспомогательных и подсобно- бытовых помещений машинного отделения приведены в табл. VIII Приложения.Здание машинного отделения должно иметь не менее двух выходов, максимально удаленных друг от друга. Один из выходов должен быть непосредственно наружу. Для зданий средних и северных зон этот выход оборудуется тамбуром. Второй выход делают через коридор подсобно- бытовых помещений. Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего выхода должно быть не более 100 м. все двери из помещений должны открываться в сторону выхода. Такое расположение и устройство выходов регламентируется требованиями по эвакуации людей в аварийных ситуациях.В здании машинного отделения не допускается устройство подвальных помещений для расположения теплообменных аппаратов, насосов и прокладки трубопроводов. В помещении главного щита автоматизации и пульта управления допускается устанавливать в стене, смежной с машинным залом, окно с остеклением площадью не более 3 м2.Трансформаторная подстанция проектируется отдельным блоком на одну или две камеры для трансформаторов. Двери из этих помещений выходят наружу. К трансформаторной подстанции примыкает помещение электрораспределительных устройств. Трансформаторная подстанция может проектироваться отдельно стоящим зданием. Оборудование размещают компактно по ходу движения оборотной и горячей воды в соответствии с принципиальной схемой, группируя машины и аппараты по их функциональному назначению. При этом необходимо соблюдать правила техники безопасности и обеспечивать удобства обслуживания, возможность проведения ремонтных работ и дальнейшего расширения машинного отделения.При расположении теплонасосных агрегатов регламентируются минимальные проходы и отступы:- главный проход между агрегатами не менее 1,5 м, на крупных установках 2,5 м;- проход между выступающими частями агрегатов не менее 1 м; отступ между стеной и агрегатом не менее 0,8 м, если требуется обслуживание со стороны стены;- при расположении насосных агрегатов необходимо соблюдать проход между агрегатами не менее 1 м;- расстояние между неподвижными частями агрегатов не менее 0,7 м;- расстояние от длинных сторон фундаментных плит агрегатов до стены должно быть не менее 1,25 м.Секционные подогреватели закрепляют на кронштейнах, заделанных в стене, или на рамной конструкции. Зазор между поверхностью изоляции подогревателя и стеной принимают не менее 0,15 м, а между рядами параллельно установленных секций подогревателя -0,4 … 0,6 м.Для разборки и ремонта оборудования предусматривают свободное место, достаточное для выемки наиболее длинной детали. Предусматриваются монтажные проемы /окна, ворота или двери/ в соответствии с габаритами оборудования. Для расширения помещения машинного отделения оставляют свободной площадку территории, примыкающую к одному из торцов здания.На чертеже плана компоновки машинного отделения показывают трубопроводы оборотной воды, горячей воды, а также воды, идущей на градирни, отопление и вентиляцию. При нижней разводке в пределах здания машинного отделения водяные трубопроводы допускается прокладывать в траншеях, закрытых съемными металлическими листами. При верхней разводке присоединение трубопроводов к общим магистралям делают сверху. Трубопроводы собирают в пучок и крепят на подвесках к балкам и закладным деталям.2.11. Расчет показателей экономичности теплонасосной установкиЭнергетический КПД теплонасосной установкиηе = Эвφ = 0,1 •3,5 = 0,35где Эв – удельный расход электроэнергии в идеальном тепловом насосе,Эв = 1 - Годовая экономия топлива от применения тепловых насосов для утилизации теплоты оборотной воды определяется путем сравнения годового расхода топлива на котельной установке, которую замещает теплонасосная установка, с расходом топлива на конденсационной электростанции, электроэнергия которой используется для привода электродвигателей компрессоров тепловых насосов. Теплопроизводительности теплонасосной и котельной установок полагаются одинаковыми.Годовой расход условного топлива на конденсационной электростанцииВтн = где Շ3 – продолжительность отопительного периода; Շл – продолжительность летнего периода; Q- удельная низшая теплота сгорания условного топлива; ηст – КПД электростанции; ηлэп – КПД линии электропередачи.При выполнении расчетов принять: Q= 29310 кДж/кг; ηст = 0,38; ηлэп = 0,9. значения Շ3 приведены в табл. III Приложения.Годовой расход условного топлива в котельной установке, которую замещает ТНУ, Вк = где ηк – КПД котельной установки, принимается ηк = 0,8.Годовая экономия условного топлива /в процентах/∆В = ПриложенияТаблица IХарактеристики парокомпрессионных тепловых насосов в номинальном режимеПараметрыТипоразмерНТ - 300НТ - 500Теплопроизводительность, Квт:конденсаторамаслоохладителя3004050047Расход воды, м3/ч:через конденсаторчерез маслоохладительчерез испаритель901312013013150Температура воды, ℃:на выходе из конденсаторана входе в испаритель60226022Перепад давления по воде, кПа:в конденсаторев маслоохладителев испарителе26592659Теоретическая производительность компрессора,м3/ч602850Потребляемая мощность, кВт132200Диаметр патрубков, мм:конденсатораиспарителя100100150125Габаритные размеры, мм4800хх1600хх21555000хх1700хх2650Масса, кг60507700Таблица IIОсновные параметры водоводяных секционных подогревателейТипоразмерДиаметркорпуса,ммЧислотрубокnтПлощадьповерхностинагреваFс, м2Площадь проходногосечения, м2Трубок ,fтМежтрубногопространства,fмт1-57х2000-Р5040,370,000620,001162-57х4000-Р5040,750,000620,001163-76х2000-Р6970,650,001080,002334-76х4000-Р6971,310,001080,002335-89х2000-Р82121,110,001850,002876-89х4000-Р82122,240,001850,002877-114х2000-Р106191,760,002930,0058-114х2000-Р106193,540,002930,0059-168х2000-Р158373,40,00570,012210-168х4000-Р158376,90,00570,012211-219х2000-Р207645,890,009850,0207912-219х4000-Р20764120,009850,0207913-273х2000-Р259109100,016790,0307714-273х4000-Р25910920,30,016790,0307715-325х2000-Р30915113,80,023250,0446416-325х4000-Р309151280,023250,04464Таблица IIIПараметры атмосферного воздухаГородТемпература в самый жаркий месяц, ℃Относительнаявлажность всамый жаркиймесяц, φж , %Продолжи-тельностьотопительногопериода Շ3, сут.Средне-месячная tжСредняя макси-мальнаяtмаксВолгоград24,228,631182Вологда18,022,161219Москва19,321,654205Орск21,326,353204Ростов-на-Дону22,927,441175Рязань18,823,049212Самара20,724,248206Саратов22,125,741198Санкт-Петербург17,821,159219Тверь17,221,657219Таблица IVХарактеристики вентиляторных градиренКонструкцияКоличествосекцийРасположениевентилятораФронтальноесечениеFф, м2РасходводыGг, кг/сВысотаГПВГПВ – 80Верхнее1,744,442,2—«—ГПВ – 160—«—3,928,082,52—«—ГПВ – 320—«—6,517,762,485Секционная2Нижнее4,011,16,5—«—4—«—8,022,26,5—«—6—«—12,033,36,5—«—2—«—16,044,46,8—«—3—«—24,066,66,8—«—3Верхнее48,093,310,56—«—4—«—64,0124,410,56—«—5—«—80,0155,610,56—«—6—«—96,0186,710,56Таблица VХарактеристика стальных бесшовных трубУсловныйпоход dу, ммНаружныйдиаметр dн, ммНоминальныйвнутреннийдиаметр dв, ммПлощадь сечения повнутреннему диаметруf, м23238300,0007064045370,001075057500,001967076680,003678089800,005021001081000,007851251331250,01221501591500,010772002192050,03292502732590,05283003253070,074Таблица VIХарактеристики центробежных насосов консольного типаТипоразмерПодачаV,м3/чНапорН, мКПДηн, %Мощностьэлектродви-гателяNэд, кВтГабаритные размеры,ммв планевысотаК8/18818531,5768х257321К-50-32-12512,520552,2792х300318К-65-50-1602532645,5865х340375К-80-65-1605032707,5942х390428К-80-50-200505065151127х458485К-100-80-1601003277151245х458485К-100-65-2001005072301310х498540Таблица VIIДополнительные технические решения, разрабатываемые напринципиальной схеме системы водоснабженияЦель разработкиТехническое решениеВыполнение требований озонобезопасностипо предотвращению эмиссии фреона ватмосферу и воду питьевого качестваПрименение агрегатированных тепловыхнасосов полной заводской готовности, установка разделительного теплообменникаПовышение теплопроизводительности тепловых насосовИспользование теплоты масла тепловых насосовСнижение затрат на нагрев водыУстановка предварительного теплообменникаГибкость в работеУстройство обводных линий с запорными вентилямиПовышение надежностиПредусматриваются: резерв оборудования, обратные клапаны, грязевики, фильтры, обратная подача обратной воды в бак теплой водыПополнение потерь водыПрокладка трубопроводов подпитки свежей водой к градирне и расширительному бакуПоддержание температуры воды в системе горячего водоснабжения в период минимального водоразбораУстройство линии циркуляции с насосомОблегчение запуска и предотвращение кавитации насоса промежуточного контураУстановка расширительного бака выше уровня установки насосаВыпуск воздуха из системыПредусматриваются воздушники на насосах и коллекторах водыТаблица VIIIПримерный состав вспомогательных помещенийМашинного отделения теплонасосной установкиНаименование помещенийОриентировочная площадь, м2Трансформаторная подстанция с двумя камерами36Электрораспределительные устройства18 … 24Главный щит автоматизации и пульт управления18 … 24Слесарно-механическая мастерская с участком КИПиА36 … 48Кладовая для запасных частей и вспомогательных материалов12 … 16Комната начальника цеха16 … 18Комната приема пищи12 … 16Гардероб, санузел с умывальником, душ18 … 24Отопительно-вентиляционные пункты18 … 18Литература 1. Холодильные машины и аппараты. Каталог. 4.2. – М.: ЦИНТИ – химнефтемаш. 1984. – 38 с.2. Установки для трансформации теплоты: Рабочая программа, методические указания, задания на контрольную работу /Сост. Л.А. Филатов. – Л.СЗПИ, 1989 – 32 с. В.В. Филатов. –Л. СЗПИ, 1989 – 32с. Техника низких температур /атлас/ /Под ред. И.П.Усюкина – М.: Пищевая промышленность, 1977- 244 с.Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин /Под общ. Ред. И.А.Сакуна – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987 – 423с.Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник /В.И.Манюк, Я.И.Каплинский, Э.Б.Хиж и др. – М.: Стройиздат, 1938 – 432 с.Системы производства и распределения энергоносителей промпредприятий: Рабочая программа, методические указания, задание на контрольную работу /Сост. В.В.Филатов – Л.: СЗПИ, 1989 – 32 с.

Литература

1. Холодильные машины и аппараты. Каталог. 4.2. – М.: ЦИНТИ – химнефтемаш. 1984. – 38 с.
2. Установки для трансформации теплоты: Рабочая программа, методические указания, задания на контрольную работу /Сост. Л.А. Филатов. – Л.СЗПИ, 1989 – 32 с. В.В. Филатов. –Л. СЗПИ, 1989 – 32с.
1. Техника низких температур /атлас/ /Под ред. И.П.Усюкина – М.: Пищевая промышленность, 1977- 244 с.
2. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин /Под общ. Ред. И.А.Сакуна – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1987 – 423с.
3. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник /В.И.Манюк, Я.И.Каплинский, Э.Б.Хиж и др. – М.: Стройиздат, 1938 – 432 с.
4. Системы производства и распределения энергоносителей промпредприятий: Рабочая программа, методические указания, задание на контрольную работу /Сост. В.В.Филатов – Л.: СЗПИ, 1989 – 32 с.

Вопрос-ответ:

Какая функция включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов используется в этой системе?

В этой системе используется функция включения параллельного соединения испарителей и конденсаторов тепловых насосов.

Как происходит выбор тепловых насосов в этой системе водоснабжения?

Выбор тепловых насосов в этой системе осуществляется на основе расчета режима работы теплонасосной установки.

Как производится расчет термодинамического цикла теплового насоса в этой системе?

Расчет термодинамического цикла теплового насоса в этой системе выполняется с использованием соответствующих термодинамических уравнений и данных о рабочем веществе.

Как производится тепловой расчет и подбор теплообменников в этой системе водоснабжения?

Тепловой расчет и подбор теплообменников в этой системе осуществляется на основе требуемой мощности охлаждения или нагрева, температурных условий и гидравлических параметров.

Как производится расчет и подбор градирен в этой системе водоснабжения?

Расчет и подбор градирен в этой системе осуществляется на основе геометрических параметров, потока воздуха и воды, теплотехнических характеристик и требуемой эффективности охлаждения.

Какие задачи решает энергосберегающая система технического водоснабжения?

Энергосберегающая система технического водоснабжения решает задачи оптимизации и эффективного использования энергоресурсов на промышленных предприятиях.