Сетевая библиотекаСетевая библиотека

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по КП ДиТОЭ

Дата публикации: 13.03.2019
Тип: Текстовые документы DOCX
Размер: 81 Кбайт
Идентификатор документа: -117169205_493677160
Файлы этого типа можно открыть с помощью программы:
Microsoft Word из пакета Microsoft Office
Для скачивания файла Вам необходимо подтвердить, что Вы не робот

Предпросмотр документа

Не то что нужно?


Вернуться к поиску
Содержание документа


Учреждение образования «Полоцкий государственный университет»

Институт повышения квалификации и переподготовки кадров

(название учреждения высшего образования)

Директор ИПК учреждения образования «Полоцкий государственный университет»

________________ И.А. Позднякова

(подпись)(И.О.Фамилия)

____________________ 20___г.

(дата утверждения)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовому проектированию

по дисциплине:

«Диагностирование и техническое обслуживание энергооборудования»

специальности переподготовки:

1-43 01 78 «Диагностика и техническое обслуживание энергооборудования организаций»



В соответствии с типовым учебным планом переподготовки, утверждённым 23.04.2014г., рег. № 25-13/580

Новополоцк, 2018 г.

Одобрены и рекомендованы к изданию:

Cоветом ИПК Полоцкого государственного университета

(протокол заседания от 27.12.2018 №4)

Председатель совета _______________ И.А. Позднякова

Методической комиссией радиотехнического факультета

(протокол заседания от 12.12.2018 №3)

Председатель комиссии _____________А.П.ГолубевКафедра энергетики и электроники

(протокол заседания от 26.11.2018 № 28)

Заведующий кафедрой ____________ Д.А. Антонович

Составитель:

доцент кафедры энергетики и электроники, к.т.н. Питолин В.Е.

Рецензенты:

заместитель начальника Полоцкого межрайонного отделения филиала «Энергонадзор» РУП «Витебскэнерго» Баранов Дмитрий Леонидович.

доцент кафедры энергетики и электроники, к.т.н. Вершинин А.С.



ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Целью курсового проекта является практическое закрепление курсового материала и развитие навыков самостоятельной работы слушателей при решении комплекса задач, связанных с разработкой экономически обоснованных нормобеспечения организации различными видами энергоносителей и определением методов безопасной эксплуатации и технической диагностикиэнергооборудования организации.

Темой курсового проекта является разработка системы энергоснабжения промышленного оборудования и организацияего эксплуатации с использованием метода параметрическойдиагностики.

Слушатель должен научиться самостоятельновыполнять тепловые расчеты оборудования, а также расчеты требуемой электрической мощности; выполнять расчет нормативных удельных расходов энергии на выпуск продукции и оформлять отчетную статистическую документацию по использованию теплоэнергоресурсов в организации.

2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Текстовая часть курсового проекта оформляется на листах формата А4 в соответствии с ГОСТ 2.105-95 ЕСКД «Общие требования к текстовым документам» и представляется сброшюрованной в пластиковой обложке.

Порядок брошюровки следующий:

титульный лист, номер страницы не указывается;

задание на курсовое проектирование, оформленное на стандартном бланке, номер страницы не указывается;

содержание (оглавление) – оформляется на листе со стандартной рамкой и основной надписью по форме для текстовых документов в соответствии с ГОСТ 2.104, номер страницы – 3-ий (на всех последующих листах – нумерация страниц по порядку);

введение – не нумеруется, оформляется на листах со стандартной рамкой (весь последующий текстовый материал также);

основная часть;

заключение – не нумеруется;

литература – не нумеруется;

графический материал (в виде приложений).

Объем пояснительной записки составляет ориентировочно 30-50 страниц формата А4.

Шрифтзаписки - «TimesNewRoman» 14 через 1,5 интервала.

Графическая часть выполняется на листах формата А3.

В процессе проектирования осуществляется контроль готовности выполняемой работы в соответствии с календарным графиком, указанным в задании на курсовое проектирование.

Курсовой проект сдается на проверку руководителю за три дня до установленного срока защиты.

Расчетно-пояснительная записка на магнитном носителе (дискете) и в виде отпечатанного материала, подписанная студентом, сдается на кафедру ТК секретарю кафедры не позднее, чем за 10 дней до защиты курсового проекта.

3. СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

При формировании пояснительной записки следует ориентироваться, прежде всего, на обеспечение общей логики построения материала курсового проекта, принимая за основу структуру содержания, приведенную в задании на курсовое проектирование.

Некоторые разделы пояснительной записки можно расширять, вводить подразделы, но полностью исключать разделы не разрешается.

Конечное содержание пояснительной записки должно быть согласовано с руководителем курсового проекта в процессе его выполнения.

Введение.

Здесь необходимо кратко указать перечень энергооборудования организации. Вид и объем выпускаемой продукции, что очень важно для оценки статистических показателей работы организации. Назначение оборудования. Вид используемых теплоэнергетических ресурсов. Сменность. Условия работы оборудования.

3.1. Проектирование систем использования тепловой энергии.

Это прежде всего отопление производственных зданий объекта. Расчет энергии, затрачиваемой на отопление, выполняется по рекомендациям СНБ 4.02.01-03. Пример расчета систем отопленияприведен в приложении 1.

Пароснабжение объекта с определением необходимой тепловой (или электрической) мощности используемого оборудования. В качестве такого оборудования могут использоваться различные сушильные установки, печи, плиты, испарительные (выпарные) установки, ректификационные установки и т.д.

Расчет таких установок рекомендуется выполнять с использованием рекомендаций [1] или простых формул для некоторых установок, представленных в приложении 1.

На основании тепловых расчетовустановок, а также расчета необходимой электрической мощности, которая определяется в разделе 3.6. формируется общий расчет удельных норм расхода теплоэнергетических ресурсов на выпуск продукции предприятием, представляемых в разделе 3.9.

Пример такого расчета приведен в приложении 2.

3.2. Проектирование систем вентиляции.

В этом же разделе выполняется проектирование приточной вентиляции объекта с определением электрической мощности приводов вытяжных вентиляторов. Это особенно важно для объектов с энергооборудованием, являющимся источником большой запыленности помещений.

3.3. Выбор электроприемников.

По результатам тепловых расчетов и расчетов систем вентиляции будут определены мощности приводов и потребителей электрической энергии основного энергоборудования, которые войдут в перечень электроприемников.

Для каждого электроприемникауказываются его характеристики:

- обозначение энергоприемника на схеме,

- наименование,

- электрическая мощность электродвигателя *),

- значение cosφ,

- частота вращения,

- КПД,

- коэффициент использования,

- кратность пускового тока,

- ожидаемый ток расцепления,

- фазность и число проводников,

- характерная группа учета в спецификации.

Затем указываются ориентировочные характеристики пусковой и защитной аппаратуры:

- наименование (обозначение) и тип,

- среда установки.

Все необходимые данные имеются в справочной базе системы программирования линейных сетей электроснабжения САПР-Альфа.

*) Примечание: потребляемая мощность некоторых электроприемников определяется по результатам теплового расчета энергооборудования организации.3.4. Проектированиеоднолинейной схемы распределительной сети электропитания оборудования промышленного объекта.

Проектирование производится с использование программы САПР-Альфа 7.0, в которой выбираются общие схемные решения по формированию распредсети на объекте:

- построение цепочек коммутационных аппаратов до электроприемника,

- выбор числа распредпунктов,

- порядок формирования групп оборудования с подключением по фидерам или непосредственно к выводам распредпунктов или шинам.

Чертеж расчетной схемы электросети объекта, сформированный в системе САПР-Альфа выводится в программу ACADдля печати.

3.5. Разработка спецификации оборудования.

Спецификация оборудования электросети, а также кабельные и кабельно-трубные журналы открытой (закрытой) прокладки формируются автоматически в программе САПР-Альфа и выводятся в MSWORD для изменения шрифта на требуемый типоразмер и последующей печати.

3.6. Расчет необходимой электрической мощности.

Расчет суммарной электрической нагрузкиэлектросети по форме Ф636-92 генерируется программой САПР-Альфа и выводится в MSWORD для изменения шрифта на требуемый типоразмер и последующей печати.

3.7. Разработка схемы параметрической диагностики.

Разработка схемы параметрической диагностики оборудования объекта выполняется слушателем самостоятельно с использованием рекомендаций, изложенных в лекциях по данному предмету.

Параметрическая диагностика объекта обычно входит в качестве подзадачи в состав систем SCADA, АСКУТЭ или АСКУЭ, используемых в организации, либо выполняется периодически по рекомендациям поставщиков энергооборудования.

3.8. Разработка эксплуатационных инструкций для персонала объекта.

Выполняется с использованием действующих ТКП по данному вопросу, например: ТКП 458-2012 (02230) и ТКП 459-2012 (02230) по тепловому оборудованию или ТКП 181-2009 (02230) и ТКП 427-2012 (02230) по эксплуатации электроустановок.

3.9. Определение показателей работы объекта.

Выполняется в форме государственной статистической отчетности или в виде утверждаемых удельных норм расхода теплоэнергоресурсов.

Пример такого расчета представлен в приложении 3.

3.10. Перечень разрабатываемого графического материала.

1. Схема отопления и вентиляции объекта (цеха).

2. Принципиальная схема линейной распределительной сети объекта.

3. Расчетная схема сети электроснабжения здания объекта.

4. План здания с расположением оборудования и электросети.

5. Схема параметрической диагностики энергооборудования.

Разработка чертежей выполняется в программе ACAD или аналогичной. Допускается разработка заготовки чертежа в других системах, например, в системе Splan любой версии, MSVisioили САПР-Альфа с последующей доработкой и оформлением рамки и штампа.

4. Литература и программное обеспечение дисциплины.

Основная литература

1. Зоммер В. AutoCAD 2008 Руководство чертежника, конструктора, архитектора. М.: Издательство БИНОМ, 2008, -736с.

2. Питолин В.Е. Методические указания по курсовому проектированию по теме «Разработка проекта электроснабжения промышленного здания с использованием средств САПР», ПГУ, каф. Электроснабжения, 2012.- 16с.

Дополнительная литература

3. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. М.:Энергия, 1972, -320с.

4. СНБ 4.02.01-03 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Минск:изд. Минстройархитектуры, 2004, 82с.

5.ТКП 458-2012 Правила технической эксплуатации теплоустановок и тепловых сетей потребителей. Минск : изд. Минэнерго, 2012, 85с.

6.ТКП 459-2012 Правила техники безопасности при эксплуатации теплоустановок и тепловых сетей потребителей. Минск : изд. Минэнерго, 2012, 65с.

7.ТКП 181-2009 Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Минск : изд. Минэнерго, 2009, 534с.

8.ТКП 427-2012 Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок. Минск : изд. Минэнерго, 2012, 83с.

9. Система автоматизированного проектирования «САПР-Альфа» Силовое электрооборудование САПР-СЭ. Руководство пользователя. Фирма «САПР-Альфа», 2007,- 31с. (электронный ресурс).

10. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий: учеб. Пособие для ВУЗов, - М.;Энергоатомиздат, 1987.- 368с. (электронный ресурс).

Электронные материалы и программное обеспечение дисциплины

Для выполнения всех видов работ по курсовому проектированию слушателям необходимы дополнительные материалы, которые выдаются в электронном виде:

1. Инсталляционная версия свободного распространения системы САПР «AutoCAD 2007».

2. Учебная версия системы «САПР-Альфа» версии 7.0 с патчами адаптации и базами данных.

Приложение 1.

Некоторые формулы для расчета систем отопления, вентиляции и испарительной установки.

Расчет водяного отопления.

Обычно расчет потребляемой тепловой мощности равен тепловой мощности потерь через ограждающие конструкции здания (стены, пол и потолок) ипри отсутствии внутренних источников тепла, выполняется по формуле:

Q=V(tin-text)qуд,Вт

гдеtin= 20 оС– рабочая температура внутри здания,

text – усредненная температура наружного воздуха в холодное время года (принимается по таблице Е.1 [4]),

V–строительный объем здания (по наружному обмеру) м3,

qуд= 0,35-0,6 вт/м3оС - удельная тепловая характеристика здания, зависящая от устройства ограждающих конструкций (теплоизоляции стен, пола и потолка).

Эта величина потребляемой тепловой мощности обычно используется при заключении договора на централизованное отопление водянымисистемами.

При наличии электрических водогрейных котлов величина потребляемой электроэнергии определяется с учетом его текущего КПД:

W = Q/КПД Вт.

КПД котла может быть снижен до 0,75, но не ниже. В противном случае нагревательные элементы котла нуждаются в чистке.

Расчет расхода теплоты на приточную вентиляцию.

Кроме общего обогрева здания системой отопления, которое компенсирует потери теплоты через ограждающие конструкции, необходимо выполнять и подогрев воздуха, поступающего в здание по системе вентиляции, т.к. соответствующее количество воздуха покидает здание, унося с собой это тепло.

Расчет выполняется по формуле К.1 [4]:

Qв=0,28∙ΣG∙Cв∙(tin-text)∙k∙kр, Вт

гдеtin= 20 оС– рабочая температура внутри здания,

text – усредненная температура наружного воздуха в холодное время года (принимается по таблице Е.1 [4]) ,

ΣG – суммарный объемный расход приточной вентиляции м3/с,

Св= 1кДж/(кгоС) - удельная теплоемкость воздуха.

k = 1-0,8 – коэффициент присосов воздуха.

kр –коэффициент рекуперации теплового потока вентиляции.

При наличии электрических подогревателей воздуха в калориферах необходимо при пересчете на электрическую мощность учитывать их КПД.

При наличии рекуперативных теплообменников утилизации теплоты удаляемого воздуха (что особенно важно для производств с большим выделением пыли и нуждающимся в повышенной мощности вентиляции при пылеудалении) в эту формулу вводят коэффициент рекуперации kр=0,2-0,8.

Расчет расхода воздуха систем приточной вентиляции.

Суммарный расход воздуха ΣG,входящий в предыдущую формулу, в системах приточной и вытяжной вентиляции рассчитывается по рекомендациям приложений«Т» и «Ф»[4] для зданий различного назначения в том числе и для обеспечения взрывобезопасности в них.

Если нет других требований (например повышенное выделение тепла энергооборудованием при своей работе) расчет приточной вентиляции определяется исходя из санитарных норм – 90 м3/час на одного работающего.

Пример расчета вытяжной вентилляции, обусловленной требованиями технологического процесса сушки изделий, приведен в приложении 2.

Расчет испарительных (выпарных) установок.

Выпарные установки широко применяются в промышленности для выпара излишков жидкости при изготовлении вязких веществ (вазелина, солидола, смазочных масел, мыла и т.д.), а также получения твердых кристаллических веществ (каустической соды, соли, сахара и т.д.).

Типовые конструкции выпарных установок приведены в разделе 4 [4].

Расчет выпарной установки периодического действия при постоянном уровне раствора.

Такая установка работает по принципу постоянства объема в испарителе:

V=G2/ρ2=G1/ρ1=constм3.

Обычно используют испарители объемом V=1,5-2,5 м3. Соответственно и выход готового продукта будет составлять примерно G2 ≈ 2,5 т.

Обычно площадь поверхности нагрева аппарата выбирают такой, чтобы обеспечить весь процесс выпара в 2 смены, т.е. за 14-16 часов.

Для обеспечения постоянного уровня при выпаре в испаритель постоянно подается сырье с начальной концентрацией b1и плотностью ρ1. В конце выпараплотность полученного раствора достигает величины ρ2. Вес готового (выпаренного) продукта составитсоответственно G2.

По уравнению теплового баланса определяется количество тепловой энергии, требующейся на начальный нагревсырья до кипения жидкости:

Qк=G1·С1·(t1-t0) кДж,

где С1= 4 кДж/(кг оС) – начальная теплоемкость водяного раствора,

t0=20 oC– начальная температура подаваемого в испаритель сырья,

t1=100 oC– температура кипения сырья в испарителе

Расход тепла на испарение жидкости при постоянном объеме можно определить по уравнению:

Qи=V·[(i-i0)/b1·(b2ρ2-b1ρ1)-i·(ρ2-ρ1)+(ρ2i2-ρ1i1)]кДж,

где b1=0,05 кг/кг – начальная концентрация раствора,

b2=0,5кг/кг – конечная концентрация раствора,

i1=377кДж/кг– начальная энтальпия раствора,

i2=452 кДж/кг– энтальпия упаренного раствора,

i=2600 кДж/кг–энтальпия греющего пара tнас =120 оC.

ρ1=1010 кг/м3 – начальная плотность раствора,

ρ2=1225 кг/м3 – энтальпия упаренного раствора.

Полный расход тепла составит Q = Qк +Qи кДж.

Расход пара на работу испарителя с учетом сброса (возврата) конденсата определяется по формуле:

D = Q/(i”-i’) кг

где i” = 2707 кДж/кг– удельная энтальпия сухого насыщенного пара,

i’ = 504 кДж/кг – удельная энтальпия кипящей воды.

Часовой расход пара можно определить – d = D/15/1000 тонн/час.

Перерыв подачи пара на перезагрузку установки составит 24-15=9 часов.

По полученным данным определяется договорная величина подачи пара от котельной-источника пара с учетом дополнительных значений 5-15% на потери тепла при транспортировке пара от источника.

При замене пара на другой вид теплоэнергоресурсов, например, на электроэнергию при использовании в испарителе теплоэлектронагревательных элементов (ТЭНов) необходимо учитывать изменение их состояния в процессе эксплуатации.

Расчет необходимой электрической мощности, как и в предыдущем случае выполняется по формуле:

W = Q/КПД Вт.

КПД ТЭНов может быть снижен до 0,75, но не ниже. В противном случае нагревательные элементы нуждаются в чистке или замене.

Пример использования сушильной установки приведен в приложении 2.

Приложение 2.

Порядок расчета удельных норм расхода теплоэнергоресурсоа на выпуск продукции на примереиспользования сушильной установки.

Характеристика участка пропитки ООО ТД «ПолимерСтрой».

В состав участка пропитки входят следующие подразделения:

- отделение пропитки с установленной вертикальной трехкратной пропиточной машиной исушильной камеройс паровым подогревом, а также приточной и вытяжной вентиляционными установками;

- отделение приготовления пропиточного раствора, состоящее из двух помещений с установленными в них реакторами с лопастными мешалками (по два в каждом);

- склад химреагентов с устройствами дозирования и подачи на производство;

- электрощитовая и теплоузел.

Основным производственным процессом, выполняемым участком пропитки, является производство стеклосетки армирующей пропитанной типа СПАП-120, СПАП-150;СПАП-250, СПАП-370 и других видов, предназначенной для армирования абразивного инструмента, армирования цементных, гипсовых покрытий и других целей в строительстве.

Планируемый суммарный объем производства стеклосетки различных типов - 4-5 миллионов погонных метров в год.

Энергетическое обеспечение участка осуществляется:

- тепловой энергией в виде сухого насыщенного пара с избыточным давлением0,6 мПа от котельной ОАО «Кормовые добавки»,

- электрической энергией с напряжением 380 В от распределительной сетипредприятия ОАО «Витьба».

Снабжение сжатым воздухом технологических потребителей участка осуществляется от установленных в теплоузле компрессоров марки К-1 (мощность электропривода2,2 кВт) производительностью 0,16 мЗ/мин и К-25 (мощность электропривода4,0 кВт) производительностью 0,55 мЗ/мин.

Горячая вода, на отопление и горячее водоснабжение участка поступает от собственного теплоузла с установленным в нем бойлером и двумя центробежными сетевыми насосами типа К-8 (мощность электропривода2,2 кВт) производительностью 8мЗ/час каждый. Бойлер обогревается конденсатом отработанного пара, поступающего из подогревателей сушильной камеры.

Питьевая вода завозится по заказу в специальной таре.

Для хознужд используется конденсат отработанного греющего пара.

Краткое описание технологического процесса изготовления армирующейпропитанной стеклосетки типа СПАП.

Со склада растворителя с использованием устройств дозирования производится подача компонентов пропиточного состава в реакторные емкости.

В реакторных емкостях производится перемешивание пропиточного состава в течение 4-6 часов.

Готовый состав транспортируется в помещение пропиточной машины, где заливается в пропиточную ванну.

Пропитываемаястеклосеткаустанавливается на барабан подающего узла пропиточной машины и протягивается по направляющим.

После прогрева и пускапропиточной машины сетка опускается в пропиточную ванну, а затем поступает в сушильную камерус несколькими шахтами обогрева, проходя между рядами паровых труб в потоке воздуха.

На выходе из пропиточной машины полностью просушеннаястеклосетка наматывается на товарный валик.

Процесс пропитки и сушки происходит непрерывно с короткими остановками для склейки очередного рулона на подаче и снятия готового товарного рулона СПАП с приемного узла пропиточной машины.

Основное технологическое оборудование участка:

- реакторы с лопастными мешалками – 4шт.;

- воздушные компрессоры – 2 шт.;

- приточный и вытяжной вентиляторы;

- вертикальная пропиточно-сушильная машина с паровым обогревом, производительностью до 12 м.п/мин, потребление пара до 1т/час при давлении пара не менее 0,55 мПа.

Годовая производительность участка по всемвидам продукции СПАП составляет 3-5 миллионовпогонных метров.

Порядок расчета удельных норм расхода тепловой энергии на производство стеклосетки.

Процесс высыхания сетки после пропитки происходит во времядвижении ее в потоке нагретого до 120 оС воздуха между рядами труб парового обогрева за счет конвективного теплообмена с окружающим воздухом и радиационного теплообмена с поверхностями нагрева.

Требуемый расход тепловой энергии, затрачиваемый в процессе сушки одного погонного метра пропитанной сетки различных видов можно определить из уравнений материального и теплового балансов, составленных согласно рекомендаций *).Выполним расчет теоретического расхода тепловой энергии для сушки 1 погонного метра сетки СПАП-250 с шириной полотна 1 м.

Исходные данные для расчета:

- исходный вес сырья (стеклосетки до пропитки и сушки) G1равен весу пропитанной и просушенной стеклосетки(готовой СПАП-250)G2=0,26 кГ/м2;

- вес пропитсостава на 1м2 пропитанной до сушки сетки Рп/с=0,19 кг/м2 (определен на основании требований ТУ на изготовление сетки СПАП-250).

- влагосодержание в готовом продукте задано ТУ и составляет w2 = 2%,

- температура воздуха на входе в сушильные камерыt1 = 20, 10 и 0 Со (температура окружающего воздуха t1=10 oCсчитается среднегодовой в РБ);

- влагосодержание воздуха на входе в сушильную камеру d1 = 0,007 кг/кг;

- температура воздуха на выходе из сушильных камер - t2 = 120 Со;

- влагосодержание воздуха на выходе из сушильной камеры (перед вентилятором вытяжки) - d2 = 0,034 кг/кг;

- энтальпия пара, поступающего на установку - in = 2762 кДж/кг;

- энтальпия конденсатана выходе изустановки- ik = 410 кДж/кг;

- скорость движения сетки - V=10 м/мин;

- производительность вентилятора вытяжки - 6500 кг/час;

Определим удельный вес сырья, поступающего в сушильную камеру после пропитки:

G1=G2+Рп/с= 0,26 + 0,19 = 0,45 кГ/м2.

Определим часовой расход сырья:

М = G1*V*60 = 0,45 * 10 * 60 = 270 кГ/час.

Определим влажность исходного сырья:

w1 = (Рп/с / G1)*100%= (0,19 / 0,45) * 100 = 42%.

Определим массу влаги (растворителя), удаляемую при сушке в сушильной установке в течении часа:

W=M1-100-w1100-w2=270(1-100-42100-2) = 110 кГ/час.Составим уравнение материального баланса для нахождения количества

воздуха, необходимого для поглощения и транспортировки удаляемой влаги:

W = Fв (d2 – d1); (1)

____________________________________________________________________

*) Лебедев П.Д. «Теплообменные сушильные и холодильные установки» - М.: Энергия, 1972 г.где Fв –теоретически необходимое количество воздуха, поступающего в установку для обеспечения процесса сушки материала.

Fв = W / (d2 - d1) = 110 / (0,034 – 0,007) = 4200 кГ/час.

Примечание:

Для обеспечения компенсации неизбежно возникающих потерь гидравлического напора потока воздуха в установке и соответствующего снижения его транспортной способности реальный расход вытяжного вентилятора должен быть увеличен на 15-20%.

Поэтому для практических расчетов принимаем производительность установленного вытяжного вентилятора Fв = 6500 кГ/час.

Составим уравнение теплового баланса для сушильной установки, использующей в качестве теплоносителя сухой насыщенный пар:

Fв (iв2 – iв1) = Fп (iп - iк), (2)

где Fп – теоретически необходимый расход греющего пара заданных параметров,

iв1, iв2 – энтальпия воздуха соответственно на входе в сушильную камеру установки и на выходе из нее в районе вытяжного коллектора.Энтальпия воздуха находится по id – диаграмме состояния влажного воздуха или для атмосферного давления по формуле Л.К. Рамзина:

iв = t + d*(2493 + 1,97*t).

По этой формуле находим:

iв1 = 20 + 0,007 (2493 + 1,97 * 20) = 37,7 кДж/кг при t1 = 20 оС,

iв1 = 10 + 0,007 (2493 + 1,97 * 10) = 27,6 кДж/кг при t1 = 10 оС,

iв1= 0 + 0,007 (2493 + 1,97 * 0) = 17,4 кДж/кг при t1 = 0 оС,

iв2 = 120 + 0,034 (2493 + 1,97 * 120) = 212,8 кДж/кг,

Теоретически необходимое количество тепла на нагрев воздуха в сушильной камере пропиточной машины можно определить из уравнения теплового баланса установки (2) по формуле:

Q = Fв (iв2 – iв1) = 6500 (212,8 – 27,7) = 1203150 кДж/час.

Переведем эту величину в систему единиц СГС, получим:

Q = 1203150 * 0,239 / 1000 = 288 мКал/час.

Или 272 мКал/час при 20оС и 303 мКал/час при 0оС, т.е. требуемое количество тепла необходимо изменять на 0,7% на каждые 10 оС изменения температуры наружного воздуха относительно 10 оС.

Приведем эту величину к производству 1000 погонных метров сетки. При скорости движения сетки 10 м/мин производительность пропиточной машины составит 600 м.п./час, тогда для 1000 м.п. или соответственно 1000 м2 (ширинастеклосетки СПАП-250 составляет 1 м) расход тепла на подогрев воздуха и удаление влаги из 1000 м2 сетки составит:

288мКал/600 м.п. * 1000 м.п. =480 мКал/1000п.м.

Для обеспечения этого расхода тепла на сушку сетки требуется расход греющего пара, который определим из уравнения теплового баланса установки:

Fп = Q / (iп - iк) = 1203150 / (2762 – 410) = 512кГ/час.

С учетом 5% потерь тепла на транспортировку пара от котельной и собственного КПД установки, равного 80%, усредненный реальный расход пара на производство стеклосетки составит:

F = Fп / 0,8 / (1-0,05) = 512 / 0,8 / (1 - 0,05) = 674кГ/час

Удельный расход тепла с паром на производство сетки кроме этого должен включать и потери тепла с конденсатом, подлежащим утилизации согласно п.62 «Правил пользования тепловой энергией», что составит:

QСПАП-250 = F * iп = 674 * 2762 = 1861588 кДж/час.

Переведем эту величину в систему единиц СГС и преобразуем в удельный расход тепла на 1000 м.п. стеклосеткиСПАП-250 шириной 1 м:

QСПАП-250 = 1861588 * 0,239 / 600 = 742мКал/1000 м.п.

Удельные среднегодовые нормы расхода тепла на производство сетки.

Расчет удельных норм расхода тепла на производство 1000 погонных метров стеклосетки произведен с учетом потерь тепла на магистральном паропроводе подачи пара от ОАО «Кормовые добавки» (5% от суммы теплопотребления участком),реального коэффициента полезного действия теплоиспользующей сушильной установки (КПД = 0,8), с учетом потерь тепла из-за невозврата конденсата, а также с учетом реальной ширины стеклосетки.

СПАП-100 (146) Q = 742 * 1,46 / 2,7 = 401 мКал/1000 м.п.

СПАП-120 (146) Q = 742 * 1,46 / 2,5 = 433 мКал/1000 м.п.

СПАП-150 (128) Q = 742 * 1,28 / 2,0 = 475 мКал/1000 м.п.

СПАП-150 (146) Q = 742 * 1,46 / 2,0 = 541 мКал/1000 м.п.

СПАП-180 (146) Q = 742 * 1,46 / 1,5 = 722 мКал/1000 м.п.

При среднегодовом производстве стеклосетки в объеме S=4000 тысячп.м. можно оценить среднегодовой расход условного топлива Еут на выработку тепла Q, затраченного на ее производство.

Eут = Q * S / q = 742 * 4000 / 7000 = 424 тонны условного топлива в год,

где q=7000 мКал/т – теплотворная способность условного топлива.

Примечание: из опыта эксплуатации сушильной установки известно, что потребление пара 0,6 мПа на обогрев в среднем составляет 0,5 – 0,7 т/час, что подтверждает правильность выполненного теплового расчета установки.

Расчет удельныхнорм расходаэл.энергиина производство сетки.

Общая удельная норма расхода электроэнергии участка на производство 1000 м.п. стеклосетки СПАП любого типа определяется по формуле:

Hэоц=Wэпоц+Wооц+∆Wп+∆WcS квтч/1000 м.п. (3)

где Wэпоцквтчас -суммарное потребление электроэнергии основным общецеховым оборудованием,

Wооцквтчас -расход электроэнергии на освещение цеха,

∆Wпквтчас - суммарные потери электроэнергии в общецеховых электроприемниках от нескомпенсированной реактивной мощности,

∆Wс квтчас – потери электроэнергии в цеховой распределительной сети и на трансформаторах питающей подстанции 6/0,4 кВ.

S = 4000 тысяч м.п.- годовой выпуск продукции участком.

Общецеховой расход электроэнергии определяется по формуле

Wэпоц=Wэп1+Wэп2+…+Wэпn=i=1i=nWэпi,где Wэпiквтчас-расход электроэнергии отдельнымиэлектроприемниками.

Расчет расхода электроэнергии отдельным электроприемникомпроизводится по формуле:

Wэпi=P∙kи∙tу,где Р квт - установленная мощность приводного электродвигателя,

kи=cosφ - коэффициент использования установленной мощности,

tу час - время использования установленной мощности за расчетный период,который определяется на основании данных техпроцессов изготовления изделия с учетом годового фонда времени работы основного оборудования.

Суммарные потери электроэнергии в общецеховых электроприемниках:

∆Wп=0,045∙Wэпоц.

Расчет расхода электроэнергии на освещение участка производится:

Wооц=Pл∙kи∙t,где Рлквт -установленная мощность ламп общего освещения,

t час -время использования освещения за расчетный период.

Потери электроэнергии в распределительной питающей сети и понижающей подстанции:

∆Wс=0,04∙(Wэпоц+Wооц+∆Wп)Результаты расчетов по представленным формулам приведены в таблице.

Таблица расчета расходов электроэнергии потребителями участка.



п\пНаименование электроприемниковКол-во Р

(кВт) kи t (час) W (кВт*час)

Расход электроэнергии на освещение

1. Электроприводпропи-

точноймашины 1 2,2 0,8 6667 11734

2. Вентилятор вытяжной 1 4,0 0,6 3940 9456

3. Вентилятор приточный 1 7,5 0,6 3286 14787

4. Привод реактора №1 1 2,2 0,6 5257 6939

5. Привод реактора №2 1 0,75 0,9 3286 2218

6. Привод реактора №3 1 0.75 0,9 5257 3548

7. Привод реактора №4 1 0,75 0,9 3286 2218

8. Компрессор №1 1 1,5 0,8 780 936

9. Компрессор №2 1 2,2 0,6 6667 8800

10. Сварочный пост 1 12,0 0,3 200 720

11. Насос растворителя 1 1,0 0,9 525 473

12. Наждачный станок 1 2,2 0,5 90 99

13. Приборы КИП и А- 0,1 1,0 6667 667

14. Вентилятор реакторногоотделения 1 0,75 0,8 6667 4000

15. Лабораторная тигельная печь 1 1,0 0,6 3800 2280

16. Насос подачи воды на охлаждение валов 1 1,5 0,78 6667 7800

17. Насос подачи сетевой воды на отопление 1 1,5 0,78 4872 5700

Итого: 67914

Расход электроэнергии на освещение

18. Все лампы местного освещения 30 0,12 0,9 2000 6480

19. Прожекторы уличного освещения 4 0,5 0,9 500 900

Потери электроэнергии

20. Потери в электроприемниках3056

21. Потери в сетях 2939

ИТОГО: 95751

Годовой фонд времени работы основного оборудования участка можно оценить по загруженности сушильной установки в течении года:

T = S *1000 / (V*60) = 4000 * 1000 / (10 * 60) = 6667часов.

Удельнаясреднегодовая норма расхода электроэнергии на производство сетки СПАП.

Среднегодовая удельная норма расхода электроэнергии на изготовление стеклосетки любого типа, рассчитанная по формуле (3), будет составлять:

Hэоц=957514000=24 квтчас / 1000 м.п.

Что соответствует среднегодовому расходу условного топлива Еут на выработку электроэнергии W, затраченного на ее производство.

Eут =W*qw*10-3 =95751*0,32 / 1000 = 30 тонн условного топлива в год,

где qw= 0,32кГ.у.т./квтчас – расход условного топлива на выработку электроэнергии, принятый за базовый в технико-экономических расчетах.

Норма расхода электрической энергии, вычисляемая по формуле (3), существенно зависит от времени года в связи с изменением затрат эл.энергии на освещение и работу сетевых насосов, подающих конденсат на отопление. Величина средней нормы должна быть увеличена на 15-20% для зимних месяцев и уменьшена на 10-15% для летних.Hэоц1-й квартал =1,12∙24=26,8 квтчас / 1000 м.п.

Hэоц2-й квартал =1,00∙24=24,0 квтчас / 1000 м.п.

Hэоц3-й квартал =0,82∙24=19,7 квтчас / 1000 м.п.

Hэоц4-й квартал =1,06∙24=25,5 квтчас / 1000 м.п.

От марки выпускаемой сетки расход эл.энергии не зависит.

Примечание: при анализе расхода электрической энергии за предыдущий период (1-й квартал 2020г.)6173 кВт на выпуск 223 тыс. м.п., что соответствует удельному расходу электрической энергии ~ Hэоц1-й квартал, это доказывает, что расчет удельных норм соответствует фактическому.

Приложение 3.

«УТВЕРЖДАЮ»

Витебское областное управление по надзору

за рациональным использованием ТЭР

Начальник управления

_________________ А.Е. Кравченко

«_____»_____________2021г.

УТВЕРЖДАЕМЫЕ НОРМЫ РАСХОДА НА ПЕРИОД I-IV кв. 2022г.

Ведомство: без ведомственного подчинения Предприятие: ООО "Торговый дом "ПолимерСтрой" № п/п Наименование продукции План производства на 2016г Норма расходов Прогрессивная норма Плановая потребность ТЭР

Ед. измер. Кол-во Ед. измер. Среднее за год В том числе по кв. Ед. измерКол-во

I II III IV    

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Теплоэнергия1 СПАП-100 (146) тыс.м.п. 200 Мкал/1000м.п. 401 401 379 409   Гкал 80,2

2 СПАП-120 (146) тыс.м.п. 300 Мкал/1000м.п. 433 433 409 441 Гкал 129,9

3 СПАП-150 (146) тыс.м.п. 1800 Мкал/1000м.п. 541 541 511 555 Гкал 973,8

4 СПАП-180 (146) тыс.м.п. 2700 Мкал/1000м.п. 722 722 681 740   Гкал 1949

5 Отопление м3 2874 Мкал/м3 35,8 2,5 Нет 15,8   Гкал 102,8

Электроэнергия

1 СПАП-100, 120, 150, 180 тыс.м.п. 5000 кВт*ч/1000м.п. 24 24,0 19,7 25,5   тысКВт/ч 120

Директор ООО "Торговый дом "ПолимерСтрой" -

    А.А. Сидорчук Разработал -

Гл. энергетик ООО ТД «ПолимерСтрой» ___________________ Б.Б. Петровский