Wк1 = 0,8 ∙ 3960 = 3168 кг/ч.
Возврат конденсата Wк4, кг/ч от системы горячего водоснабжения составляет 90 %, тогда
, (12.11)
Wк4 = 0,9 ∙ 100,1 = 90,1 кг/ч.
Потери конденсата Дп.к., кг/ч составляют
, (12.12)
Дп.к. = 5302,5 – (3168 + 90,1) = 2044,4 кг/ч.
Расход сырой воды В, кг/ч для покрытия потерь конденсата принимают на 20 % больше, тогда
В = 1,2 ∙ Дп.к., (12.13)
В = 1,2 ∙ 2044,4 = 2453,3 кг/ч.
Расход пара на подогрев воды Дп.в., кг/ч равен
, (12.14)
где i1 – энтальпия воды при t=40 ˚С (168 кДж/кг);
i2 – энтальпия воды при t=5 ˚С (21 кДж/кг);
in – энтальпия пара при 0,6 МПа (2763 кДж/кг);
ik – энтальпия конденсата (669 кДж/кг);
η – КПД парового водонагревателя (η=0,95).
кг/ч.
Расход пара на деаэрацию воды Даэ, кг/ч равен
, (12.15)
где iср – средняя энтальпия воды, поступающей в деаэратор, кДж/кг
(iср=433 кДж/кг);
Wn.в. – конденсат от водоподогревателя воды перед химводоочисткой, кг/ч (Wn.в.= Дn.в.).
кг/ч.
Общая потребность котельной в паре Дк, кг/ч
Дк = Дс + Дп.в. + Даэ, (12.16)
Дк = 5302,5 + 181,3 + 804,1 = 6287,9 кг/ч.
С учетом тепловых потерь в паропроводах, агрегатах и т.д., которые могут составлять 8-10 %, расчетная потребность в паре Добщ, кг/ч (для зимнего периода) будет
Добщ = Дк ∙ 1,1, (12.17)
Добщ = 6287,9 ∙ 1,1 = 6916,7 кг/ч.
Расчет тепловой схемы котельной в летний период.
Суммарный расход пара на производство Дс, кг/ч равен:
Дс = 3960 + 100,1 = 4060,1 кг/ч.
Потери конденсата Дп.к., кг/ч составляют
Дп.к. = 4060,1 – (3168 + 90,1) = 802 кг/ч.
Расход сырой воды В, кг/ч для покрытия потерь конденсата
В = 1,2 ∙ 802 = 962,4 кг/ч.
Расход пара на подогрев воды Дп.в., кг/ч равен
кг/ч.
Расход пара на деаэрацию воды Даэ, кг/ч равен
кг/ч.
Общая потребность котельной в паре Дк, кг/ч
Дк = 4060,1 + 71,1 + 483,6 = 4512,5 кг/ч.
Расчетная потребность в паре Добщ, кг/ч (для летнего периода) будет
Добщ = 4614,8 ∙ 1,1 = 5076,3 кг/ч.
Выбор паровых котлов
Выбор типа и количества котлов для обеспечения всех нужд предприятия производится из такого расчета, чтобы они обеспечили максимальную потребность в зимний период работы, а в летний период была возможность поочередного капитального ремонта котлов. Подбор котлов производится по их паро- и теплопроизводительности. Если в справочной литературе приведена площадь поверхности F, м2 нагрева определяется по формуле
, (12.18)
где Добщ – расчетная потребность в паре для зимнего периода, кг/ч;
х – коэффициент запаса, х=1,1-1,2;
qк – удельный парообъем, кг/(м2∙ч) (qк=30-40 кг/(м2∙ч) в зависимости от котла
и вида топлива).
м2.
По рассчитанной пощади нагрева выбираем из [27] 2 котла ДКВР 10-13-250 с площадью поверхности нагрева 255,4 м2.
12.2 Холодоснабжение
Расчет расхода холода по фабрике
Суточный расход холода Qс, Вт определяется:
Qc = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, (12.19)
где Q1 – расход холода на технологические нужды, Вт;
Q2 –расход холода на теплопередачу через внешние ограждения холодильной камеры, Вт;
Q3 – расход холода на хранение сырья, Вт;
Q4 – расход холода на кондиционирование воздуха, Вт;
Q5 – расход холода на эксплуатационные нужды, Вт.
Расход холода на технологические нужды Q1, Вт рассчитывается по сумме расхода на отдельные потребители или по указанным показателям на 1 т готовой продукции
Q1 = G ∙ q, (12.20)
где G – суточная выраб+тка продукции, Вт;
q – расход холода на 1 готовой продукции.
Q1 = 14 ∙ 406000 + 32 ∙ 104400 = 9024800 Вт.
Расход количества холода на теплопередачу через внешние ограждения холодильной камеры Q2, Вт равен
, (12.21)
где - количество теплоты, предаваемое через внутренние стены, Вт;
- количество теплоты, передаваемое через потолок, Вт;
- количество теплоты, передаваемое через пол, Вт.
, (12.22)
где КI-III – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2∙град), (КI=0,41, КII=0,44,KIII=0,58);
FI-III – площадь поверхности стен, потолка, пола, м2;
tн – температура наружного воздуха, ˚С (tн=25 ˚С);
tк – температура наружного воздуха, ˚С (tк=4 ˚С).
Вт;
Вт;
Вт.
Q2 = 1487,8 + 665,3 + 877 = 3030,1 Вт.
Расход холода на хранение сырья в холодильной камере Q3, Вт
, (12.23)
где - расход холода на хранение отдельных видов скоропортящегося сырья.
, (12.24)
где GI-n – суточный расход сырья, кг;
сI-n – удельная теплоемкость сырья, кДж/(кг∙К);
tH, tk – начальная и конечная температуры охлаждаемого сырья, ˚С (tH=15 ˚С,
tк=4 ˚С).
Вт;
Вт;
Вт;
Вт;
Вт.
Расход холода на кондиционирование воздуха Q4, Вт определяется по формуле:
, (12.25)
где Vk – суммарный объем помещений, камер, шкафов, где производится
кондиционирование, м3;
с – объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м3∙град), (с=1,29 кДж/(м3∙град));
Δt – разность температур между температурой воздуха до кондиционирова-
ния и после него (Δt=10-15 ˚С);
m – кратность воздухообмена в помещении (m=2).
Вт.
Расход холода на эксплуатационные нужды Q5, Вт равен
Q5 = (Q2 + Q3) ∙ 0,2, (12.26)
Q5 = (3030,1 + 38755,5) ∙ 0,2 = 8357,1 Вт;
Qс = 9024800 + 3030,1 + 4684,5 + 38755,5 + 24250,3 + 8357,1=9095520,4 Вт.
С учетом общезаводских потерь (20%) в коммуникациях общий расход холода в сутки Qо, Вт составит
Qo = 1,2 ∙ Qc, (12.27)
Qо = 1,2 ∙ 9095520,4 = 10914624,5 Вт.
Часовая производительность холода в сутки Qчас, Вт составит
, (12.28)
Вт.
По рассчитанной потребности фабрики в холоде выбираем из [28] два компрессора ВХ 350-2-1 с холодопроизводительностью 790 кВт.
13 Электротехническая часть
13.1 Общая характеристика электроснабжения
Предприятие получает электрическую энергию от трансформаторной подстанции энергосистемы «Воронежэнерго» города Лиски по воздушной ЛЭП, напряжением 10 кВ длиной 2 км.
Необходимо построить понижающую трансформаторную подстанцию.
Для внутризаводских электрических сетей принимаем систему трехфазного тока напряжением 380/220 В с заземленным нулем.
От трансформаторной подстанции предприятия электроэнергия поступает на общий распределительный щит для питания электродвигателей, внутреннего освещения и освещения территории. Распределение электроэнергии от фабричной подстанции до цеха осуществляется по кабелям и стенам внутри здания. Защита распределительных цепей от токов короткого замыкания осуществляется предохранителями.
13.2 Определение категории помещения
Таблица 13.1 – Категории помещений
Наименование помещения | Категория помещения |
Склад БХС | Взрывоопасное |
Склад хранения пюре | Сухое нормальное |
Склад сырья | Сухое нормальное |
Склад готовой продукции и тары | Сухое нормальное |
Варочное отделение | Жаркое |
Мармеладный цех | Сухое нормальное |
Конфетный цех | Сухое нормальное |
Бытовые помещения | Сухое нормальное |
13.3 Расчет электрической силовой нагрузки
Надежная и экономичная работа технологического оборудования возможна только при правильном выборе типа, мощности приводного электродвигателя согласно режиму его работы и предполагаемой нагрузки.
Мощность выбранного электродвигателя Р, кВт, должна соответствовать выражению
Рном > Рм,
где Рном - номинальная мощность электродвигателя, кВт;
Рм - потребная мощность, кВт
После того как будет определена номинальная мощность всех электродвигателей и выбран их тип, требуется рассчитать полную максимальную потребную мощность силовой нагрузки. Для этого основные технические данные рассматриваемых типов привода представлены в таблице 13.2.
Таблица 13.2 - Основные технические данные рассматриваемых типов
приводов
Наименование рабочей машины | Потребная мощность Рм, кВт | Приводной электродвигатель | Количество двигателей, Nдв, шт | Установленная мощность электродвигателей Ру, кВт | ||||
Тип | Номинальная мощность Рном, кВт | Коэффициент мощности cosφн | Число оборотов nн, мин-1 | КПД ηн, % | ||||
Виброразгрузочное устройство | 1,5 | АИР80В4 | 1,5 | 0,83 | 78,0 | 6,6 | ||
Просеиватель Ш2-ХМЕ | 0,55 | АИР71В4 | 0,75 | 0,73 | 73,0 | 1,5 | ||
Варочный котёл 28-А | 1,0 | АИР80А4 | 1,1 | 0,81 | 75,0 | 7,7 | ||
Автовесы | 1,50 | АИР80А2 | 2,2 | 0,85 | - | 81,0 | 2,2 | |
Емкость на весах | 1,10 | АИР71В2 | 1,5 | 0,83 | - | 79,0 |