Tasarım buhar tüketimini belirleme yöntemleri. Tahmini buhar tüketiminin belirlenmesi. Buhar tüketiminin belirlenmesi

Elde edilen η değerine göre ön değeri belirleyin tahmini akış hızıçift

bu daha sonra açıklığa kavuşturulacaktır.

Kontrollü buhar çıkışı olan türbinler için (belirtildiği gibi), ön buhar akışı yaklaşık bir formülle belirlenir (yüksek basınçlı parçanın ve türbinin bir bütün olarak göreceli iç verimliliğinin aynı olduğu varsayılarak):

(13)

Nerede G- basınçta düzenlenmiş (endüstriyel, bölgesel ısıtma) ekstraksiyon değeri R(atanan) göre; N t 0chvd - ideal bir türbinin başlangıç ​​basıncından ısı düşüşü R 0'dan ekstraksiyon basıncına R göre (Şekil 6).

Kontrollü ekstraksiyonlu bir türbinin akış yolunu hesaplarken:

1) kontrollü ekstraksiyona kadar olan tüm aşamalar, formül (13) kullanılarak bulunan toplam buhar tüketimine göre hesaplanır;

2) kontrollü ekstraksiyondan sonraki aşamalar, ifade (12) ile belirlenen saf yoğunlaşma modundaki akış hızı için hesaplanır.

Düşük basınç aşamaları, kontrollü ekstraksiyon kapalıyken (yoğuşma modu) türbin nominal elektrik gücünde çalıştığında buharın geçişini sağlamalıdır.

Termal devrenin hesaplanması, türbin bölmelerindeki buhar akış hızlarının belirlenmesi ve enerji dengesinin azaltılması iki türbin çalışma modu için gerçekleştirilir:

a) Nominal elektrik gücünde kontrollü ekstraksiyonla (kojenerasyon modu);

b) Nominal elektrik gücünde kontrollü ekstraksiyon (yoğuşma modu) olmadan.

Kontrollü ekstraksiyona yönelik kademelerin nozül ve çalışma bıçaklarının uzunluklarının ayarlanması, kojenerasyon modunda elde edilen bölmelerden geçen buhar akışına ve geri kalan kademelere göre yapılır. ― yoğunlaşma modunda bölmelerden buhar akışı ile.

ÇOK KADEMELİ BUHAR TÜRBİNİ HESAP ÖRNEĞİ

Aşağıdaki başlangıç ​​verilerine göre besleme suyunu 145 °C'ye ısıtmak için üç rejeneratif seçimli K-12-35:

nominal elektrik gücü N e = 12000 kW;

dönüş frekansı N=50 s-1;

Türbin önündeki buhar basıncı R" 0 = 3,5 MPa;

Türbin önündeki buhar sıcaklığı T"0 = 435°C;

egzoz buhar basıncı R"k = 0,006 MPa;

nozül buhar dağıtımı.

Buhar tüketiminin belirlenmesi

Ekonomik güç için türbini hesaplıyoruz. Kabul edelim

N denklem =0,9 N e =0,9∙12000 = 10800 kW.

Tasarım modunda kontrol aşamasının nozullarının önündeki basınç

R 0 = 0,95∙R"0 = 0,95∙3,5=3,325 MPa.

Egzoz borusundaki basınç kaybı formülle belirlenir

Δ p = p" İle ∙ λ∙( İle bölüm /100) 2,

kabul etmiş olmak İle VP =120 m/s, λ = 0,07, şunu elde ederiz:

Δ R=0,006∙0,07∙(120/100) 2 = 0,0006 MPa,

son aşama rotor kanatlarının arkasındaki buhar basıncı

Rİle =p" İle + Δ R= 0,006 +0,0006 = 0,0066 MPa.

Süreci kabaca tasvir ediyoruz h,s... diyagram

(bkz. Şekil 1), A" 0, A 0, A" noktalarını çizerek T, A'dan T.

Bulacağız H 0 = 3304 kJ/kg; H'İle T= 2143 kJ/kg; Hİle T= 2162 kJ/kg;

N t0id = 3304-2143 = 1161 kJ/kg; N t0 = 3304-2162 = 1142 kJ/kg;

η dr = 1142/1161 = 0,984.

η вр = 1,0, η ′ o kabul ediyoruz Ben= 0,8, referans verilerine göre

r m =0,98; η g =0,97.

Böylece elimizde

η oe = η dr ∙η ′ o Ben∙η vvr ∙η m ∙η g =0,984∙0,8∙1,0∙0,98∙0,97=0,748.

Türbin başına ön hesaplanmış buhar akışı

Türbinin tüm kademeleri bu buhar akışına göre tasarlanacaktır.

Ön işlem hattı h,s-diyagram şuna göre çizilmiştir: kabul edilen değerη" o Ben Aşağıdaki şekilde:

N T Ben= 1142∙0,8=913,6 kJ/kg.

Erteleme N T Ben V h,s-diyagramda izobar üzerinde A k noktasını elde ederiz R k (Şek. 6).

Buharın durumundaki yaklaşık bir değişim çizgisinin çizilmesi görevi h,s-diyagram sadece son aşamanın çıkışındaki belirli buhar hacmini bulmak içindir. Bu aşamadan çıkışta buharın durumunu izobarın grafiğini çizerek buluruz. R A'dan çıkış kaybına

N z'de =c 2 2 z/2000.

Ön hesaplamada N z'de ifadeden bulunur

N z'de = ζ kimlik a ∙H t 0id ,

burada ζ id a son aşamanın çıkış kaybı katsayısıdır.

Hesaplarken ζ id a'yı değerlendirin ve bulun N z'de ve İle 2z.

Şekil 6. Yoğuşma odasında/odalarında buhar genleşme süreci

ve ısıtma (b) türbinleri h,s-diyagram

ζ id a ne kadar küçük olursa, o kadar küçük olur, dolayısıyla İle 2 z- Son aşamada buhar çıkış hızı artar ancak bıçak uzunluğu o kadar uzun olur.

ζ id değeri, benzer türbin tasarımlarındaki mevcut verilere göre ayarlanmalıdır.

Küçük yoğuşmalı türbinler için ζ id a = =0,015...0,03; büyük yoğuşmalı türbinler için ζ id a = 0,05 ... 0,08.

Karşı basınçlı türbinler için ζ id a<0,015.

ζ id a =0,0177'yi alalım. Daha sonra

N z = 0,0177∙1161 =20,55 kJ/kg.

a noktasındaki buharın durumu z belirli buhar hacmine karşılık gelir v 2 z=20,07m3 /kg. Türbin arkasındaki buharın entalpisi H k =

2390,4 kJ/kg.

Türbinden geçen yaklaşık buhar akışının ve son aşamadan çıkıştaki yaklaşık spesifik buhar hacminin belirlenmesiyle ön hesaplamanın ilk aşaması sona erer.

İkinci aşama, son aşamanın yapıcı olarak uygulanma olasılığının kontrol edilmesinden ve içindeki izantropik ısı farkının yaklaşık olarak belirlenmesinden oluşur.

2. Son aşamanın ön hesaplaması

Son aşamanın ön hesaplaması için aşağıdaki parametreler bilinmektedir:

N t 0id, N z'de ζ id a, G, n.

Daha sonraki hesaplamalarda endeks z atın.

Son kademe çalışma ızgarasının çıkışındaki buhar hızı

Son adımın çapını belirlemek için ν oranını ayarlamak gerekir. = d/l 2 nerede D– son kademenin ortalama çapı; ben 2 – son aşamadaki bıçağın çıkış uzunluğu.

Mevcut türbinlerdeki değer ν 2,7 ... 50,0 arasında yatıyor. Küçük değerler yüksek güçlü yoğuşmalı türbinler için geçerlidir, büyük değerler ise düşük güçlü yoğuşmalı türbinler ve karşı basınçlı türbinler için tipiktir. Son aşamaların kanatları sabit veya değişken profilli olarak yapılabilir. Sabit yükseklik profiline sahip kanatlardan bükümlü kanatlara geçiş konusuna, ν değeri değiştikçe rotor kanatları etrafındaki akışın neden olduğu kayıpların karşılaştırılmasına dayanarak karar verilmelidir. ν değerleri için<8 лопатки прихо­дится всегда выполнять закрученными. При ν >Şekil 12'de büküm kullanımı verimlilikte gözle görülür bir kazanç sağlamamaktadır.

İzin vermek , örneğin oranν =5,2. Daha sonra, son aşamada eksenel bir buhar çıkışının olduğu varsayılırsa, yani. α 2 = 90° (ve dolayısıyla İle 2a =c 2), şunu elde ederiz:

Böylece çalışma bıçaklarının uzunluğu

ben 2 =d/ν =1,428/5,2=0,2746 m.

Sahnenin orta çapındaki çevresel hız

sen =π ∙d∙n= 3,14∙1,428∙50 = 224,3 m/sn.

Bıçak ucunda çevresel hız
sen V =u∙(d+l 2 )/D=224,3∙(1,428+0,2746)/1,428=267,4m/s .

Bu hızlar oldukça kabul edilebilir.

Küçük güçlü türbinleri hesaplarken, aşağıdaki durumlarda rotor kanatlarının mukavemetini test etmeye gerek yoktur: sen 300 m/s'yi aşmaz .

Kök bölümü çapı

Dİle = d - l 2 = 1,428 - 0,2746 = =1,153 m .

Kök bölümündeki kanatların çevresel hızı

senİle = π ∙dİle ∙n=181,17 m/sn.

Eksenel türbin aşamasında işlenen ısı düşüşü, optimum hız oranıyla ifade edilen optimum çalışma koşulları için belirlenir.

(14)

nerede – Aşama reaktivite derecesi.

Türbin aşamasında en yüksek verimle işlenen mevcut ısı kaybı ifade (14)'ten belirlenebilir:

,

bulduğumuz dönüşümden sonra

Bu formülde miktarlar sen,ρ , φ, α 1 adımın orta bölümünü ifade eder.

Bıçağın yüksekliği boyunca herhangi bir bölümde ısı düşüşü N 0 aynı olmalıdır (kademenin önündeki ve arkasındaki basınç yükseklikte sabittir), o zaman ρ k ≈0 (oda türbinlerinin tüm kademeleri) olduğu son kademenin kök bölümü için ifade (15) kullanılarak hesaplanabilir. ρ k ≈0 kök bölümünde bir reaktivite derecesi ile tasarlanmıştır), sen=sen k, yaklaşık φ = 0,95 ve α 1 = 15 o alınarak:

Belirli bir ısı farkında N 0 adımın kök kısmının optimum çapı D k, ifade (15) dönüştürüldükten sonra belirlenebilir:

. (16)

Örneğin kök bölümü için ρ к =0, φ=0,955, α 1 =15 о adımlarını alarak, kök bölümünün optimal çapını şu şekilde elde ederiz: N 0 =78 kJ/kg:

3. Kontrol aşaması hesaplaması

Çift taçlı Curtis diski şeklinde bir kontrol aşaması seçiyoruz. İçindeki ısı düşüşünü toplam ısı düşüşünün %30'una eşit olarak alalım. N t 0, hangisi olacak

N 0 rs =0,3∙1142=342,6 kJ/kg.

Türbinin ön hesaplamasından şunu biliyoruz:

1) yaklaşık buhar tüketimi G= 12,436 kg/s;

2) kontrol aşaması nozullarının önündeki tasarım basıncı P 0 =3,325 MPa;

3) kontrol aşamasının nozullarının önündeki buharın entalpisi H 0 =3304 kJ/kg.

İki sıralı bir kontrol aşamasını hesaplama yöntemi, iki sıralı bir pervaneye sahip tek kademeli bir türbini hesaplamak için yukarıdaki yöntemden pratik olarak farklı değildir.

Biz inşa ediyoruz h,s-su buharının diyagramı, bu aşamada A 0 başlangıç ​​noktasından (Şekil 7) a noktasına kadar t pc'ye kadar ısı düşüşünü erteleyen izantropik bir genleşme sürecidir. N 0 saat =

342,6 kJ/kg ve kontrol aşamasının arkasındaki basıncı bulun R rs =0,953 MPa'ya kadar.

Pirinç. 7. Kontrol aşamasının arkasındaki baskının belirlenmesi ve

mevcut ısı düşüşü N 0(2-z )

Izgaraların reaktivite derecesini kabul ediyoruz

İlk çalışma ρ р1 =0,

Kılavuz ρ n =0,05,

İkinci çalışma ρ р2 =0.

Nozul ızgarasında işlenen ısı farkı

N 011 =(1- ρ р1 -ρ n - ρ р2)∙ N 0 rs =0,95∙342,6=325,47 kJ/kg.

Nozulların arkasındaki basınca eşit olan ilk çalışma ızgarasının arkasındaki basınç (ρ р1 =0 olduğundan), şu şekilde belirlenir: h,s-diyagram:

R 11 =p 21 =1,024 MPa.

Kılavuz ızgarada işlenen ısı farkı

N 012 = ρn ∙ N 0 rs =0,05∙432,6=17,13 kJ/kg.

Kılavuz ızgaranın arkasındaki basınç, sahnenin arkasındaki basınca eşittir (ρ р2 =0 olduğundan):

R 12 =p 22 = p kp İle=0,953 MPa .

Daha önce hız katsayısını φ=0,965 belirledikten sonra nozüllerdeki kaybı belirliyoruz:

N c =(1- φ 2) N 011 =(1-0,965 2)∙325,47 =22,384 kJ/kg.

Kaybın ertelenmesi N itibaren h,s-diyagram (bkz. Şekil 2), izobarda buluyoruz R 11 =p 12 nokta a 11, nozulların arkasındaki buharın durumunu karakterize eder. Bu noktada spesifik buhar hacmini belirliyoruz. v 11 =0,24 m3 /kg .

Meme dizisinden buhar çıkışının izoentropik (koşullu) hızı

İle='den.

Değerleri alalım u/c 0,2'ye eşit; 0,22; 0,24; 0,26; 0,28 ve sonuçları şu şekilde özetlenen değişken hesaplamalar gerçekleştirin:

masa 2 (tüm değişkenlerde a11 =12,5° alınmıştır).

İlk seçenek için davranış u/c= 0,2'den itibaren. Bu versiyonda çevre birimi hızı

sen=(u/c itibaren)· C= 0,2 827,8 = 165,554 m/s'den itibaren.

Ortalama adım çapı d=u/(π n)= 1.054 m.

Nozül dizisinin çıkışındaki gerçek buhar hızı

778,57 m/sn .

Nozul dizisinin çıkış bölümü için süreklilik denkleminden

ε ben 11 = Gv 11 / (π ·d·c 11 · Sina 11)=

12,436·0,24/(π·1,054·778,57·sin12,5°)= 0,00536 m .

ε'dan beri ben 11 <0,02 м, принимаем парциальный подвод пара к рабочим лопаткам и находим оптимальную степень парциальности

Meme kanatlarının çıkış uzunluğu

ben 11 = ε ben 11 / ε opt =0,0243 m.

Meme bıçaklarının genişliğini alıyoruz B 11 = 0,04 m .

Nozul dizisinin ayarlanan hız katsayısı Şekil 2'den belirlenir. 4'te B 11 /l 11 = 0,04/0,0243 = 1,646 ve α 11 = 12,5° açısı:

Ayarlanan nozül dizisi hız katsayısı φ, daha önce benimsenenlerden farklı değildir; bu nedenle, nozül dizisinden çıkıştaki buhar hızı C 11 ve nozul dizisindeki enerji kaybı H c belirtmiyoruz.

Meme bıçaklarının boyutları değişmeden kalır. Bu hesaplama seçeneğinde akış kısmının düzgün açılmasını sağlamak için çalışma ve kılavuz kanatların boyutları aşağıdaki gibi alınır:

ben 21 = 0,0268m, ben 12 =0,0293m, ben 22 =0,0319 m ,

B 21 =0,025 m, B 12 = 0,03 m, B 22 = 0,030 m .

Beş seçeneğin tümü için türbin kontrol aşaması hesaplamalarının ana sonuçları tabloda özetlenmiştir. 2. Miktarların tüm sayısal değerlerini belirlemeye yönelik formüller, hız adımlı bir türbin hesaplama örneğinde yukarıda verilmiştir.

Varyant hesaplamalarından (Tablo 2), kontrol aşamasının en yüksek dahili bağıl verimliliğinin η o olduğu anlaşılmaktadır. Ben ortalama çapta maksimum =0,7597 Dрс =1,159 m (hız oranı u/s =0,22 olan versiyon). Bu düzenlemede kontrol aşamasının arkasındaki buharın entalpisi

H kp İle =saat 0 - H i рс =3304 -260.267=3043.733 kJ/kg.

Bu entalpi, buharın a'dan p'ye kadar olan noktadaki durumuna karşılık gelir. İle izobarda R kp İle=0,953 MPa h,s-diyagramlar (bkz. Şekil 7) ve tüm bıçağı ve kontrol aşamasının ek kayıplarını hesaba katar. Bu noktadan itibaren türbinin düzenlenmemiş aşamalarında buhar genleşme süreci başlar.

Tablo 2

Türbin kontrol aşamasını hesaplamanın ana sonuçları

Makale, doymuş ve aşırı ısıtılmış buhar tablosunun bir parçasını sağlar. Bu tabloyu kullanarak, durumunun parametrelerinin karşılık gelen değerleri, buhar basıncının değerinden belirlenir.

Sütun 1: Buhar basıncı (p)

Tablo buhar basıncının mutlak değerini bar cinsinden göstermektedir. Bu gerçek akılda tutulmalıdır. Basınçtan bahsettiğimizde genellikle manometreyle gösterilen aşırı basınçtan bahsederiz. Ancak proses mühendisleri hesaplamalarında mutlak basıncı kullanırlar. Uygulamada bu farklılık sıklıkla yanlış anlaşılmalara yol açar ve genellikle hoş olmayan sonuçlara yol açar.

SI sisteminin kullanılmaya başlanmasıyla birlikte hesaplamalarda yalnızca mutlak basıncın kullanılması gerektiği kabul edildi. Teknolojik ekipmanların tüm basınç ölçüm cihazları (barometreler hariç) esas olarak aşırı basıncı gösterir, mutlak basıncı kastediyoruz. Normal atmosfer koşulları (deniz seviyesinde) 1 bar barometrik basınç anlamına gelir. Gösterge basıncı genellikle barg cinsinden gösterilir.

Sütun 2: Doymuş buhar sıcaklığı (ts)

Tablo, basınçla birlikte doymuş buharın karşılık gelen sıcaklığını gösterir. Karşılık gelen basınçtaki sıcaklık, suyun kaynama noktasını ve dolayısıyla doymuş buharın sıcaklığını belirler. Bu sütundaki sıcaklık değerleri aynı zamanda buhar yoğuşma sıcaklığını da belirler.

8 bar basınçta doymuş buharın sıcaklığı 170°C'dir. 5 bar basınçta buhardan oluşan yoğuşmanın sıcaklığı 152 °C'dir.

Sütun 3: Spesifik hacim (v”)

Spesifik hacim m3/kg cinsinden gösterilir. Buhar basıncının artmasıyla özgül hacim azalır. 1 bar basınçta buharın özgül hacmi 1.694 m3/kg'dır. Başka bir deyişle 1 dm3 (1 litre veya 1 kg) suyun buharlaşması sırasında hacmi, orijinal sıvı durumuna göre 1694 kat artar. 10 bar basınçta özgül hacim 0,194 m3/kg olup, bu suyun hacminin 194 katıdır. Buhar ve yoğuşma boru hatlarının çaplarının hesaplanmasında spesifik hacim değerleri kullanılır.

Sütun 4: Özgül ağırlık (ρ=rho)

Özgül ağırlık (yoğunluk da denir) kJ/kg cinsinden verilir. 1 m3 hacimde kaç kilogram buhar bulunduğunu gösterir. Basınç arttıkça özgül ağırlık artar. 6 bar basınçta 1 m3 hacimli buharın ağırlığı 3,17 kg'dır. 10 bar'da - zaten 5,15 kg ve 25 bar'da - 12,5 kg'dan fazla.

Sütun 5: Doyma entalpisi (h')

Kaynayan suyun entalpisi kJ/kg cinsinden verilir. Bu sütundaki değerler, 1 kg suyu belirli bir basınçta kaynatmak için ne kadar termal enerjiye ihtiyaç duyulduğunu veya aynı basınçta 1 kg buhardan yoğuşan sıvıda ne kadar termal enerji bulunduğunu gösterir. 1 bar basınçta kaynar suyun özgül entalpisi 417,5 kJ/kg, 10 barda – 762,6 kJ/kg ve 40 barda – 1087 kJ/kg'dır. Buhar basıncının artmasıyla suyun entalpisi artar ve toplam buhar entalpisindeki payı sürekli artar. Bu, buhar basıncı ne kadar yüksek olursa, yoğuşma suyunda o kadar fazla termal enerji kalacağı anlamına gelir.

Sütun 6: Toplam entalpi (h”)

Entalpi kJ/kg cinsinden verilir. Tablonun bu sütunu buhar entalpi değerlerini gösterir. Tablo, entalpinin 31 bar basınca kadar arttığını ve basıncın daha da artmasıyla azaldığını göstermektedir. 25 bar basınçta entalpi değeri 2801 kJ/kg'dır. Karşılaştırma için 75 bar'daki entalpi değeri 2767 kJ/kg'dır.

Sütun 7: Buharlaşmanın termal enerjisi (yoğuşma) (r)

Buharlaşma (yoğuşma) entalpisi kJ/kg cinsinden gösterilir. Bu sütun, uygun basınçta 1 kg kaynar suyun tamamen buharlaşması için gereken termal enerji miktarını gösterir. Ve bunun tersi de geçerlidir - (doymuş) buharın belirli bir basınçta tamamen yoğunlaşması işlemi sırasında açığa çıkan termal enerji miktarı.

1 bar basınçta r = 2258 kJ/kg, 12 bar r = 1984 kJ/kg ve 80 bar r = yalnızca 1443 kJ/kg basınçta. Basınç arttıkça buharlaşma veya yoğunlaşmanın termal enerjisi miktarı azalır.

Kural:

Buhar basıncı arttıkça kaynayan suyun tamamen buharlaşması için gereken termal enerji miktarı azalır. Ve doymuş buharın uygun basınçta yoğunlaşması sürecinde daha az termal enerji açığa çıkar.

3.2.2 Isıtma ve havalandırma için buhar tüketiminin hesaplanması

Isıtma ve havalandırma için ısı maliyetlerinin hesaplanması aşağıdaki formülle belirlenir:

S=q · V · (T ponpon – T hesaplama ) · T yıl , kW/yıl, (3.11)

burada q, 1 ° C, kW/(m 3 derece) sıcaklık farkında 1 m 3 odanın ısıtılması ve havalandırılması için özgül ısı tüketimidir.

Bu değerin ortalama değeri alınabilir: ısıtma için - 0,45 · 10 -3 kW/(m 3 .derece), havalandırma için 0,9 · 10 -3 kW/(m3.derece).

V, kurutma odalarının hacmi dikkate alınmadan sahadaki tesislerin toplam hacmidir, m3;

t oda – oda sıcaklığı, 20°C olduğu varsayılır;

t calc – ısıtma ve havalandırma için tasarım sıcaklığı;

T yılı - ısıtma sezonunun süresi aşağıdaki formülle belirlenir:

T yıl = 24*τ itibaren, h,

burada τ ısıtma mevsiminin süresi, günlerdir.

T yıl = 24 · 205 = 4920 saat.

Q itibaren = 0,45 · 10 -3 · 4456,872 · (20-(-26)) · 4920 = 453,9 · 10 3 kW/yıl.

Q havalandırma = 0,09 · 10 -3 · 4456,872 · (20-(-12)) · 4920 = 63,15 · 10 3 kW/yıl.

Tablo 3.3 – Isıtma ve havalandırma için ısı tüketiminin hesaplanması

Isıtma ve havalandırma için yıllık buhar talebinin hesaplanması aşağıdaki formülle belirlenir:

3.2.3 Ev ihtiyaçları için ısı (buhar) tüketiminin hesaplanması

Ev ihtiyaçları için ısı (buhar) tüketiminin hesaplanması aşağıdaki formülle belirlenir:

burada q vardiya başına kişi başına buhar tüketimidir;

m – en yoğun vardiyada çalışan kişi sayısı;

n, sahadaki vardiya sayısıdır (2 alınması tavsiye edilir);

τ – sitenin yıllık çalışma günü sayısı.

3.2.4 Teknolojik ve evsel ihtiyaçlar, ısıtma ve havalandırma için toplam yıllık buhar talebinin hesaplanması

Teknolojik ve evsel ihtiyaçlar, ısıtma ve havalandırma için toplam yıllık buhar talebinin hesaplanması aşağıdaki formülle belirlenir:

D genel olarak = D akademik yıl + D itibaren + D gündelik Yaşam , t/yıl. (3.14)

D genel olarak =8,13+891,47+2,6=902,2 ton/yıl.

İyi çalışmanızı bilgi tabanına göndermek basittir. Aşağıdaki formu kullanın

Bilgi tabanını çalışmalarında ve çalışmalarında kullanan öğrenciler, lisansüstü öğrenciler, genç bilim insanları size çok minnettar olacaklardır.

Yayınlanan http://www.allbest.ru/

Isı kaynağı

Şekerleme endüstrisi işletmelerinin ısı tedarik kaynakları, kendi kazan daireleri veya harici bir merkezi ısı kaynağı olabilir.

Termal enerji tüketimi, çeşitli ihtiyaçlar için sıcak su ve buhar tüketiminden oluşur:

teknolojik;

ev;

sıhhi (ısıtma, havalandırma, klima).

0,05-1,0 MPa basınçlı doymuş buhar (hidrazin veya diğer kanserojen maddeler olmadan), teknolojik ihtiyaçlar için soğutucu olarak kullanılır (özel çikolata dükkanları için 0,8-1,0; diğer mağazalar için 0,05-0,6 MPa).

Havalandırma ve ısıtma sistemi için soğutucu, 150 - 70 0 C, 130 - 70 0 C parametrelerine sahip yüksek sıcaklıktaki sudur; sıcak su temini için - aynı parametrelere sahip yüksek sıcaklıkta su veya havalandırma ihtiyaçları için 0,3 MPa basınçta ve ısıtma için 0,07 MPa basınçta buhar.

Düşük güçlü şekerleme fabrikalarının kazan dairelerine, E-35/40-11, E-50/40-11, E-75/40-11 tipi kazanların, orta ve yüksek güçlü fabrikalarda ise kazanların takılması tavsiye edilir. - DKVR tipi dikey su borulu kazanlar. Kazanlar 0,9 MPa basınçta ve buharın aşırı ısınması olmadan çalışır. Redüksiyonla çeşitli ihtiyaçlara yönelik daha düşük basınçlı buhar elde edilir.

Isıtma ve havalandırma sistemleri için kazan dairesine geri gönderilen yoğuşma suyu %100, endüstriyel buhar temini için - %80, sıcak su temini sistemleri - %90 olarak alınır.

Buhar tüketimi hesaplaması

Teknolojik ihtiyaçlara yönelik buhar tüketimi, bireysel cihazlar ve makineler için tüketim standartlarına veya toplu göstergelere göre belirlenebilir.

Tasarlanan veya yeniden inşa edilen fabrikada 2-3 grup şekerleme ürününün (tatlı, karamel, kurabiye vb.) üretildiği çeşitli atölyeler bulunabilir.

Teknolojik ihtiyaçlar için buhar tüketimi D 1, kg/saat aşağıdaki formülle belirlenir:

D 1 = P 1 * q t

Burada Pt bitmiş ürünlerin saatlik verimliliğidir, t/h;

q t - spesifik buhar tüketimi, kg/t.

D 1 = 2,88*1200= 3456 kg/saat

Isıtma için buhar tüketimi D 2, kg/saat aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

burada Q OT ısıtma için maksimum ısı tüketimidir, W;

K - ısı eşanjörü verimliliği (TO = 0,95).

Gerekli ısı tüketimini belirlerken şekerleme fabrikasının bulunduğu alan, ısıtma sezonunun süresi ve tasarım sıcaklıkları dikkate alınmalıdır.

Q binasını ısıtmak için ısı tüketimi, W aşağıdaki formülle belirlenir:

Q İLE = X 0 * V * q İLE * (t P - t H)

Burada X 0 binanın spesifik termal karakteristiğidir, W/(m3 *K);

q OT - bir binanın spesifik ısı kaybı 1 m3, kJ/m3;

V - ısıtılan parçanın hacmi, m3 (V = 11750 m3);

t P - ısıtılan odanın ortalama sıcaklığı, 0 C (t P = 18-20 0 C);

t H - ısıtma için dış havanın hesaplanan kış sıcaklığı, 0 C;

Q OT = 0,5 * 11750 * 1,26 * (20-(-18))=281295 W

Havalandırma için buhar tüketimi D 3, kg/saat aşağıdaki formülle belirlenir:

burada Q, havalandırma (hava ısıtma) için saatlik ısı tüketimidir, W;

i n - buharın entalpisi, kJ/kg (0,07 MPa buhar basıncında, i n =2666,6 kJ/kg);

i k - yoğuşma entalpisi, kJ/kg (i k =375,6 kJ/kg);

K - ısı eşanjörü verimliliği (TO = 0,95).

Havalandırma için ısı tüketimi Q in, W aşağıdaki formülle belirlenir:

burada V, havalandırılan toplam hava miktarıdır, m3 / sa;

X in - binanın spesifik özellikleri, W/(m 3 *K);

Hava yoğunluğu, kg/m3 (= 1,2 kg/m3);

c - havanın kütle özgül ısı kapasitesi, kJ/(kg*K) (c= 1,0 kJ/(kg*K);

t P - havalandırılan odaların ortalama sıcaklığı, 0 C (t P = 18-20 0 C);

t H - ısıtma süresi boyunca dış havanın tasarım sıcaklığı, 0 C.

Havalandırılan havanın toplam miktarı V, m3 / saat aşağıdaki formülle belirlenir:

burada P in havalandırılan odaların yüzdesidir (50-60);

V - binanın hacmi, m3;

n - saat başına ortalama hava değişim oranı (n=3-5).

Ev ihtiyaçları için buhar tüketimi, D 4, kg/saat aşağıdaki formülle belirlenir:

burada Q pamuk evsel ihtiyaçlar için suyun ısıtılmasında kullanılan ısı miktarıdır, W

burada W, ev ihtiyaçları için su tüketimi, kg/saat (W=800 kg/saat);

c - suyun özgül ısı kapasitesi (c = 4,19 kJ/kg*K);

t H, t K - başlangıç ​​ve son su sıcaklıkları, (t H = 10 0 C, t K = 75 0 C).

D s, kg/saat üretimi için toplam buhar tüketimi şuna eşittir:

Kazan dairesinin yardımcı ihtiyaçları için buhar tüketimini belirlemek için yoğuşma kayıplarının belirlenmesi gerekir.

Şekerleme fabrikasının endüstriyel buhar besleme sisteminden W k 1, kg/saat yoğuşma suyunun geri dönüşü %80'dir, bu durumda

W k 1 = 0,8*D 1

W k 1 = 0,8*3456=2764,8 kg/saat

Sıcak su besleme sisteminden Wk 4, kg/saat yoğuşma suyunun geri dönüşü %90'dır, bu durumda

W k 4 = 0,9*D 4

W k 4 = 0,9*100,11=90,1 kg/saat

Kondens kaybı D n. k, kg/saat

Dn. k = D s - (W k 1 - W k 4)

Dn. k = 4562,99 - (2764,8 + 90,1) = 1708,1 kg/saat

Kondens kayıplarını karşılamak için ham su tüketimi B, kg/saat %20 daha fazla alınırsa, bu durumda

B = 1,2 * Dn. İle

B = 1,2 * 1708,1 = 2049,72 kg/saat

Su ısıtmak için buhar tüketimi D p.v. , kg/saat şuna eşittir:

burada i 1 =40 0 C'deki (168 kJ/kg) suyun entalpisidir;

i2 - =5 0 C'de suyun entalpisi (21 kJ/kg);

i n - 0,6 MPa'da (2763 kJ/kg) buhar entalpisi;

i k - yoğunlaşma entalpisi, (669 kJ/kg);

Buharlı su ısıtıcı verimliliği (= 0,95).

Suyun havasının alınması için buhar tüketimi D ae, kg/saat eşittir

burada i cp, hava gidericiye giren suyun ortalama entalpisidir, kJ/kg (i cp = 433 kJ/kg);

W p.v. - kimyasal su arıtımından önce su ısıtıcısından gelen yoğuşma, kg/saat (W p.v. = D p.v.).

Buhar için toplam kazan dairesi talebi D k, kg/saat

D k = D s + D pv + Dae

D k = 4562,99 + 151,46 + 683,31 = 5397,76 kg/saat

Buhar boru hatları, üniteler vb.'deki %8-10 olabilen ısı kayıpları dikkate alındığında, toplam buhar D talebi kg/saat (kış dönemi için) şu şekilde olacaktır:

D toplamı = D k * 1,1

D toplam = 5397,76* 1,1 = 5937,54 kg/saat

Buhar kazanlarının seçimi

İşletmenin tüm ihtiyaçlarını karşılayacak kazan tipi ve sayısı seçimi, kışın işletme döneminde maksimum buhar talebini sağlayacak şekilde yapılır, yazın ise kazanların tek tek revizyonu mümkündür. bir. Kazanlar buhar ve ısı iletkenliklerine göre seçilir. Referans literatür ısıtma yüzey alanını veriyorsa, toplam ısıtma yüzey alanı F, m2 aşağıdaki formülle belirlenir:

burada D toplamı kış dönemi için tahmini buhar talebidir, kg/saat;

h - 1.1-1.2'ye eşit güvenlik faktörü;

q k - spesifik buhar hacmi, kg/m 2 saat, kazana ve yakıt tipine bağlı olarak 30-40'a eşit;

Toplam ısıtma yüzeyini belirledikten sonra E-35/40-11 kombiyi seçip 2 adet monte ediyoruz.

soğutma sıvısı havalandırma yoğuşması

Allbest.ru'da yayınlandı

Benzer belgeler

Sıcak su temini için tahmini ısı yükü. Harici tüketiciler tarafından buhar tüketiminin belirlenmesi. Türbin gücünün belirlenmesi, türbin başına buhar debisi, türbin tipi ve sayısının seçimi. Yüksek basınçlı ısıtıcı için buhar tüketimi. Buhar kazanlarının seçimi.

kurs çalışması, eklendi 26.01.2016


Bir türbindeki buhar genleşme sürecinin H-S diyagramında grafiği. Bir enerji santralinde buhar ve su parametrelerinin ve akış hızlarının belirlenmesi. Termal devrenin bileşenleri ve cihazları için temel ısı dengelerinin oluşturulması. Türbin başına buhar akışının ön tahmini.

kurs çalışması, eklendi 12/05/2012


H, s diyagramında bir türbinde buhar genleşme süreci. Ana buhar ve su akışlarının dengesi. Tahrik türbinine buhar akışının belirlenmesi. Ağ ısıtma tesisatının hesaplanması, yüksek basınçlı hava giderici. Güç ünitelerinin ısıl gücünün belirlenmesi.

kurs çalışması, eklendi 08/09/2012


T-110/120–130 türbininin termal devresinin kısa açıklaması. Rejeneratif ısıtıcıların çeşitleri ve anahtarlama devreleri. HPH'nin ana parametrelerinin hesaplanması: ısıtma buharı, besleme suyu, ısıtıcıya buhar akışı, buhar soğutucusu ve yoğuşma soğutucusu.

kurs çalışması, eklendi 07/02/2011


Isı yükü hesabı ve grafik çizimi. Ana ekipmanın ön seçimi: buhar türbinleri ve kazanlar. Bölgesel ısıtma için şebeke suyunun toplam tüketimi. Termal devrenin hesaplanması. Buhar dengesi. Türbin ve kazan yüklemelerinin analizi, ısı yükü.

kurs çalışması, eklendi 03/03/2011


Termal devrenin tanımı, elemanları ve yapısı. Şebeke suyunu ısıtmak için tesisatın hesaplanması. Buhar genleşme prosesinin inşası. Buhar ve yoğuşma dengesi. Yakıt tesislerinin tasarımı, su temini. Emisyonların hesaplanması ve baca seçimi.

kurs çalışması, eklendi 12/13/2013


Bir türbin ünitesinin buhar ve su parametreleri. Türbin contalarından sızıntı. Yüksek basınçlı rejeneratif ısıtıcılar. Besleme suyu hava gidericisi. Kazan havası ön ısıtma tesisatı. Buhar ısıtıcılarını ısıtmak için drenaj genişletici.

kurs çalışması, eklendi 03/06/2012


Türbine giden ön buhar akışının belirlenmesi. Şebeke suyunu ısıtmak için tesisatın hesaplanması. Buhar genleşme prosesinin inşası. Sürekli üflemeli ayırıcıların hesaplanması. Buhar dengesinin kontrol edilmesi. İstasyon işletiminin teknik ve ekonomik göstergelerinin hesaplanması.

kurs çalışması, 10/16/2013 eklendi


Kazan dairesinin maksimum ısıl gücünün belirlenmesi. Sıcak su temini için ortalama saatlik ısı tüketimi. Soğutucuların ve hava gidericinin termal dengesi. Isıtma ağının hidrolik hesaplanması. Su tüketiminin bölgelere göre dağılımı. Soğutma ünitelerinin azaltılması.

kurs çalışması, eklendi 28.01.2011


H-s diyagramında buhar genleşme sürecinin yapısı. Ağ ısıtıcılarının kurulumunun hesaplanması. Besleme pompası tahrik türbininde buhar genleşme işlemi. Türbin başına buhar akışının belirlenmesi. Termik santrallerin ısıl verimliliğinin hesaplanması ve boru hatlarının seçimi.

Endüstriyel tüketiciler için buhar tüketimi

Bir buhar kollektöründeki buharın entalpisini belirlemek için, verilen su ve buharın termodinamik özellikleri tablolarını kullanmak gerekir. Gerekli referans malzemeleri bu kılavuzun Ek B'sinde verilmiştir. Belirli bir basınç için doyma eğrisi üzerindeki kuru doymuş buhar ve suyun spesifik hacimlerini ve entalpilerini gösteren Tablo B1'e göre aşağıdakiler verilmektedir:

Doyma sıcaklığı - T HAKKINDA C(sütun 2);

Doyma eğrisinde suyun entalpisi - , kJ/kg (sütun 5),

Doyma eğrisinde buharın entalpisi - , kJ/kg (sütun 6).

Değeri tabloda verilen değerler arasında yer alan bir basınçta buhar ve su entalpilerini belirlemek gerekiyorsa, o zaman değerlerin iki bitişik değeri arasında enterpolasyon yapılması gerekir. gerekli değer bulunur.

Buhar kollektöründeki buharın entalpisi, Tablo B.1'e göre içindeki buhar basıncı () ile belirlenir. Ekler B.

Üretimden dönen yoğuşma suyunun entalpisi, Ek A'ya göre sıcaklığı ve yoğuşma basıncı ile belirlenir.

Üretimden dönen kondens miktarı

üretimden yoğuşmanın geri dönüşü nerede (belirtilmiştir).

Isıtma ve havalandırma yükünü karşılamak için buhar tüketimi

Yüzey ısıtıcısının çıkışındaki ısıtma buharı yoğuşmasının sıcaklığının, bu ısıtıcının girişindeki ısıtılan ortamın sıcaklığından 10-15 o C daha yüksek olduğu varsayılmaktadır. Isıtıcıda (8), ısıtma ağının dönüş boru hattından 70 o C sıcaklıkta giren şebeke suyu ısıtılır. Böylece, ısıtıcının (8) çıkışındaki ısıtma buharı yoğuşmasının sıcaklığını eşit alırız. 85 o C.

Yoğuşmanın bu sıcaklığını ve basıncını kullanarak Ek A'daki tabloyu kullanarak yoğuşmanın entalpisini buluruz:

Sıcak su temini için buhar tüketimi

Isıtma tesisi için buhar tüketimi

Üretimi, muhafazayı ve kullanım yüklerini karşılamak için toplam buhar tüketimi

Kazan dairesinin kendi ihtiyaçları için buhar tüketiminin, harici yükün %15-30'u aralığında olduğu varsayılmaktadır; Üretimi, barınmayı ve ortak yükleri karşılamak için buhar tüketimi. Yardımcı ihtiyaçlar için kullanılan buhar, kazan dairesi ısı devresinde ilave ve tamamlama sularını ısıtmak ve havasını almak için kullanılır.

Kendi ihtiyacımız için buhar tüketimini %18 olarak alıyoruz. Daha sonra kazan dairesi ısı diyagramının hesaplanması sonucunda bu değer netleştirilir.

Kendi ihtiyaçları için buhar tüketimi:

Kazan dairesinin termal devresindeki buhar kayıpları, harici buhar tüketiminin %2-3'ü kadardır, biz %3 olduğunu varsayıyoruz.

Redüksiyon-soğutma ünitesinden sonra buhar başlığından sağlanan buhar miktarı:

Buhar daraltılmış bölümlerden geçtiğinde, basınçta, sıcaklıkta bir azalma ve buharın hacminde ve entropisinde bir artışın eşlik ettiği bir kısma işlemi meydana gelir. Adyabatik kısma işlemi durumunda aşağıdaki koşul sağlanır:

burada: kısılmadan sonraki buharın entalpisidir, kısılmadan önceki buharın entalpisidir.

Böylece kısma işlemi sırasında buhar enerjisi değişmez. Doymuş buharın sıcaklığı doyma (kaynama) sıcaklığına eşittir ve basıncın doğrudan bir fonksiyonudur. Kısma sırasında buhar basıncı ve doyma sıcaklığı düştüğü için buharda bir miktar aşırı ısınma meydana gelir. Redüksiyon-soğutma ünitesinden sonra buharın doymuş kalması için besleme suyu verilir.

ROU'daki su tüketimi şu orana göre belirlenir:

Kazan çıkışındaki buharın entalpisi, Tablo B.1'e göre kazan tamburundaki basınçla belirlenir. Ek B,

Daha önce buhar başlığındaki buharın entalpisini belirledik.

Besi suyu basıncını kazan tamburundaki basınçtan %10 daha yüksek alıyoruz:

1,5 MPa basınçta besleme suyunun entalpisi Ek A'daki tablodan belirlenir.

Tam kazan dairesi performansı.