भाप की खपत का निर्धारण कैसे करें. स्व-चयन के नियम. बुनियादी भौतिक और परिचालन मापदंडों के बीच संबंध। चित्र 6. संघनन कक्ष में भाप के विस्तार की प्रक्रिया

प्राप्त मूल्य के आधार पर η oe प्रारंभिक निर्धारित करते हैं अनुमानित प्रवाह दरजोड़ा

जिसे बाद में स्पष्ट किया जाएगा.

एक नियंत्रित भाप निष्कर्षण (जैसा कि निर्दिष्ट) के साथ टर्बाइनों के लिए, प्रारंभिक भाप प्रवाह एक अनुमानित सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है (यह मानते हुए कि उच्च दबाव वाले हिस्से और पूरे टरबाइन की सापेक्ष आंतरिक दक्षता समान है):

(13)

कहाँ जी- दबाव पर विनियमित (औद्योगिक, जिला तापन) निष्कर्षण का मूल्य आर(सौंपे गए) के अनुसार; एन t 0chvd - प्रारंभिक दबाव से एक आदर्श टरबाइन की गर्मी ड्रॉप आरनिष्कर्षण दबाव 0 आर(चित्र 6) के अनुसार।

नियंत्रित निष्कर्षण के साथ टरबाइन के प्रवाह पथ की गणना करते समय:

1) नियंत्रित निष्कर्षण तक के सभी चरणों की गणना सूत्र (13) का उपयोग करके पाई गई कुल भाप खपत के लिए की जाती है;

2) नियंत्रित निष्कर्षण के बाद के चरणों की गणना अभिव्यक्ति (12) द्वारा निर्धारित शुद्ध संक्षेपण मोड में प्रवाह दर के लिए की जाती है।

जब टरबाइन नियंत्रित निष्कर्षण बंद (संघनक मोड) के साथ रेटेड विद्युत शक्ति पर संचालित होता है तो कम दबाव वाले चरणों को भाप के पारित होने को सुनिश्चित करना चाहिए।

थर्मल सर्किट की गणना, टरबाइन डिब्बों में भाप प्रवाह दर का निर्धारण और ऊर्जा संतुलन में कमी दो टरबाइन ऑपरेटिंग मोड के लिए की जाती है:

ए) रेटेड विद्युत शक्ति (सह-उत्पादन मोड) पर नियंत्रित निष्कर्षण के साथ;

बी) रेटेड विद्युत शक्ति पर नियंत्रित निष्कर्षण (संक्षेपण मोड) के बिना।

नियंत्रित निष्कर्षण के चरणों के नोजल और काम करने वाले ब्लेड की लंबाई का समायोजन सह-उत्पादन मोड में प्राप्त डिब्बों के माध्यम से भाप प्रवाह के अनुसार किया जाता है, और शेष चरण ― संघनन मोड में डिब्बों के माध्यम से भाप प्रवाह द्वारा।

मल्टीस्टेज स्टीम टरबाइन की गणना का उदाहरण

निम्नलिखित प्रारंभिक डेटा के अनुसार फ़ीड पानी को 145 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए तीन पुनर्योजी चयनों के साथ K-12-35:

नाममात्र विद्युत शक्ति एनई = 12000 किलोवाट;

घूर्णन आवृत्ति एन=50 एस -1 ;

टरबाइन के सामने भाप का दबाव आर" 0 = 3.5 एमपीए;

टरबाइन के सामने भाप का तापमान टी"0 = 435 ओ सी;

निकास भाप का दबाव आर"के = 0.006 एमपीए;

नोजल भाप वितरण.

भाप की खपत का निर्धारण

हम आर्थिक शक्ति के लिए टरबाइन की गणना करते हैं। चलिए मान लेते हैं

एन eq =0.9 एनई =0.9∙12000 = 10800 किलोवाट।

डिज़ाइन मोड पर नियंत्रण चरण के नोजल के सामने दबाव

आर 0 = 0,95∙आर"0 = 0.95∙3.5=3.325 एमपीए।

निकास पाइप में दबाव का नुकसान सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

Δ पी = पी" को ∙ λ∙( साथसीएच /100) 2,

स्वीकार कर लिया है साथ VP =120 m/s, λ = 0.07, हम पाते हैं

Δ आर=0.006∙0.07∙(120/100) 2 = 0.0006 एमपीए,

अंतिम चरण के रोटर ब्लेड के पीछे भाप का दबाव

आरको =पी" को + Δ आर= 0.006 +0.0006 = 0.0066 एमपीए।

हम मोटे तौर पर इस प्रक्रिया को दर्शाते हैं ज,स-आरेख

(चित्र 1 देखें), बिंदु A" 0, A 0, A" को आरेखित करें टी, ए से टी.

हम ढूंढ लेंगे एच 0 = 3304 केजे/किग्रा; एच'को टी= 2143 केजे/किग्रा; एचको टी= 2162 केजे/किग्रा;

एनटी 0आईडी = 3304-2143 = 1161 केजे/किग्रा; एनटी 0 = 3304-2162 = 1142 केजे/किग्रा;

η डॉ = 1142/1161 = 0.984.

हम η вр = 1.0, η 'o स्वीकार करते हैं मैं= 0.8, संदर्भ डेटा के अनुसार

η एम =0.98; η जी =0.97.

इस प्रकार हमारे पास है

η oe = η dr ∙η ′ o मैं∙η वीवीआर ∙η एम ∙η जी =0.984∙0.8∙1.0∙0.98∙0.97=0.748.

प्रति टरबाइन भाप प्रवाह की प्रारंभिक गणना

टरबाइन के सभी चरणों को इस भाप प्रवाह के लिए डिज़ाइन किया जाएगा।

प्रारंभिक प्रक्रिया लाइन में ज,स-आरेख के अनुसार प्लॉट किया गया है स्वीकृत मूल्यη "ओ मैंइस अनुसार:

एनटी मैं= 1142∙0.8=913.6 केजे/किलो.

स्थगित एनटी मैंवी ज,स-आरेख, हमें समदाब रेखा पर बिंदु A k मिलता है आरके (चित्र 6)।

भाप की अवस्था में परिवर्तन की एक अनुमानित रेखा खींचने का कार्य ज,स-आरेख केवल अंतिम चरण से बाहर निकलने पर भाप की विशिष्ट मात्रा का पता लगाने के लिए है। हम आइसोबार को नीचे खींचकर इस चरण से बाहर निकलने पर भाप की स्थिति का पता लगाते हैं आरए से आउटपुट हानि तक

एनज़ेड में =सी 2 2 जेड/2000.

प्रारंभिक गणना में एन in z व्यंजक से पाया जाता है

एनज़ेड में = ζ आईडी ए ∙एचटी 0आईडी ,

जहां ζ आईडी ए अंतिम चरण का आउटपुट हानि गुणांक है।

गणना करते समय, ζ आईडी ए का मूल्यांकन करें और खोजें एन z और में साथ 2z.

चित्र 6. संघनन कक्ष में भाप के विस्तार की प्रक्रिया

और हीटिंग (बी) टर्बाइनों में ज,स-आरेख

जितना छोटा ζ id a, उतना ही छोटा, इसलिए, साथ 2 जेड -अंतिम चरण में भाप उत्पादन की गति, लेकिन ब्लेड की लंबाई जितनी अधिक होगी।

समान टरबाइन डिज़ाइन पर उपलब्ध डेटा के आधार पर ζ आईडी का मान निर्धारित किया जाना चाहिए।

छोटे संघनक टर्बाइनों के लिए ζ id a = =0.015...0.03; बड़े संघनक टर्बाइनों के लिए ζ आईडी ए = 0.05 ... 0.08।

बैक प्रेशर वाले टर्बाइनों के लिए ζ आईडी ए<0,015.

आइए ζ आईडी a =0.0177 लें। तब

एन z में = 0.0177∙1161 =20.55 kJ/kg।

बिंदु A पर भाप की अवस्था जेडभाप की विशिष्ट मात्रा से मेल खाता है वी 2 जेड=20.07 मी 3/किलो. टरबाइन के पीछे भाप की एन्थैल्पी एचक =

2390.4 केजे/किग्रा.

टरबाइन के माध्यम से अनुमानित भाप प्रवाह और अंतिम चरण से बाहर निकलने पर भाप की अनुमानित विशिष्ट मात्रा का निर्धारण करके, प्रारंभिक गणना का पहला चरण समाप्त होता है।

दूसरे चरण में अंतिम चरण को रचनात्मक रूप से लागू करने की संभावना की जांच करना और इसमें आइसेंट्रोपिक ताप अंतर का अनुमानित निर्धारण शामिल है।

2. अंतिम चरण की प्रारंभिक गणना

अंतिम चरण की प्रारंभिक गणना के लिए, निम्नलिखित पैरामीटर ज्ञात हैं:

एनटी 0आईडी, एनजेड में,ζ आईडी ए, जी,एन.

आगे की गणना में, सूचकांक जेडखारिज करना।

कार्यशील ग्रेट के अंतिम चरण के आउटलेट पर भाप का वेग

अंतिम चरण का व्यास निर्धारित करने के लिए अनुपात ν निर्धारित करना आवश्यक है = डी/एल 2 कहाँ डी- अंतिम चरण का औसत व्यास; एल 2 - अंतिम चरण के ब्लेड की आउटपुट लंबाई।

मौजूदा टर्बाइनों में मूल्य ν 2.7...50.0 के भीतर है। छोटे मान उच्च-शक्ति संघनक टर्बाइनों पर लागू होते हैं, बड़े मान कम-शक्ति संघनक टर्बाइनों और बैक प्रेशर वाले टर्बाइनों के लिए विशिष्ट होते हैं। अंतिम चरण के ब्लेड स्थिर या परिवर्तनीय प्रोफ़ाइल के साथ बनाए जा सकते हैं। निरंतर ऊंचाई प्रोफ़ाइल वाले ब्लेड से मुड़े हुए ब्लेड में संक्रमण का मुद्दा रोटर ब्लेड के चारों ओर प्रवाह के कारण होने वाले नुकसान की तुलना के आधार पर तय किया जाना चाहिए क्योंकि ν का मूल्य बदलता है। ν के मानों के लिए<8 лопатки прихо­дится всегда выполнять закрученными. При ν >12, ट्विस्टिंग के उपयोग से दक्षता में उल्लेखनीय लाभ नहीं मिलता है।

होने देना , उदाहरण के लिए, अनुपातν =5.2. फिर, अंतिम चरण में एक अक्षीय भाप निकास मानते हुए, अर्थात। α 2 = 90° (और इसलिए साथ 2ए =सी 2), हमें मिलता है:

इस प्रकार, काम करने वाले ब्लेड की लंबाई

एल 2 =डी/ν =1.428/5.2=0.2746 मी.

मंच के मध्य व्यास पर परिधीय गति

तुम =π ∙d∙n= 3.14∙1.428∙50 = 224.3 मी/से.

ब्लेड टिप पर परिधीय गति
यूवी =u∙(d+l 2 )/डी=224.3∙(1.428+0.2746)/1.428=267.4 मी/से .

ऐसी गति काफी स्वीकार्य हैं.

छोटी-शक्ति वाले टर्बाइनों की गणना करते समय, रोटर ब्लेड की ताकत का परीक्षण करने की कोई आवश्यकता नहीं है यू 300 मीटर/सेकेंड से अधिक नहीं है .

जड़ अनुभाग व्यास

डीको = डी - एल 2 = 1.428 - 0.2746 = =1.153 मी .

जड़ अनुभाग में ब्लेड की परिधीय गति

यूको = π ∙dको ∙एन=181.17 मी/से.

अक्षीय टरबाइन चरण में संसाधित ऊष्मा ड्रॉप इष्टतम परिचालन स्थितियों के लिए निर्धारित की जाती है, जो इष्टतम गति अनुपात द्वारा व्यक्त की जाती है

(14)

कहां ρ – मंच प्रतिक्रियाशीलता की डिग्री.

सबसे बड़ी दक्षता के साथ टरबाइन चरण में संसाधित उपलब्ध ताप ड्रॉप को अभिव्यक्ति (14) से निर्धारित किया जा सकता है:

,

जिसे रूपांतरित करने के बाद हम पाते हैं

इस सूत्र में मात्राएँ तुम,ρ , φ, α 1 चरण के मध्य भाग को संदर्भित करता है।

चूंकि ब्लेड की ऊंचाई के साथ किसी भी खंड में गर्मी गिरती है एन 0 समान होना चाहिए (मंच के सामने और पीछे का दबाव ऊंचाई में स्थिर है), तो इसकी गणना अंतिम चरण के मूल खंड के लिए अभिव्यक्ति (15) का उपयोग करके की जा सकती है, जहां ρ k ≈0 (चैंबर टर्बाइन के सभी चरण) मूल खंड ρ k ≈0 में प्रतिक्रियाशीलता की डिग्री के साथ डिज़ाइन किया गया है), उ=उ k, लगभग φ = 0.95 और α 1 = 15 o लेते हुए:

किसी दिए गए ताप अंतर पर एनचरण के मूल भाग का 0 इष्टतम व्यास डीअभिव्यक्ति को बदलने के बाद k निर्धारित किया जा सकता है (15):

. (16)

उदाहरण के लिए, मूल खंड के लिए चरण ρ к =0, φ=0.955, α 1 =15 о लेते हुए, हम मूल खंड का इष्टतम व्यास प्राप्त करते हैं एन 0 =78 केजे/किग्रा:

3. नियंत्रण चरण गणना

हम डबल-क्राउन कर्टिस डिस्क के रूप में एक नियंत्रण चरण का चयन करते हैं। मान लीजिए कि इसमें ताप ड्रॉप कुल ताप ड्रॉप के 30% के बराबर है एनटी 0, जो होगा

एन 0 rs =0.3∙1142=342.6 kJ/kg.

टरबाइन की प्रारंभिक गणना से हम जानते हैं:

1) अनुमानित भाप खपत जी= 12.436 किग्रा/सेकेंड;

2) नियंत्रण चरण नोजल के सामने डिज़ाइन दबाव पी 0 =3.325 एमपीए;

3) नियंत्रण चरण के नोजल के सामने भाप की एन्थैल्पी एच 0 =3304 केजे/किलो.

दो-पंक्ति नियंत्रण चरण की गणना करने की विधि व्यावहारिक रूप से दो-पंक्ति प्ररित करनेवाला के साथ एकल-चरण टरबाइन की गणना करने की उपरोक्त विधि से भिन्न नहीं है।

हम निर्माण करते हैं ज,स- जल वाष्प का आरेख इस चरण में प्रारंभिक बिंदु ए 0 (छवि 7) से बिंदु ए से टी पीसी तक विस्तार की एक आइसेंट्रोपिक प्रक्रिया है, जो गर्मी की बूंद को अलग करता है। एन 0 रुपये =

342.6 kJ/kg, और नियंत्रण चरण के पीछे दबाव ज्ञात करें आरसे आरएस =0.953 एमपीए।

चावल। 7. नियंत्रण चरण के पीछे दबाव का निर्धारण और

उपलब्ध ताप ड्रॉप एन 0(2- z )

हम झंझरी की प्रतिक्रियाशीलता की डिग्री को स्वीकार करते हैं

प्रथम कार्य ρ р1 =0,

गाइड ρ n =0.05,

दूसरा कार्य ρ р2 =0.

नोजल ग्रिल में संसाधित ताप अंतर है

एन 011 =(1- ρ р1 -ρ n - ρ р2)∙ एन 0 rs =0.95∙342.6=325.47 kJ/kg।

पहले कार्यशील ग्रिड के पीछे का दबाव, नोजल के पीछे के दबाव के बराबर (चूंकि ρ р1 =0), द्वारा निर्धारित किया जाता है ज,स-आरेख:

आर 11 =पी 21 =1.024 एमपीए.

गाइड ग्रिड में संसाधित ताप अंतर है

एन 012 = ρ एन ∙ एन 0 rs =0.05∙432.6=17.13 kJ/kg।

गाइड ग्रिड के पीछे का दबाव मंच के पीछे के दबाव के बराबर है (चूंकि ρ р2 =0):

आर 12 =पी 22 = पीके पी साथ=0.953 एमपीए .

पहले गति गुणांक φ=0.965 निर्दिष्ट करने के बाद, हम नोजल में नुकसान का निर्धारण करते हैं:

एनसी =(1- φ 2) एन 011 =(1-0.965 2)∙325.47 =22.384 केजे/किलो.

हानि को टालना एनसे ज,स-आरेख (चित्र 2 देखें), हम समदाब रेखा पर पाते हैं आर 11 =पी 12 बिंदु 11, नोजल के पीछे भाप की स्थिति को दर्शाता है। इस बिंदु पर हम भाप की विशिष्ट मात्रा निर्धारित करते हैं वी 11 =0.24 मीटर 3/किलो .

नोजल सरणी से भाप के बहिर्वाह का आइसोएंट्रोपिक (सशर्त) वेग

साथसे = .

आइए मूल्यों को लें यू/सी 0.2 के बराबर; 0.22; 0.24; 0.26; 0.28 और विभिन्न गणनाएँ करें, जिनके परिणाम संक्षेप में प्रस्तुत किए गए हैं

मेज़ 2 (सभी वेरिएंट में α 11 =12.5° लिया जाता है)।

पहले विकल्प के लिएनज़रिया यू/सीसे = 0.2. इस संस्करण में परिधीय गति

यू=(यू/सीसे)· सीसे = 0.2 827.8 = 165.554 मी/से.

औसत चरण व्यास d=u/(π एन)= 1.054 मी.

नोजल सरणी से बाहर निकलने पर वास्तविक भाप वेग

778.57 मी/से .

नोजल सरणी के निकास अनुभाग के लिए निरंतरता समीकरण से

ε एल 11 = जी.वी 11 / (π ·डी·सी 11 · पापα 11)=

12.436·0.24/(π·1.054·778.57·sin12.5°)= 0.00536 मीटर .

चूँकि ε एल 11 <0,02 м, принимаем парциальный подвод пара к рабочим лопаткам и находим оптимальную степень парциальности

नोजल ब्लेड की आउटपुट लंबाई

एल 11 = ε एल 11 / ε ऑप्ट =0.0243 मी.

हम नोजल ब्लेड की चौड़ाई लेते हैं बी 11 = 0.04 मी .

नोजल सरणी का समायोजित गति गुणांक चित्र से निर्धारित होता है। 4 बजे बी 11 /एल 11 = 0.04/0.0243 = 1.646 और कोण α 11 = 12.5°:

समायोजित नोजल सरणी वेग गुणांक φ पहले अपनाए गए से भिन्न नहीं है, इसलिए नोजल सरणी से बाहर निकलने पर भाप का वेग सी 11 और नोजल सरणी में ऊर्जा हानि एचसी हम निर्दिष्ट नहीं करते.

नोजल ब्लेड के आयाम अपरिवर्तित रहते हैं। इस गणना विकल्प में प्रवाह भाग के सुचारू उद्घाटन को सुनिश्चित करने के लिए, कार्यशील और गाइड ब्लेड के आयाम निम्नानुसार लिए गए हैं:

एल 21 = 0.0268 मीटर, एल 12 =0.0293 मीटर, एल 22 =0.0319 मी ,

बी 21 =0.025 मीटर, बी 12 = 0.03 मीटर, बी 22 = 0.030 मी .

सभी पांच विकल्पों के लिए टरबाइन नियंत्रण चरण की गणना के मुख्य परिणाम तालिका में संक्षेपित हैं। 2. गति चरणों के साथ टरबाइन की गणना के उदाहरण में, मात्राओं के सभी संख्यात्मक मान निर्धारित करने के सूत्र ऊपर दिए गए हैं।

भिन्न गणनाओं (तालिका 2) से यह पता चलता है कि नियंत्रण चरण की उच्चतम आंतरिक सापेक्ष दक्षता η ओ है मैंऔसत व्यास पर अधिकतम =0.7597 डीрс =1.159 मीटर (=0.22 से कम गति अनुपात वाला संस्करण)। इस अवतार में नियंत्रण चरण के पीछे भाप की एन्थैल्पी

एचके पी साथ =एच 0 - एचमैं рс =3304 -260.267=3043.733 केजे/किग्रा.

यह एन्थैल्पी बिंदु ए से पी पर भाप की स्थिति से मेल खाती है साथसमदाब रेखा पर आरके पी साथ=0.953 एमपीए ज,स-आरेख (चित्र 7 देखें) और नियंत्रण चरण के सभी ब्लेड और अतिरिक्त नुकसान को ध्यान में रखता है। इस बिंदु से टरबाइन के अनियमित चरणों में भाप विस्तार की प्रक्रिया शुरू होती है।

तालिका 2

टरबाइन नियंत्रण चरण की गणना के मुख्य परिणाम

उद्यमों में, जल वाष्प का उपयोग तकनीकी, घरेलू और बिजली उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

तकनीकी उद्देश्यों के लिए, मृत और जीवित भाप का उपयोग शीतलक के रूप में किया जाता है। जीवित भाप का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, बॉयलर में कच्चे माल को उबालने या गर्म करने और तरल पदार्थों को बुदबुदाने से मिलाने के लिए, आटोक्लेव में अतिरिक्त दबाव बनाने के लिए, साथ ही किसी पदार्थ की समग्र स्थिति को बदलने के लिए (तरल पदार्थ का वाष्पीकरण या वाष्पीकरण, सुखाने वाली सामग्री) वगैरह।)। मृत भाप का उपयोग भाप तापन के साथ सतह ताप विनिमायकों में किया जाता है। मांस प्रसंस्करण संयंत्रों में उपयोग किया जाने वाला भाप दबाव 0.15 से 1.2 एमपीए (1.5÷12 किग्रा/सेमी2) तक होता है।

जल भाप का उपयोग करने वाले प्रत्येक तकनीकी संचालन के लिए, इसकी खपत प्रत्येक थर्मल प्रक्रिया के ताप संतुलन के अनुसार निर्धारित की जाती है। इस मामले में, उत्पाद गणना के भौतिक संतुलन से डेटा का उपयोग किया जाता है। बैच प्रक्रियाओं के लिए, प्रत्येक चक्र के लिए ताप उपचार समय को ध्यान में रखा जाता है।

प्रत्येक विशिष्ट मामले में, उपकरण का तापीय भार (खर्च की गई ऊष्मा) प्रक्रिया के ताप संतुलन से निर्धारित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, प्रारंभिक से उत्पाद को गर्म करने पर खर्च की गई ऊष्मा ( टी n) अंतिम तक ( टीजे) एक सतत उपकरण के लिए तापमान सूत्र 72 द्वारा निर्धारित किया जाता है:

क्यू = जीसी (टी के - टी एन)φ, (72)

कहाँ क्यू- हीटिंग पर खर्च की गई गर्मी, जे/एस (डब्ल्यू), यानी। डिवाइस का थर्मल लोड;

जी

साथ- औसत तापमान पर उत्पाद की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता, J/kg K;

टीको, टीएन - प्रारंभिक और अंतिम तापमान, डिग्री सेल्सियस;

φ -पर्यावरण में गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखते हुए गुणांक
बुधवार ( φ = 1.03÷1.05).

उत्पाद की ताप क्षमता का चयन या तो प्रसिद्ध संदर्भ पुस्तकों से किया जाता है, या बहुघटक प्रणालियों के लिए additivity के सिद्धांत के अनुसार गणना की जाती है।

किसी पदार्थ की समग्र अवस्था (जमना, पिघलना, वाष्पीकरण, संघनन) को बदलने के लिए तापीय ऊर्जा की खपत होती है, जिसकी मात्रा सूत्र 73 द्वारा निर्धारित की जाती है:

कहाँ क्यू- ऊष्मा की मात्रा, J/s (W);

जी- उत्पाद की द्रव्यमान प्रवाह दर, किग्रा/सेकेंड;

आर- चरण संक्रमण की गर्मी, जे/किग्रा।

अर्थ आरउत्पाद के प्रकार और पदार्थ के चरण संक्रमण के प्रकार के आधार पर संदर्भ डेटा से निर्धारित किया जाता है। उदाहरण के लिए, बर्फ के पिघलने की ऊष्मा को बराबर माना जाता है आर 0 = 335.2 10 3 जे/किग्रा, वसा

आरडब्ल्यू = 134·10 3 जे/किलो. वाष्पीकरण की ऊष्मा उपकरण के कार्यशील आयतन में दबाव पर निर्भर करती है: आर = एफ (पीए)। वायुमंडलीय दबाव पर आर= 2259·10 3 जे/किलो.

निरंतर उपकरणों के लिए, समय की प्रति इकाई गर्मी की खपत की गणना की जाती है (जे / एस (डब्ल्यू) - गर्मी प्रवाह), और आवधिक उपकरणों के लिए - प्रति ऑपरेटिंग चक्र (जे)। प्रति शिफ्ट (दिन) में गर्मी की खपत निर्धारित करने के लिए, डिवाइस के ऑपरेटिंग समय प्रति शिफ्ट, दिन या आवधिक डिवाइस के ऑपरेटिंग चक्रों की संख्या और समान उपकरणों की संख्या से गर्मी प्रवाह को गुणा करना आवश्यक है।

पूर्ण संघनन की स्थिति के तहत शीतलक के रूप में संतृप्त जल वाष्प की खपत समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती है:

कहाँ डी- गर्म जल वाष्प की मात्रा, किग्रा (या प्रवाह दर, किग्रा/सेकेंड);

क्यूकुल - तापीय उपकरण की कुल ऊष्मा खपत या ऊष्मा भार (kJ, kJ/s), जो उपकरण के ऊष्मा संतुलन समीकरण से निर्धारित होता है;

- शुष्क संतृप्त भाप और घनीभूत की एन्थैल्पी, जे/किग्रा;

आर- वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा, kJ/kg।

तरल उत्पादों (बुदबुदाहट) को मिलाने के लिए जीवित भाप की खपत उपकरण के क्रॉस-सेक्शन के 0.25 किग्रा/मिनट प्रति 1 मी 2 की दर से ली जाती है।

घरेलू और घरेलू जरूरतों के लिए भाप की खपतइस लेख के तहत, भाप का उपयोग शॉवर, कपड़े धोने, फर्श और उपकरण धोने और जलाने वाले उपकरणों के लिए पानी गर्म करने के लिए किया जाता है।

जलने वाले उपकरण और इन्वेंट्री के लिए भाप की खपत प्रवाह समीकरण के अनुसार पाइप से इसके प्रवाह द्वारा निर्धारित की जाती है:

(75)

कहाँ डीडब्ल्यू - जलने के लिए भाप की खपत, किग्रा/शिफ्ट;

डी- नली का आंतरिक व्यास (0.02÷0.03 मीटर);

ω - पाइप से भाप प्रवाह की गति (25÷30 मीटर/सेकेंड);

ρ - भाप घनत्व, किग्रा/एम3 (वुकलोविच की तालिकाओं के अनुसार)। ρ = एफ(ρ ));

τ - जलने का समय, एच (0.3÷0.5 एच)।

यदि हम समीकरण में लेते हैं τ = 1 घंटा, तो भाप की खपत किग्रा/घंटा में निर्धारित की जाती है।

सभी वस्तुओं के लिए भाप की खपत की गणना तालिका 8.3 में संक्षेपित है।

तालिका 8.3 - भाप की खपत, किग्रा

विशिष्ट भाप खपत की गणना सूत्र 76 का उपयोग करके की जाती है।

चूंकि आपने खुद को हमारी वेबसाइट पर पाया है, इसलिए यह मान लेना तर्कसंगत है कि आप औद्योगिक भाप उपकरण में रुचि रखते हैं। शायद आप डेयरी या बेकरी उत्पादों के उत्पादन के लिए अपनी कार्यशाला के लिए एक कॉम्पैक्ट या मोबाइल इलेक्ट्रिक स्टीम जनरेटर का चयन कर रहे हैं, शायद आप कंक्रीट प्लांट में स्थापना के लिए गैस, तरल या ठोस ईंधन स्टीम बॉयलर के साथ सबसे अच्छा विकल्प ढूंढ रहे हैं, या शायद आपका व्यवसाय पॉलीस्टाइन फोम के उत्पादन से संबंधित है और तकनीकी उपकरणों का प्रश्न तय किया जाना चाहिए और चुनाव में गलती नहीं करनी चाहिए।

दुर्भाग्य से, तकनीकी जरूरतों के लिए भाप जनरेटर और बॉयलर की भारी मांग के बावजूद, आज तक संभावित उपभोक्ताओं के लिए कोई सामान्यीकृत जानकारी नहीं है जो उन्हें विभिन्न मॉडलों के फायदे और नुकसान की कम से कम समझ हासिल करने में मदद करेगी, साथ ही उन्हें स्वतंत्र रूप से चुनने में मदद करेगी। जो उनके अनुकूल हो। जो बजट के भीतर फिट हो और उत्पादन प्रक्रिया की आवश्यकताओं को पूरा करता हो।

इस प्रकार के उपकरणों के साथ काम करने के 20 वर्षों के अनुभव को ध्यान में रखते हुए, तकनीकी प्रक्रियाओं की आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए, साथ ही कुछ मॉडलों के फायदे और नुकसान को ध्यान में रखते हुए, थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांत में गहराई से जाने के बिना, एक लोकप्रिय में फॉर्म में हम आपको उन मुख्य बिंदुओं से परिचित कराएंगे जिन्हें आपको सूखी संतृप्त भाप के उत्पादन के लिए इलेक्ट्रिक और ईंधन का उपयोग करने वाले बॉयलर चुनते समय जानना आवश्यक है।

अंत में, मैं कुछ संख्याओं पर संक्षेप में ध्यान देना चाहूंगा जो आपको भाप उपकरण चुनते समय नेविगेट करने में मदद करेंगे और जिनमें ग्राहक अक्सर रुचि रखते हैं।

1.- संस्थापन की शक्ति को जानकर, आप भाप की खपत (किलो/घंटा में) को (किलोवाट में शक्ति) को 0.75 से विभाजित करके मोटे तौर पर अनुमान लगा सकते हैं। और, इसके विपरीत, हम खपत को 0.75 से गुणा करते हैं - हमें शक्ति मिलती है। बॉयलर की दक्षता के आधार पर, त्रुटि 5 - 7% होगी।

2.- आप 1 किलो कैलोरी = 1.16 डब्ल्यू के अनुपात को ध्यान में रखते हुए किलो कैलोरी को किलोवाट में परिवर्तित कर सकते हैं

3.- संतृप्त और अत्यधिक गरम भाप की तालिकाओं से ली गई एन्थैल्पी में अंतर से शक्ति का सटीक निर्धारण किया जा सकता है। तकनीक जटिल नहीं है. पुकारना। हम परामर्श करेंगे.

इसके अलावा, तालिका से ज्ञात दबाव पर भाप का तापमान निर्धारित करना आसान है और इसके विपरीत।

संतृप्त जल वाष्प की तालिका का टुकड़ा

4.- तीन-चरण विद्युत भाप जनरेटर के लिए, निम्नलिखित संबंधों को पारंपरिक रूप से स्वीकार किया जा सकता है:

100 किग्रा/घंटा - 100 एल/घंटा - 75 किलोवाट - 112ए

5.- पावर केबल के क्रॉस-सेक्शन का चयन न केवल खपत किए गए करंट पर निर्भर करता है, बल्कि इस केबल की लंबाई पर भी निर्भर करता है।

6.- स्टीमिंग चैंबर के मालिकों के लिए उपयोगी जानकारी।

नुकसान को ध्यान में रखे बिना स्टीम बॉयलर चुनते समय, आप अनुपात के अनुसार चैम्बर की मात्रा जानकर, लगभग भाप की खपत का अनुमान लगा सकते हैं: प्रति 1 घन मीटर - कम (0.7 एटीएम तक) दबाव की 2 किलोग्राम सूखी संतृप्त भाप .

7.- एक उपभोक्ता के लिए दो या दो से अधिक भाप जनरेटर स्थापित करते समय, भाप लाइन से कनेक्शन एक मैनिफोल्ड (कंघी) के माध्यम से किया जाना चाहिए।

भाप को उसके उद्देश्य के आधार पर विभेदित किया जाता है।

तकनीकी जरूरतों के लिए भाप

गर्म करने के लिए भाप लें

वेंटिलेशन के लिए भाप

घरेलू और घरेलू जरूरतों के लिए भाप।

लकड़ी प्रसंस्करण उद्यमों के लिए भाप का स्रोत आमतौर पर स्थान के आधार पर उनके स्वयं के बॉयलर हाउस या शहर थर्मल पावर प्लांट होते हैं।

उद्यम के प्रत्येक उत्पादन और सहायक कार्यशाला के लिए भाप की गणना करने के बाद, कुल भाप खपत की गणना की जाती है और एक बॉयलर रूम का चयन किया जाता है, या उद्यम को शहर थर्मल पावर प्लांट से जोड़ने के लिए तकनीकी शर्तें प्राप्त की जाती हैं। तकनीकी विशिष्टताएँ उद्यम के भाप मार्ग और उसके मार्ग के कनेक्शन बिंदु को दर्शाती हैं।

बॉयलर घरों के लिए डिज़ाइन और प्रतिस्थापन दस्तावेज़ीकरण का विकास और थर्मल पावर प्लांटों से कनेक्शन Santekhproekt के डिज़ाइन संगठनों द्वारा किया जाता है।

प्रक्रिया उपकरण की तकनीकी विशेषताओं के आधार पर, प्रति घंटे औसत प्रति घंटा भाप खपत का चयन किया जाता है। भाप की मांग की गणना औसत प्रति घंटा भाप खपत के आधार पर की जाती है।

8.1 गर्म करने के लिए भाप की खपत

एसएनआईपी 245-87 के अनुसार उत्पादन परिसर में हवा का तापमान 18±2ºС होना चाहिए, इस उद्देश्य के लिए शरद ऋतु, सर्दी और वसंत ऋतु में हीटिंग प्रदान की जाती है। हीटिंग सिस्टम और शीतलक का चयन अग्नि सुरक्षा और स्वच्छता मानकों की आवश्यकताओं के अनुसार किया जाता है। शीतलक के आधार पर, हीटिंग सिस्टम को विभाजित किया जाता है: भाप, पानी, वायु और संयुक्त।

हीटिंग के लिए भाप की खपत की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

क्यू= *जी*जेड*एन, (8.1)

कहां: वी - कमरे का आयतन वी =24*66*6=9504;

जी - विशिष्ट भाप खपत प्रति 1000 प्रति घंटा जी= 17;

एन - तापन मौसम की अवधि एन=215;

Z - प्रति दिन हीटिंग सिस्टम के संचालन की अवधि Z=24।

Q=0.009504*17*215*24=833.7t

8.2 वेंटिलेशन के लिए भाप की गणना

सभी वुडवर्किंग कार्यशालाओं को शक्तिशाली वेंटिलेशन प्रदान किया जाता है, जिसमें इन परिसरों से गर्म हवा का एक बड़ा चूषण शामिल होता है। कमरे में हवा का तापमान और आर्द्रता बनाए रखने के लिए, केंद्रीय हीटिंग के अलावा, प्रदान करना आवश्यक है। कमरे में पंप की गई हवा को प्री-हीटिंग के साथ कृत्रिम आपूर्ति वेंटिलेशन।

वेंटिलेशन के लिए भाप की खपत सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

Q= *g*Z*N*K, (8.2)

जहां: Z=16 - 2-शिफ्ट ऑपरेटिंग मोड के तहत घंटों में वेंटिलेशन ऑपरेशन की अवधि;

एन - प्रति वर्ष कार्य की अवधि एन=260;

के - उपकरण लोड फैक्टर के=0.83;

जी - वेंटिलेशन के लिए विशिष्ट भाप की खपत 1000 प्रति घंटा जी=100।

क्यू=16*260*0.009504*0.83*100=3281.5t

8.3 घरेलू जरूरतों के लिए भाप की गणना

श्रमिकों के लिए सामान्य स्वच्छता और स्वच्छ कामकाजी परिस्थितियां बनाने के लिए, घरेलू और पीने की जरूरतों, शॉवर और वॉशबेसिन के लिए ठंडे पानी को भाप से गर्म किया जाता है।

शॉवर और वॉशबेसिन के लिए पानी गर्म करने के लिए भाप की खपत की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

जी*एन*ɽ , (8.5)

जी*एन*ɽ , (8.6)

कहा पे: जी - जल प्रवाह

एक शॉवर के लिए (500)

एक वॉशबेसिन के लिए (180);

n - शॉवर या शौचालय की संख्या;

ɽ - उपयोग की अवधि

शावर (0.75 घंटे)

वॉशबेसिन(0.1h);

- प्रति वर्ष वर्षा के परिचालन दिनों की संख्या (260);

- गर्म पानी का तापमान (50±5ºС);

- ठंडे पानी का तापमान (5ºС);

- भाप की ऊष्मा सामग्री (157.4 kJ/h)।

8.4 घरेलू और पीने की जरूरतों के लिए भाप की गणना

घरेलू और पीने की जरूरतों के लिए भाप की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

क्यू= , (8.7)

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गर्मी की आपूर्ति

कन्फेक्शनरी उद्योग उद्यमों के लिए ताप आपूर्ति स्रोत उनका अपना बॉयलर रूम या बाहरी केंद्रीकृत ताप स्रोत हो सकता है।

तापीय ऊर्जा खपत में विभिन्न आवश्यकताओं के लिए गर्म पानी और भाप की खपत शामिल है:

तकनीकी;

परिवार;

स्वच्छता (हीटिंग, वेंटिलेशन, एयर कंडीशनिंग)।

0.05-1.0 एमपीए के दबाव के साथ संतृप्त भाप (हाइड्रेज़िन या अन्य कार्सिनोजेनिक पदार्थों की उपस्थिति के बिना) का उपयोग तकनीकी आवश्यकताओं के लिए शीतलक के रूप में किया जाता है (विशेष चॉकलेट दुकानों के लिए 0.8-1.0; अन्य दुकानों के लिए 0.05-0.6 एमपीए)।

वेंटिलेशन और हीटिंग सिस्टम के लिए शीतलक 150 - 70 0 सी, 130 - 70 0 सी के मापदंडों के साथ उच्च तापमान वाला पानी है; गर्म पानी की आपूर्ति के लिए - समान मापदंडों का उच्च तापमान वाला पानी या 0.3 एमपीए के दबाव पर भाप - वेंटिलेशन आवश्यकताओं के लिए और 0.07 एमपीए - हीटिंग के लिए।

कम-शक्ति कन्फेक्शनरी कारखानों के बॉयलर रूम में, ई-35/40-11, ई-50/40-11, ई-75/40-11 प्रकार के बॉयलर स्थापित करने की सिफारिश की जाती है; मध्यम और उच्च शक्ति के कारखानों में - डीकेवीआर प्रकार के ऊर्ध्वाधर जल ट्यूब बॉयलर। बॉयलर 0.9 एमपीए के दबाव पर और भाप के ज़्यादा गरम होने के बिना काम करते हैं। विभिन्न आवश्यकताओं के लिए कम दबाव वाली भाप अपचयन द्वारा प्राप्त की जाती है।

हीटिंग और वेंटिलेशन सिस्टम के लिए बॉयलर रूम में लौटाए गए कंडेनसेट को 100%, औद्योगिक भाप आपूर्ति के लिए - 80%, गर्म पानी की आपूर्ति प्रणाली - 90% के रूप में लिया जाता है।

भाप की खपत की गणना

तकनीकी आवश्यकताओं के लिए भाप की खपत व्यक्तिगत उपकरणों और मशीनों के लिए खपत मानकों या समग्र संकेतकों द्वारा निर्धारित की जा सकती है।

डिज़ाइन या पुनर्निर्माण की जा रही फ़ैक्टरी में विभिन्न कार्यशालाएँ शामिल हो सकती हैं जिनमें कन्फेक्शनरी उत्पादों (मिठाई, कारमेल, कुकीज़, आदि) के 2-3 समूहों का उत्पादन किया जाता है।

तकनीकी आवश्यकताओं के लिए भाप की खपत डी 1, किग्रा/घंटा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

डी 1 = पी 1 * क्यू टी

जहां P t तैयार उत्पादों की प्रति घंटा उत्पादकता है, t/h;

क्यू टी - विशिष्ट भाप खपत, किग्रा/टी।

डी 1 = 2.88*1200= 3456 किग्रा/घंटा

डी 2, किग्रा/घंटा को गर्म करने के लिए भाप की खपत की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

जहां Q OT हीटिंग के लिए अधिकतम ताप खपत है, W;

TO - हीट एक्सचेंजर दक्षता (TO = 0.95)।

आवश्यक ताप खपत का निर्धारण करते समय, वह क्षेत्र जहां कन्फेक्शनरी फैक्ट्री स्थित है, हीटिंग सीजन की अवधि और डिजाइन तापमान को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

भवन Q, W को गर्म करने के लिए ऊष्मा की खपत सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

क्यू से = एक्स 0 * वी * क्यू से * (टी पी - टी एच)

जहां X 0 इमारत की विशिष्ट तापीय विशेषता है, W/(m 3 *K);

क्यू ओटी - एक इमारत की विशिष्ट गर्मी हानि 1 मीटर 3, केजे/एम 3;

वी - गर्म भाग का आयतन, एम 3 (वी = 11750 एम 3);

टी पी - गर्म कमरे का औसत तापमान, 0 सी (टी पी = 18-20 0 सी);

टी एच - हीटिंग के लिए बाहरी हवा का परिकलित शीतकालीन तापमान, 0 सी;

क्यू ओटी = 0.5 * 11750 * 1.26 * (20-(-18))=281295 डब्ल्यू

वेंटिलेशन डी 3, किग्रा/घंटा के लिए भाप की खपत सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां क्यू इन वेंटिलेशन (वायु हीटिंग) के लिए प्रति घंटा गर्मी की खपत है, डब्ल्यू;

i n - भाप की एन्थैल्पी, kJ/kg (0.07 MPa के भाप दबाव पर, i n =2666.6 kJ/kg);

i k - घनीभूत एन्थैल्पी, kJ/kg (i k =375.6 kJ/kg);

TO - हीट एक्सचेंजर दक्षता (TO = 0.95)।

वेंटिलेशन क्यू इन, डब्ल्यू के लिए गर्मी की खपत सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां वी हवादार हवा की कुल मात्रा है, एम 3 / एच;

एक्स इन - इमारत की विशिष्ट विशेषताएं, डब्ल्यू/(एम 3 *के);

वायु घनत्व, किग्रा/एम3 (= 1.2 किग्रा/एम3);

सी - हवा की द्रव्यमान विशिष्ट ताप क्षमता, केजे/(किलो*के) (सी= 1.0 केजे/(किग्रा*के);

टी पी - हवादार कमरों का औसत तापमान, 0 सी (टी पी = 18-20 0 सी);

टी एच - हीटिंग अवधि के दौरान बाहरी हवा का डिज़ाइन तापमान, 0 सी।

हवादार वायु V in, m 3 / h की कुल मात्रा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां P हवादार कमरों का प्रतिशत (50-60) है;

वी - भवन का आयतन, मी 3;

n - प्रति घंटा औसत वायु विनिमय दर (n=3-5)।

घरेलू जरूरतों के लिए भाप की खपत, डी 4, किग्रा/घंटा सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां क्यू कपास घरेलू जरूरतों के लिए पानी गर्म करने के लिए गर्मी की मात्रा है, डब्ल्यू

जहां डब्ल्यू घरेलू जरूरतों के लिए पानी की खपत है, किग्रा/घंटा (डब्ल्यू=800 किग्रा/घंटा);

सी - पानी की विशिष्ट ताप क्षमता (सी = 4.19 केजे/किलो*के);

टी एच, टी के - प्रारंभिक और अंतिम पानी का तापमान, (टी एच = 10 0 सी, टी के = 75 0 सी)।

उत्पादन डी एस, किग्रा/घंटा के लिए कुल भाप खपत बराबर है:

बॉयलर रूम की सहायक आवश्यकताओं के लिए भाप की खपत निर्धारित करने के लिए, घनीभूत हानियों को निर्धारित करना आवश्यक है।

कन्फेक्शनरी कारखाने की औद्योगिक भाप आपूर्ति प्रणाली W k 1, kg/h से संघनन की वापसी 80% है, तो

डब्ल्यू के 1 = 0.8*डी 1

डब्ल्यू के 1 = 0.8*3456=2764.8 किग्रा/घंटा

गर्म पानी की आपूर्ति प्रणाली से कंडेनसेट W k 4, kg/h की वापसी 90% है, तो

डब्ल्यू के 4 = 0.9*डी 4

डब्ल्यू के 4 = 0.9*100.11=90.1 किग्रा/घंटा

घनीभूत हानि डी एन। के, किग्रा/घंटा हैं

डी.एन. के = डी एस - (डब्ल्यू के 1 - डब्ल्यू के 4)

डी.एन. के = 4562.99 - (2764.8 + 90.1) = 1708.1 किग्रा/घंटा

घनीभूत हानि को कवर करने के लिए कच्चे पानी की खपत बी, किग्रा/घंटा 20% अधिक मानी जाती है

बी = 1.2 * डी एन. को

बी = 1.2 * 1708.1 = 2049.72 किग्रा/घंटा

पानी गर्म करने के लिए भाप की खपत डी.पी.वी. , किग्रा/घंटा इसके बराबर है:

जहां i 1 =40 0 C (168 kJ/kg) पर पानी की एन्थैल्पी है;

i 2 - =5 0 C (21 kJ/kg) पर पानी की एन्थैल्पी;

i n - 0.6 एमपीए (2763 केजे/किग्रा) पर भाप एन्थैल्पी;

आई के - कंडेनसेट एन्थैल्पी, (669 केजे/किग्रा);

स्टीम वॉटर हीटर दक्षता (= 0.95)।

पानी की कमी के लिए भाप की खपत डी एई, किग्रा/घंटा के बराबर है

जहां i cp डिएरेटर में प्रवेश करने वाले पानी की औसत एन्थैल्पी है, kJ/kg (i cp = 433 kJ/kg);

डब्ल्यू पी.वी. - रासायनिक जल उपचार से पहले वॉटर हीटर से संघनन, किग्रा/घंटा (डब्ल्यू पी.वी. = डी पी.वी.)।

स्टीम डी के, किग्रा/घंटा के लिए बॉयलर रूम की कुल मांग

डी के = डी एस + डी पीवी + डी एई

डी के = 4562.99 + 151.46 + 683.31 = 5397.76 किग्रा/घंटा

भाप पाइपलाइनों, इकाइयों आदि में गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखते हुए, जो 8-10% हो सकता है, भाप डी की कुल अनुमानित मांग, किग्रा/घंटा (सर्दियों की अवधि के लिए) होगी

डी कुल = डी के * 1.1

डी कुल = 5397.76* 1.1 = 5937.54 किग्रा/घंटा

भाप बॉयलरों का चयन

उद्यम की सभी जरूरतों को पूरा करने के लिए बॉयलरों के प्रकार और संख्या का चुनाव इस तरह से किया जाता है कि वे ऑपरेशन की सर्दियों की अवधि के दौरान भाप की अधिकतम मांग प्रदान करते हैं, और गर्मियों में बॉयलरों को एक-एक करके ओवरहाल करना संभव होता है। एक। बॉयलरों का चयन उनकी भाप और तापीय चालकता के आधार पर किया जाता है। यदि संदर्भ साहित्य ताप सतह क्षेत्र देता है, तो कुल ताप सतह क्षेत्र F, m 2 सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां डी कुल सर्दियों की अवधि के लिए अनुमानित भाप की मांग है, किग्रा/घंटा;

एच - 1.1-1.2 के बराबर सुरक्षा कारक;

क्यू के - विशिष्ट भाप मात्रा, किग्रा/एम 2 एच, बॉयलर और ईंधन के प्रकार के आधार पर 30-40 के बराबर;

कुल हीटिंग सतह निर्धारित करने के बाद, हम ई-35/40-11 बॉयलर का चयन करते हैं और 2 पीसी स्थापित करते हैं।

शीतलक वेंटिलेशन घनीभूत

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