- •Дисциплина Технологические энергоносители предприятий
- •Часть II
- •Системы воздухоснабжения предприятий
- •1. Оборудование систем производства сжатого воздуха промышленных предприятий
- •1.1. Общая характеристика систем воздухоснабжения
- •1.2. Принципиальная технологическая схема воздушной компрессорной станции
- •1.3. Принцип действия и классификация компрессоров
- •1.4. Области применения компрессорных машин
- •1.5. Конструктивное устройство различных типов компрессоров
- •1.6. Компоновка компрессорных станций
- •2. Нагрузки на воздушную компрессорную станцию и методы их расчета
- •2.1. Нагрузка на компрессорную станцию
- •2.2. Определение нагрузки на компрессорную станцию
- •2.3. Расчет производительности компрессорной станции
- •2.4. Графики нагрузок на компрессорную станцию
- •2.5. Графики давления сжатого воздуха
- •3. Расчет и выбор оборудования систем производства сжатого воздуха
- •3.1. Выбор компрессоров
- •3.2. Очистка атмосферного воздуха и расчет воздушных фильтров
- •3.3. Расчет и выбор концевых воздухоохладителей
- •3.4. Расчет и выбор влагомаслоотделителей
- •3.5. Установки для осушки воздуха
- •3.6. Расчет и выбор воздухосборника
- •4. Системы распределения сжатого воздуха промышленных предприятий
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Воздухораспределительные сети
- •4.3. Расчет воздухопроводов сжатого воздуха
- •4.4. Прокладка воздухораспределительных сетей
- •5. Пути экономии энергоресурсов в системах производства и распределения сжатого воздуха
- •5.1. Влияние начальных и конечных параметров воздуха на производительность и экономичность компрессорных станций
- •5.2. Регулирование производительности компрессоров и давления нагнетаемого воздуха
- •5.3. Нормирование удельного расхода электроэнергии на сжатом воздухе
- •5.4. Утилизация теплоты, отводимой от компрессорных установок Теплоутилизационная установка для нагрева воды
- •Применение абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машин и тепловых насосов
- •5.5. Использование вторичных энергетических ресурсов для производства сжатого воздуха
- •6. Охлаждающие устройства оборотного водоснабжения
- •Системы и установки обеспечения предприятий продуктами разделения воздуха. Роль кислорода в интенсификации технологических процессов.
- •Техника безопасности в кислородном хозяйстве
- •Установки для производства кислорода
- •Системы производства и распределения контролируемых
- •Системы производства контролируемых и защитных атмосфер
- •Эндотермические генераторы.
- •Системы распределения контролируемых атмосфер на промышленном предприятии.
- •Системы производства и распределения искусственного холода. Классификация установок по производству искусственного холода.
- •Компрессионные установки для производства холода. Хладагенты и криоагенты, применяемые в системах производства холода.
- •Хладоносители
- •Воздушная компрессионная холодильная установка
- •Парожидкостная компрессорная холодильная установка.
- •Элементы систем производства холода. Компрессоры холодильных установок.
- •А.М. Парамонов, а. П. Стариков расчет и выбор оборудования воздушных компрессорных станций
- •1. Расчет и выбор оборудования воздушных
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Расчет производительности компрессорной станции и выбор компрессоров
- •1.3. Расчет воздушных фильтров
- •1.4. Расчет воздухоохладителя
- •1.5. Расчет влагомаслоотделителя
- •1.6. Расчет воздухосборника
- •А.М. Парамонов, а. П. Стариков расчет конструктивных параметров водоохлаждающих устройств Омск 2008
- •1. Расчет водоохлаждающих устройств
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Расчет пруда-охладителя
- •1.3. Конструкторский тепловой расчет градирни
- •1.4. Расчет вентиляции градирен
- •1.5. Поверочный расчет башенной градирни
- •1.6. Поверочный расчет вентиляторной градирни
- •1.7. Определение основных размеров брызгального бассейна
1. Расчет водоохлаждающих устройств
1.1. Общие положения
Основной задачей конструкторского теплового расчета охладителей является определение их размеров, необходимых для обеспечения заданного охладительного эффекта. В поверочном расчете охладителей предусматривается определение гидравлической нагрузки при заданной температуре воды или обеспечиваемого охладительного эффекта при заданных тепловой и гидравлической нагрузках.
Для теплового конструкторского расчета охладителя должны быть заданы следующие величины:
1) гидравлическая нагрузка Gж, кг/с, или м3/с;
2) температура охлаждающей воды t2,°С;
3) тепловая нагрузка Q, Вт, или ширина зоны охлажденияt=t2 – t1, гдеt1– температура охлаждаемой воды, °С;
4) параметры наружного воздуха – температура , °С, и относительная влажностьφ1;
5) расчетная скорость ветра ω, м/с, если охладитель открытого типа.
В качестве расчетных параметров наружного воздуха принимаются такие среднесуточные значения , иφ1летнего периода, которые могут быть превышены не более пяти раз в году. При отсутствии таких данных рекомендуется использовать средние температуру и влажность в течение 13 часов наиболее жаркого месяца.
В настоящих методических указаниях представлены последовательность и особенности расчетов основных типов охладителей.
1.2. Расчет пруда-охладителя
Действительная площадь зеркала пруда определяется по формуле:
|
|
(1) |
где – площадь активной зоны пруда, м2;
– коэффициент использования пруда.
Значение при правильной вытянутой форме пруда или с эффективными струенаправляющими и распределительными сооружениями берется 0,8–0,9. При неправильной форме пруда и отсутствии сооружений, способствующих увеличению площади активной зоны, можно принять равным 0,4–0,5. Среднее значенияи при неправильной форме пруда составляет 0,60–0,75.
Площадь активной зоны [1] подсчитывается по формуле:
|
|
(2) |
где с– теплоемкость охлаждаемой воды, Дж/(кг град);
|
|
(3) |
где – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2 · град);
– теплота парообразования, Дж/кг;
– коэффициент массоотдачи, отнесенной к разности парциальных давлений пара, кг/(м2 ·с · Па);
|
|
(4) |
где – коэффициент, определяемый по отношению (6);
– температура воды в водоеме в естественном состоянии, °С;
– давление насыщенного пара при температуре, Па;
|
|
(5) |
– давление насыщенного водяного пара соответственно при температуре водыи, Па;
– давление насыщенного водяного пара при средней температуре водыtср= 0,5(+), Па.
Значение n, Па/град, для определения коэффициента А в уравнении (2) подсчитывается по выражению:
|
|
(6) |
Для практических расчетов коэффициента А рекомендуется принять r = 2,43 106 Дж/кг, /= 14,3 · 107 Дж · Па/(кг · град).
Коэффициент массоотдачи , кг/(м2 · с · Па), целесообразно рассчитывать по эмпирическим уравнениям [1]. При скорости ветраω, м/с, на высоте 2 м от уровня земли используется зависимость:
|
= (0,349 + 0,085 ω) ·10-7. |
(7) |
При тепловых расчетах охладителей скорость ветра принимается на высоте 2 м от уровня земли, которая отличается от скорости ветра на высоте флюгера, указываемой в метеорологических справочниках [1]. Пересчет скорости можно провести по приближенной формуле:
|
|
(8) |
где ω– скорость ветра на высотеh;
ω0– то же на высотеh0.
Для охлаждающих прудов, обладающих более высокой аккумулирующей способностью, чем другие типы охладителей, можно выбирать по среднемесячным температурам (прил. 1) и принимать несколько более высокие расчетные скорости ветра (до 2–3 м/с) исходя из данных наблюдений для рассматриваемого района.
При заданных значениях площади активной зоны пруда-охладителя иширины зоны охлаждения можно определить температуру охлажденной воды по формуле, полученной в результате преобразования уравнения (2):
|
|
(9) |