- •Глава I. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
- •ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
- •Основная литература
- •Глава II. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •Тема 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
- •1.1 Рекомендации по выбору схемы взаимного тока и скоростей теплоносителей
- •1.2 Проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов
- •1.2.4 Варианты установки перегородок в крышках теплообменных аппаратов
- •1.2.5 Конструкции крышек теплообменных аппаратов
- •1.3 Гидравлический расчет теплообменного аппарата
- •1.4 Выбор оптимального нормализованного теплообменного аппарата
- •Тема 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ И УСТАНОВОК
- •2.1.2 Схемы питания аппаратов раствором
- •2.1.3 Оптимальное число ступеней выпарной установки
- •2.1.4 Использование вторичной теплоты выпарной установки
- •2.2 Выбор конструкции выпарного аппарата
- •2.3 Элементы выпарных аппаратов
- •2.4 Арматура и гарнитура выпарных аппаратов
- •Тема 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ УСТАНОВОК
- •3.1 Материальный баланс процесса ректификации
- •3.2 Тепловой баланс ректификационной колонны
- •3.3 Расчет ректификационных колонн
- •3.3.2 Анализ режимов работы ректификационной колонны
- •3.4 Выбор оптимального варианта ректификационной установки
- •Тема 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
- •4.3 Проектирование сушилки с кипящим слоем
- •4.3.1 Параметры кипящего слоя
- •Тема 5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
- •5.3 Характеристики отдельных элементов компрессионной холодильной установки
- •5.3.1 Холодильные агенты
- •5.3.2 Хладоносители
- •5.3.3 Компрессоры холодильных машин
- •5.3.6 Конденсаторы холодильных машин
- •5.4 Абсорбционные холодильные установки
- •5.6 Пароэжекторные холодильные установки
- •Тема 6. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ
- •6.1 Стали
- •6.2 Чугун
- •6.4 Неметаллические материалы
- •6.6 Расчет тепловой изоляции
- •Тема 7. МЕХАНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ ТЕПЛОМАССООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
- •7.2.1 Расчет толщины обечаек
- •7.2.2 Расчет толщины днищ и крышек
- •7.3 Расчет на прочность барабанов
- •7.4 Расчет барабанов на прогиб
- •Тема 8. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ И ИСПЫТАНИЕ НА ПРОЧНОСТЬ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ АППАРАТОВ
- •8.1 Изготовление деталей тепломассообменного оборудования
- •8.2 Сборка и сварка деталей аппаратов
- •8.3 Испытание аппаратов
- •Тема 9. ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •Тема 10. МОНТАЖ ОБОРУДОВАНИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •Тема 11. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •Тема 12. ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, УЧЕТА РАСХОДОВ И АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ
- •Тема 13. РЕМОНТ ТЕПЛОМАССООБМЕННЫХ УСТАНОВОК
- •13.2 Виды ремонтов оборудования
- •13.3 Нормативы на ремонт оборудования
- •Тема 14. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ ПРЕДПРИЯТИЯ
- •14.2 Причины возникновения дебалансов производственного пара и способы решения этой проблемы на промышленном предприятии
- •14.3.3 Использование теплоты нагретой воды охлаждающих устройств производственных агрегатов
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •Глава III. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- •Раздел I. ТЕМЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
- •Раздел II. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
- •МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОСНОВНЫМ ТЕМАМ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •1.1 Расчет схемы двухкорпусной выпарной установки
- •2. Методические указания по расчету схемы установки для разделения бинарной смеси взаимно растворимых компонентов
- •6. Методические указания по расчету компрессионной теплонасосной установки для утилизации тепла низкопотенциального источника энергии
- •7. Требования по оформлению курсового проекта
- •Приложение А
- •Образец оформления обложки курсового проекта
- •Приложение Б
- •Образец оформления титульного листа курсового проекта
- •Приложение В
- •Образец заполнения основной надписи на графической части курсового проекта
- •Глава IV. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ
- •1. Перечень вопросов, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть
- •2. Тематика задач, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» I часть
- •4. Тематика задач, выносимых на экзамен по учебной дисциплине «Проектирование, монтаж и эксплуатация теплотехнологического оборудования» II часть
173
14.3.3 Использование теплоты нагретой воды охлаждающих устройств производственных агрегатов
На промышленных предприятиях часто для поддержания режима работы технологических агрегатов используется охлаждающая вода. Это технологическая вода, которая циркулирует между охлаждаемым объектом и градирней,
брызгальным бассейном или водоемом. Температура воды в охлаждаемых эле- |
|||||||||||
ментах повышается, но не выше 40 0С, так как при более высоких температурах |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
химически необработанная вода дает накипь. Существуют системы испари- |
|||||||||||
тельного охлаждения, требующие химическую обработку и деаэрациюТводы. В |
|||||||||||
противном случае вода имеет невысокую температуру. |
Н |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примеры использования энергии охлаждающей воды изображены на ри- |
||||||||||
сунке 14.10. Часть воды, направляющаяся в градирню 2, отпускается потреби- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
телю 4, который не возвращает воду в с |
стему, используя ее в своей техноло- |
||||||||||
гии. Другая часть, пройдя через подог |
|
й5 и отдав теплоту в отопитель- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
еватели |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к тепловому |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
насосу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
Рисунок 14.10 – Схема использования теплоты нагретой |
|
||||||||
Р |
|
|
|
||||||||
|
|
воды охлаждающих устройств производственных агре- |
|
||||||||
|
|
гатов |
|
|
|
|
|
|
|
1 – производственный агрегат; 2 – охладитель воды (градирня); 3 – сборный бак; 4 – внешние потребители нагретой воды; 5 – пароводяной подогреватель; 6 – отопительный прибор; 7 – насос; I – пар; II – конденсат; III – добавочная вода
174
ных приборах 6, возвращается в систему охлаждения. Достаточно перспективным является использование энергии низкопотенциальной охлаждающей воды, повысив потенциал энергии в тепловом насосе (схема насоса на рисунке не представлена).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
14.3.4 Энергетическая эффективность использования низкотемпера- |
|||||||||||||||
турных вторичных тепловых ресурсов |
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Энергетическую эффективность использования вторичных энергоресурсов |
|||||||||||||||
принято оценивать экономией теплоты в топливе, |
|
Н |
|
||||||||||||
получающейся в той энерге- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
||
тической установке (котельная, ТЭЦ), которую замещает данная утилизацион- |
|||||||||||||||
ная установка. |
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
||||
При раздельной схеме энергоснабжения (КЭС + промышленная котельная) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
влияет |
|
|
|
|
|
|||||
работа утилизационной установки не |
|
|
|
|
на способ выработки электриче- |
||||||||||
ской энергии. Поэтому экономия теплоты в топливе ∆Qт, полученная в про- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|||
мышленной котельной при работе теплоут л зационной установки, равна: |
|||||||||||||||
где Qут - кол чес во полезной утилизационной теплоты; ηкот - КПД за- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
т |
∆Q |
= |
Q |
ут |
, |
|
|
|
|
(14.20) |
|
|
|
|
и |
т |
|
η |
кот |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
мещаемой |
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
котельной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Если энерг снабжение промышленного предприятия осуществляется по |
|||||||||||||||
комбинир ванн й схеме от ТЭЦ , то работа теплоутилизационной установки |
|||||||||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
снижа т в личину отпуска теплоты от теплофикационных турбин. Это в свою |
|||||||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оч р пдь сокращает количество электроэнергии, вырабатываемой по теплофика- |
|||||||||||||||
ционному циклу. |
Недовыработка электроэнергии на заводской ТЭЦ должна |
быть восполнена электроэнергией, вырабатываемой по конденсационному циклу с высокими удельными расходами теплоты, что вызывает перерасход топлива. Таким образом, энергетическая эффективность использования вторичных тепловых ресурсов на теплоснабжение снижается.
175
Следовательно, действительная экономия теплоты (в топливе) ∆Qт, полу-
чаемая от реализации теплоты вторичных ресурсов, равна разности между количеством полезно утилизируемого тепла и количеством дополнительной теплоты, затрачиваемой на восполнение недовыработанной электроэнергии по те-
плофикационному циклу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
||||||
|
|
|
|
|
∆Q |
т |
= |
Qут − ∆Э qк −qт |
, |
|
Т |
(14.21) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ηкот |
|
|
Н |
|
|
|||
|
|
|
|
к |
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
где ∆Э - электроэнергия, недовыработанная на ТЭЦ по теплофикационно- |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
||
му циклу из-за включения в тепловую схему предприятия утилизационной ус- |
|||||||||||||||||
тановки, МВт ч; q |
|
и q - удельные расходы теплоты на производство элек- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
|
|
||
троэнергии по конденсационному и теплофикационному циклам, ГДж/(МВт ч); |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
ηкот - КПД замещаемых котлов (на ТЭЦ). |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|