Определение расхода теплоты на горячее водоснабжение для хозяйственно-бытовых нужд

На предприятиях пищевой промышленности предусматривается использование горячей воды для хозяйственно-бытовых нужд: помывка в душе, мытьё рук в раковинах, посуды в пунктах приёма пищи, мойка полов и др. Для каждого вида потребителя расход горячей воды G_г.в, кг/с регламентирован.

G_г.в = а × в [13], (7.9)

где а – норма расхода горячей воды на единицу измерения, кг/с;

в – количество единиц измерения (работающих в смену, раковин, м² площади полов и др.).

Суточная продолжительность отдельной нагрузки нетехнологического горячего водоснабжения m, с/сут, определяется из выражения

m_т = p × s [13], (7.10)

где p – посменная продолжительность нагрузки, с/см;

s - количество рабочих смен в сутки, см/сут (в общем случае оно различно для суток отопительного и неотопительного периодов).

Расход горячей воды в душевых примем 70 кг на одного человека в течение 45 минут в конце каждой рабочей смены. Максимальное количество работающих в сутки – 96 человек. Определим расход горячей воды на обслуживание душевых. Посменная продолжительность нагрузки:

р = 45 × 60 = 2700 с/см,

G_г.в = 70 × 96/2700 = 2,49 кг/сек.

Расход воды на раковину в умывальниках принимем 500 кг/сут. Количество раковин на проектируемом объекте = 19. Время действия этой нагрузки непрерывно в течение рабочей смены. Определим расход горячей воды на обслуживание раковин. Посменная продолжительность нагрузки:

р = 8 × 3600 = 28800 с/см

G_г.в = 19 × 500/28800 = 0,33 кг/сек

Расчетный расход теплоты на нетехнологическое горячее водоснабжение Q_г.в^р, кВт, определяют для каждого вида потребителя по формуле:

Q_г.в^р = G_г.в × с_р × Dt [13], (7.11)

где с_р – средняя массовая изобарная теплоемкость водs, принимаемая в расчетах равной 4,19 кДж/(кг × К);

Dt – разность температур горячей и холодной воды, °С (в расчетах примем Dt = 35°С

Расчетный расход теплоты на обслуживание душевых:

Q_г.в^р = 2,49 × 4,19 × 35 = 365,16 кВт.

Расчетный расход теплоты на обслуживание раковин:

Q_г.в^р = 0,33 × 4,19 × 35 = 48,39 кВт.

Годовой расход теплоты на нетехнологическое горячее водоснабжение Q_г.в^г, кДж/год, определяется по отдельному потребителю из выражения

Q_г.в^г = Q_г.в^р × p × (s_о × n_р.о + s_л × n_р.л) [13], (7.12)

где s_о и s_л – количество рабочих смен соответственно в сутки отопительного и неотопительного (летнего) периодов, см/сут;

n_р.о и n_р.л – то же, что и в формуле для Q_т^г.

Годовой расход теплоты на обслуживание душевых:

Q_г.в^г = 365,16 × 2700 × (1 × 125 + 1 × 125) = 246,48 × 10⁶ кДж/год.

Годовой расход теплоты на обслуживание раковин:

Q_г.в^г = 48,39 × 28800 × (1 × 125 + 1 × 125) = 348,4 × 10⁶ кДж/год.

Исходные данные и результаты расчета расхода теплоты на нетехнологическое горячее водоснабжение сведём в таблицу 7.4.

Таблица 7.4 – Расход теплоты на нетехнологическое горячее водоснабжение

Потреби-тели горячей воды	Норма расхода горячей воды на едини-цу изме-рения, кг/с	Коли-чес-тво еди-ниц изме-рения	Gг.в,	Qг.в^р,	p,	sо,	nр.о,	sо,	nр.о,	Qг.в^г ×10^6,
Душевые			2,49	365,16						246,48
Раковины			0,33	48,39						348,4
Итого:				413,6						594,9

7.3 Определение расчётной паропроизводительности котельной и подбор котельных агрегатов

Расчетная производительность котельной определяется суммированием расчетных потоков пара у теплопотребителей предприятия, работающих в одно и то же время. Составляющие суммарного расчетного расхода пара можно установить исходя из максимального потребления, приходящегося на тот или иной период года. В качестве таких периодов могут быть рассмотрены отопительный и неотопительный периоды.

Зная суммарные расчетные тепловые потоки по отдельным i-м статьям расхода åQ_i^р, кВт, можно определить соответствующие им расчетные расходы пара åD_i^р, кг/с, из отношения

åD_i^р = åQ_i^р/(h_пi – h_кi) [13], (7.13)

где h_пi и h_кi – соответственно удельная энтальпия пара на выходе в i-e теплообменное устройство и конденсата на выходе из него, кДж/кг.

Для отопления и технологических нужд:

h_пi = 2707 кДж/кг×К, h_кi = 352 кДж/кг.

Для горячего водоснабжения:

h_пi = 2700 кДж/кг×К, h_кi = 209,5 кДж/кг.

Определим расчётный расход пара на следующие нужды:

- нагревание виноматериала (при мадеризации):

D^р = 672/(2707 – 352) = 0,29 кг/с.

- ополаскивание бутылок перед розливом:

D^р = 210/(2707 – 352) = 0,09 кг/с.

- отопление:

D^р = 1419,07/(2707 – 352) = 0,6 кг/с.

- горячее водоснабжение:

D^р = 375,43/(2700 – 209,5) = 0,15 кг/с.

Результаты расчёта сведём в таблицу 7.5.

Таблица 7.5 – Расчётные расходы пара (кг/с) в отопительный и неотопительный (летний) периоды.

Статья расхода пара	Отопительный период	Неотопительный (летний) период
Технологические нужды:
нагревание виноматериала (при мадеризации)	0,29	0,29
ополаскивание бутылок перед розливом	0,09	0,09
Нетехнологические нужды:
Отопление	0,6	–
горячее водоснабжение	0,15	0,15
Итого	1,13	0,53

Наибольший расход пара приходится на отопительный период времени, следовательно, производительность котельной по пару “нетто” D_ку^нт = 1,13 кг/с.

Производительность котельной с учетом расхода пара на собственные нужды (на деаэрацию питательной воды, обдувку поверхностей нагрева и др.) составляет производительность "брутто" D_ку^бр, кг/с, которую рассчитывают по формуле:

D_ку^бр = D_ку^нт/(1 – åd_сн/100) [13], (7.14)

где åd_сн – суммарный расход пара на собственные нужды котельной, % (в расчётах примем åd_сн = 10)

D_ку^бр = 1,13/(1 – 0,1) = 1,26 кг/с, или, D_ку^бр = 1,26×3600/1000 = 4,5 т/час

Выбираем котельный агрегат марки Е-2,5-9-ГМ(Сызранский ремонтно-механический завод), номинальной производительностью 0,7 кг/с (габариты,м, (длина/ширина/высота) = 5150/2500/328: КПД (при работе на газе) = 87,3 %).

Количество котлов для котельной, включая резервный, n, шт, определим по формуле:

n = (D_ку^бр / D_ном) + 1 [13], (7.15)

где D_ном) – номинальная паропроизводительность котельного агрегата, кг/с.

n = (1,26 / 0,7) + 1 = 2,96 то есть 3 котельных агрегата, т.к на котельной данного типа возможна перегрузка.

Дата добавления: 2015-08-13