Примеры расчета расхода энергоресурсов по отдельным видам продукции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Примеры расчета расхода энергоресурсов по отдельным видам продукции

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Расчет расхода электроэнергии на перекачку жидкости насосом

Мощность электродвигателя насоса определяется по формуле:

Р = , кВт

где К- коэффициент запаса мощности электродвигателя (при Q100 м/ч, К=1,21,3; при Q100 м/ч, К=1,11,15);

Q - производительность насоса, м/ч;

Н - полный напор с учетом высоты всасывания, м.вод.ст.;

- плотность жидкости, кг/м (плотность воды =1000 кг/м);

- КПД насоса;

- КПД передачи определяется из нижеприведенной таблицы

Таблица

Тип передачи	Значение КПД
Насадка на вал эл/двигателя	1,0
Ременная	0,94-0,98
Муфтовая	0,97-0,99
Редукторная	0,88-0,96

Удельный расход электроэнергии для любого режима работы насоса равен:

Э = 0,00272, кВт.ч/м,

где H - действительный напор, развиваемый насосом при данном режиме работы, м.вод.ст.;

- КПД электродвигателя;

- КПД насоса.

Расчет расхода электроэнергии на выработку сжатого воздуха

Удельный расход электроэнергии на выработку 1000 м сжатого воздуха по компрессорной установке составит:

Э= Э+Э, кВт.ч/тыс.м

Удельный расход электроэнергии на привод компрессора определяется:

Э = 0,00272, кВт.ч/тыс.м,

Где L- работа изотермического сжатия, кгм;

а- поправочный коэффициент на средние значения температуры и барометрического давления воздуха во всасывающем патрубке;

- изотермический КПД компрессора, определяемый по данным испытаний компрессора;

- КПД электродвигателя;

- КПД передачи.

Работа изотермического сжатия компрессора определяется по формуле:

L = 23000Plg, кгм,

где Р - абсолютное давление всасывания (определяется по манометру, атм);

- начальный всасываемый объем воздуха, равный 1 м;

Р - абсолютное давление сжатия, атм;

Поправочный коэффициент а определяется по формуле:

а = ,

где - удельный вес всасываемого воздуха в действительных условиях, кг/м.

= , кг/м.

Где В- среднее барометрическое давление во всасывающем патрубке, мм.рт.ст.; t- средняя температура всасываемого воздуха для периода нормирования, °С.

В практических условиях на найденную исходную величину удельного расхода электроэнергии необходимо вносить ряд поправок. Эти поправки должны учитываться следующими коэффициентами:

а) коэффициентом, учитывающим износ компрессора. Для новых компрессоров он равен 1,0; для старых машин поршневого и ротационного типов не ниже 1,1; для турбокомпрессоров не ниже 1,05.

б) коэффициентом, учитывающим конечное давление сжатия;

в) поправочным коэффициентом, учитывающим степень загрузки компрессора, принимаемым по таблице:

Таблица

Типы компрессоров	Поправочный коэффициент при загрузке,%
	100	90	80	70	60	50	40	30
Поршневые с регулированием путем подключения дополнительных вредных пространств	1,0	1,03	1,04	1,08	1,12	1,16	1,22	1,31
Поршневые с регулированием на холостой ход и ротационные компрессоры	1,0	1,03	1,08	1,11	1,16	1,23	1,32	---
Турбокомпрессоры с дроссельным регулированием	1,0	1,05	1,09	1,15	1,15	---	---	---

Степенью загрузки компрессора называется отношение количества воздуха подаваемого компрессором в единицу времени к его паспортной производительности за это время. Степень загрузки компрессора должна быть не ниже 90%.

Удельный расход электроэнергии на охлаждение компрессора определяется по формуле:

Э = 0,00272, кВт.ч/тыс.м,

где Н - напор воды, включая и высоту всасывания, м.вод.ст.;

Q- часовой расход воды, л/ч (количество воды, идущей на охлаждение, замеряется счетчиком). Для компрессоров производительностью до 10 м/мин расход воды равен 4,5-5 л на 1м всасываемого воздуха; для компрессоров производительностью свыше 10 м/мин - 3,5-4,5 л на 1м всасываемого воздуха;

- КПД насоса (принимается по паспортным данным);

- КПД электродвигателя насоса;

- КПД передачи от электродвигателя к насосу (см. таблицу выше).

Расчет расхода электроэнергии электросварочными установками

Расход электроэнергии на сварку в общем виде определяются по формулам:

Э= + Р(ф-T), кВт.ч

Где U - напряжение сварочной дуги, принимаемое по технологическому режиму, В;

J - сила тока (определяется замером или по технологическому режиму), А; T - время горения дуги,ч;

- КПД источника питания дуги (определяется по паспортным данным); Р - мощность холостого хода источника питания дуги (определяется опытным путем. При сварке на переменном токе расход электроэнергии на холостой ход незначителен и им можно пренебречь), кВт;

ф - полное время работы источника дуги (определяется расчетом), ч

Время горения дуги для наплавки 1 кг металла определяется по формуле:

T = , ч

где k - коэффициент наплавки, представляющий собой количество металла в граммах, наплавляемого за 1 час горения дуги при J=1А (при электросварке на переменном токе электродами с толстым покрытием k= 6 - 18 г/(А.ч), при автоматической электросварке под флюсом k= 11 - 24 г/(А.ч)). Расход электроэнергии при ручной дуговой электросварке определяется на 1 кг наплавляемого металла по формуле:

Э= , кВт.ч

где С - коэффициент, учитывающий потери холостого хода источника питания (при переменном токе и при питании аппарата через сварочный трансформатор и отключении его на холостом ходу коэффициент С может быть принят равным 1; на постоянном ходе С=1,17).

Вес наплавленного металла подсчитывается по формуле:

P= FL, кг

где F - площадь поперечного сечения шва, см;

L - длина шва, см;

- удельный вес наплавленного металла (для малоуглеродистых сталей = 7,8 г/см).

Таблица Удельный расход электроэнергии при ручной дуговой электросварке, автоматической и полуавтоматической, электрошлаковой сварке

Род тока и способ сварки	Удельный расход электроэнергии, кВт.ч/кг
Переменный ток
Ручная дуговая сварка:
однофазная схема	3,5 - 3,8
трехфазная схема	2,65 - 3,0
Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом	2,8 - 3,5
Электрошлаковая сварка	1,8 - 2,4
Постоянный ток
Ручная дуговая сварка:
однопостовая	5,0 - 6,5
многопостовая	8,0 - 9,0
Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом	4,2 - 6,0
Автоматическая и полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа	2,2 - 3,2

Расход электроэнергии на точечную сварку определяется на сварку для одной точки по формуле:

Э = , кВт.ч

где U - напряжение холостого хода по ступеням во вторичном контуре сварочной машины, В (для укрупненных расчетов можно принять: при сварке черных металлов U=3В; при сварке цветных металлов U=10В);

J - сварочный ток, А (определяется из карт технологического процесса);

cos - коэффициент мощности машины (может быть принят 0,6 для стационарных машин и 0,3 для переносных);

- КПД сварочного трансформатора (принимается по паспортным данным);

T - время сварки одной точки, сек (находится из карт технологического процесса).

Ниже приведены удельные расходы электроэнергии при различных видах сварки

Таблица Удельный расход электроэнергии при стыковой сварке оплавлением

Площадь поперечного сечения в месте сварки, мм	Расход электроэнергии на сварку одного стыка, кВт.ч
100	0,024
200	0,06
300	0,06
500	0,125
1000	0,4
1500	0,825
2000	1,275
2500	1,725

Таблица Удельный расход электроэнергии при точечной сварке на автоматических машинах

Суммарная толщина свариваемых листов, мм	Расход электроэнергии на 100 точек, кВт.ч
2	0,04
4	0,08
6	0,13
8	0,23
10	0,38
12	0,62

Таблица Удельный расход электроэнергии при роликовой электросварке деканированной стали

Суммарная толщина свариваемых листов, мм	Расход электроэнергии на 1 м шва, кВт.ч
0,5	0,04-0,08
1	0,08-0,14
1,5	0,1-0,2
2	0,12-0,24
3	0,25-0,5
4	0,5-1,0

Расчет расхода электроэнергии на работу металлообрабатывающего оборудования

Удельный расход электроэнергии на работу металообрабатывающего оборудования определяется по формуле:

Э = , квт.ч/ед.прод.

где 1,1 - коэффициент, учитывающий потери в сетях; k - коэффициент использования оборудования; k - коэффициент спроса;

- суммарная установленная мощность металлообрабатывающего оборудования, кВт; Т - время работы металлообрабатывающего оборудования за нормруемый период, час;

cos - коэффициент мощности;

П - выпуск продукции за нормируемый период.

Таблица

Электроприемники	Коэффициент использования мощности, k	Коэффициент мощности, cos	Коэффициент спроса k
Металлорежущие станки: мелкосерийного производства с нормальным режимом работы (мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные и др.)	0,12	0,4	0,14
крупносерийного производства при тяжелом режиме работы (штамповочные прессы, автоматы, револьверные, обдирочные, зубофрезерные, а также крупные токарные строгальные, фрезерные, карусельные и расточные станки)	0,16	0,5	0,2
Переносной электрический инструмент	0,06	0,5	0,1
Сварочные трансформаторы для ручной сварки	0,3	0,35	0,35
Мелкие нагревательные приборы	0,6	1,0	0,7

Расчет расхода электроэнергии на работу деревообрабатывающего оборудования

Удельный расход электроэнергии рамными пилами определяется по формуле:

Э = , кВт.ч/продукция

где k - удельное сопротивление резанию рамными пилами, в зависимости от скорости подачи на зуб, кг/мм(для хвойных пород в соответствии с приведенной ниже таблице).

Таблица

Скорость резания , мм/сек	1,6	1,4	1,2	1,0	0,8	0,6	0,4	0,2
Удельное сопротивление резанию, k, кг/мм	6,1	6,2	6,4	6,6	6,9	7,3	8,0	9,1

b - ширина пропила, мм

- суммарная высота пропила всего постава, мм;

n - скорость вращения вала лесопильной рамы, об/мин;

Т - время работы пилорамы за нормируемый период, час;

- КПД передачи;

П - выпуск продукции за нормируемый период.

Удельный расход электроэнергии электрорубанком определяется по формуле:

Э = , кВт.ч/продукция

где k - удельное сопротивление резанию при строгании, кг/мм (для электрорубанка рекомендуется k=3 кг/мм);

b - ширина строгания электрорубанка, мм

Н - глубина строгания, мм;

- скорость подачи, м/мин;

Т - время работы электрорубанка за нормируемый период, час;

- КПД передачи;

П - выпуск продукции за нормируемый период.

Удельный расход электроэнергии фрезерным станком определяется по формуле:

Э = , кВт.ч/продукция

где k - удельное сопротивление резанию при фрезеровании, кг/мм (для электрорубанка рекомендуется k= 1,5-2 кг/мм);

b - ширина фрезерования, мм

l- толщина срезаемого слоя коры и древесины, мм;

- скорость подачи, мм/сек;

Т - время работы фрезерного станка за нормируемый период, час;

П - выпуск продукции за нормируемый период.

Расчет потерь электроэнергии в трансформаторах и электрических сетях Потери электроэнергии в трансформаторах определяются как сумма потерь в магнитопроводе и потерь в обмотках трансформатора:

Э = Р+ Р()ф, кВт.ч

Где Р- потери в стали (магнитопроводе) трансформатора, приведены в паспорте трансформатора, кВт;

Р - потери в обмотках, приведены в паспорте трансформатора, кВт;

S - номинальная (паспортная) мощность трансформатора, кВА;

S - среднесменная загрузка трансформатора, кВА;

ф - время потерь, представляет собой расчетное время, в течение которого трансформатор, загруженный постоянной максимальной нагрузкой имеет те же потери электроэнергии, что и при работе с действительной (изменяющейся) нагрузкой, час.

Время потерь выбирается в зависимости от времени использования максимума нагрузки Т:

Таблица

Т, час	2000	3000	4000	5000	6000	7000	8000
Ф, час	100	1400	2000	3000	4400	6000	7500

Потери электроэнергии в трехфазных сетях определяются:

Э= 3R ф, кВт.ч

Где R - сопротивление линии (активное одной фазы), Ом;

- максимальный ток линии, А.

Входящие в формулу величины R и в свою очередь определяются:

R = R l, Ом

= , А

Где l - длина линии, км;

R - сопротивление 1 км линии, Ом;

U - номинальное напряжение линии, кВ;

cos - коэффициент мощности токоприемника, на который работает линия;

Э - переданная линией мощность в расчетный период времени, кВт.ч.

Переданная линией мощность определяется по счетчикам коммерческого или технического учета, установленными в конце линии. Длина линии принимается по акту приемки в эксплуатацию.

Величина сопротивления одного километра линии определяется по нижеприведенной таблице:

Таблица Активное сопротивление 1 км линии

трехжильные кабели 0,4 кВ; 10 кВ
Сечение жилы, мм	10	16	25	35	50	70	95	120	150
Алюминий, Ом/км	3,12	1,95	1,25	0,894	0,625	0,447	0,329	0,261	0,208
Медь, Ом/км	1,84	1,16	0,74	0,53	0,37	0,265	0,206	0,154	0,124

воздушные линии 0,4 кВ; 10 кВ
Сечение провода, мм	А35	А50	А70	А95	А120
Алюминий, Ом/км	3,12	1,95	1,25	0,894	0,625

воздушные линии 0,4 кВ; 10 кВ
Сечение провода, мм	АС-16	АС-25	АС-35	АС-50	АС-70	АС-95
Сталь-алюминий, Ом/км	2,06	1,38	0,85	0,65	0,46	0,23

Расчет калорийности сжигаемого в котельных торфа в зависимости от влажности и зольности торфа

Элементарный состав горючей массы фрезерного торфа, как правило, незначительно меняется в зависимости от месторождения. Для Беларуси его можно принимать следующим: С=58,0%, Н= 5,5%, S= 0,4%, N+O = 36,1%.

Теплотворная способность на горючую массу можно принимать в расчетах Q= 5240-5700 ккал/кг.

Пересчет на рабочую массу производится по общепринятым формулам с учетом влажности и зольности:

Q = Q , ккал/кг,

где - влажность сжигаемого в котлах торфа, %;

Ас - зольность сжигаемого в котлах торфа, %;

ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГИЯ

Расчет расхода тепловой энергии на отопление

Максимальный часовой расход тепла на отопление определяется по формуле:

Q = q kV(t-t), ккал/ч

где q - средние удельные отопительные характеристики зданий, ккал/мч°с;

Таблица Теплопотери через ограждающие конструкции отдельных зданий

Здания	Объем зданий, тыс. м	Удельные тепловые характеристики, ккал/мч°с
		для отопления	для вентиляции
Пожарные депо	до 2	0,48	0,14
	2-5	0,46	0,09
	более 5	0,45	0,09
Гаражи	2	1,1	1,15
	3	0,96	1,06
	5	0,9	1,0
	10	0,83	0,9
	15	0,8	0,86
	20	0,78	0,82
	30	0,72	0,74
	40	0,68	0,65
	50	0,62	0,55
Деревообработка	до 5	0,6 - 0,55	0,6 - 0,5
	5-10	0,55 - 0,45	0,6 - 0,45
	10-50	0,45 - 0,4	0,45 - 0,4
Ремонтные	5-10	0,6 - 0,5	0,2 - 0,15
	10-20	0,5 - 0,45	0,15 - 0,1
Паровозные депо	до 5	0,7 - 0,65	0,4 - 0,3
	5 - 10	0,65 - 0,6	0,3 - 0,25
Компрессорные станции	1	0,6	---
	3	0,55	---
	5	0,50	---
	10	0,35	---
Кислородные станции	1	1	---
Бытовые и административно-вспомогательные помещения	0,5-1	0,6 - 0,45	---
	1-2	0,45 - 0,4	---
	2-5	0,4 - 0,33	0,14 - 0,12
	5-10	0,33 - 0,3	0,12 - 0,11
	10-20	0,3 - 0,25	0,11 - 0,1
Цеха металлоконструкций	50-100	0,38 - 0,35	0,53 - 0,45
	100-150	0,35 - 0,3	0,45 - 0,35
Механосборочные, механические и слесарные отделения инструм. цехов	5-10	0,55 - 0,45	0,4 - 0,25
	10-50	0,45 - 0,4	0,25 - 0,15
	50-100	0,4 - 0,38	0,15 - 0,12
	100-200	0,38 - 0,35	0,12 - 0,08

k - поправочный коэффициент, учитывающий зависимость расхода тепла от рода и вида системы отопления (для паровоздушного или воздушного отопления k=1,07; для водяного с местными нагревательными приборами k= 1,15; для парового низкого давления по закрытой системе k= 1,33);

V - объем здания по наружному обмеру, м;

t - средняя температура воздуха в здании, °С;

Таблица Средние расчетные температуры воздуха внутри отапливаемых помещений (СНиП «Тепловые сети»)

Назначение здания	Температура внутреннего воздуха, t, С°
Жилые здания, гостиницы, общежития, административные здания	18
Учебные заведения, школы, лаборатория, общепиты, клубы, дома культуры	16
Театры, магазины, прачечные, пожарные депо	15
Гаражи	10
Детские ясли, сады, поликлиники, амбулатории, больницы	20
Бани	25

t - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, °С;

Средний часовой расход тепла определяется:

Q= Q = qkV(t- t), ккал/ч

где t - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С.

Расчет потерь тепловой энергии в трубопроводах пара и горячей воды (отраслевая методика концерна «Белтопгаз»)

Суммарные тепловые потери теплопровода в зависимости от способа прокладки определяются по формуле:

для участков подземной прокладки:

Q= qlT,

для участков надземной прокладки:

Q= qlT,

Q= qlT,

где: q- нормативные значения удельных тепловых потерь подающего и обратного трубопроводов при подземной прокладке для каждого диаметра труб, ккал/мч.

q, q - нормативные значения удельных тепловых потерь соответственно подающего и обратного трубопроводов для каждого диаметра труб при надземной прокладке.

Таблица Нормы плотности теплового потока для двухтрубных водяных тепловых сетей при прокладке в непроходных каналах

Условный диаметр трубопровода, мм	Нормы плотности теплового потока для двухтрубных водяных тепловых сетей при прокладке в непроходных каналах, ккал/мч
	Для обратной линии с.г. t=50 ?С	Для подающей линии с.г. t=65 ?С	Суммарная для 2-х трубной прокладки	Для подающей линии с.г. t=90 ?С	Суммарная для 2-х трубной прокладки	Для подающей линии с.г. t=110 ?С	Суммарная для 2-х трубной прокладки
32	20	25	45	32	52	38	58
57	25	31	56	40	65	47	72
76	29	35	64	45	74	53	82
89	31	38	69	49	80	57	88
108	34	42	76	54	88	62	96
159	42	52	94	65	107	75	117
219	51	62	113	79	130	91	142
273	60	72	132	90	150	103	163
377	76	--	--	107	183	126	202
426	82	--	--	121	203	137	219
478	91	--	--	132	223	150	241

Примечания: 1. Расчетные среднегодовые температуры воды в водяных тепловых сетях 65, 90, 110 ?С соответствуют температурным графикам 95-70, 150-70, 180-70 ?С.

2. Промежуточные значения норм плотности теплового потока определяются интерполяцией.

Таблица Нормы плотности теплового потока для двухтрубных водяных тепловых сетей при подземной бесканальной прокладке

Условный диаметр трубопровода, мм	Нормы плотности теплового потока для двухтрубных водяных тепловых сетей при подземной бесканальной прокладке, ккал/мч
	Для подающей линии с.г. t=65 ?С	Для обратной линии с.г. t=50 ?С	Суммарная для 2-х трубной прокладки	Для подающей линии с.г. t=90 ?С	Для обратной линии с.г. t=50 ?С	Суммарная для 2-х трубной прокладки	Для подающей линии с.г. t=110 ?С	Для обратной линии с.г. t=50 ?С	Суммарная для 2-х трубной прокладки
32	19	16	35	27	16	43	31	16	47
57	24	20	44	33	20	53	38	19	57
76	26	22	48	35	22	57	42	21	63
89	28	23	51	37	23	60	44	22	66
108	30	25	54	40	25	65	47	24	71
133	33	28	61	44	28	72	52	27	79
159	35	31	66	47	29	76	56	29	85
219	41	40	81	61	40	101	71	39	110
273	54	46	100	68	44	112	79	44	123
325	60	51	111	75	50	125	88	49	137
377	--	--	--	83	54	137	95	53	148
426	--	--	--	88	58	146	101	57	158
478	--	--	--	93	62	155	108	61	169

Примечания: 1. Расчетные среднегодовые температуры воды в водяных тепловых сетях 65, 90, 110 ?С соответствуют температурным графикам 95-70, 150-70, 180-70 ?С.

2. Промежуточные значения норм плотности теплового потока определяются интерполяцией.

Таблица Нормы плотности теплового потока для теплопроводов, расположенных на открытом воздухе

Условный диаметр трубопровода, мм	Нормы плотности теплового потока для теплопроводов, расположенных на открытом воздухе, ккал/мч, при средней температуре теплоносителя, ?С
	50	65	75	100	125	150
48	17	20	23	28	36	44
57	19	24	26	33	41	49
76	21	26	29	37	47	56
89	24	29	33	41	51	61
108	26	32	36	46	57	67
133	30	36	41	51	63	74
159	33	40	45	57	70	82
219	40	49	55	70	85	99
273	46	56	63	79	95	110
325	53	64	71	88	105	122
377	59	71	79	98	117	135
426	65	77	86	106	127	147
476	70	84	93	115	136	156

Примечания: 1. Нормы плотности теплового потока определены при средней расчетной температуре окружающей среды за период работы +5?С.

2. Промежуточные значения норм плотности теплового потока определяются интерполяцией.

Таблица Нормы плотности теплового потока для теплопроводов, расположенных внутри помещений

Условный диаметр трубопровода, мм	Нормы плотности теплового потока для теплопроводов, расположенных внутри помещений, ккал/мч, при средней температуре теплоносителя, ?С
	50	75	100	125	150
32	12	20	28	35	43
48	13	22	31	40	49
57	14	23	32	43	53
76	15	26	37	49	58
89	16	27	39	52	62
108	22	34	45	57	68
133	27	40	53	65	76
159	31	45	60	72	84
194	35	50	66	80	93
219	38	52	70	85	100
273	42	59	78	95	111
325	45	61	85	104	122

Примечания: 1. Нормы плотности теплового потока определены при средней расчетной температуре окружающей среды +25?С.

2. Промежуточные значения норм плотности теплового потока определяются интерполяцией.

T - часы работы системы отопления в году, час;

l - длина теплопровода одинакового диаметра и одного типа прокладки , м;

- коэффициент местных потерь тепла (потери арматуры, опор и компенсаторов). Значение коэффициента принимается в соответствии со СНиП «Тепловые сети. Нормы проектирования» принимают: для бесканальной прокладки =1,15; для канальной =1,2; для подземной прокладки =1,25.

Потери тепловой энергии в неизолированных трубопроводах определяют по формуле:

Q= ldб(t-t)T

где l- длина неизолированного трубопровода, м;

d- наружный диаметр трубопровода, м; t, - температура поверхности трубопровода, можно принять равной температуре теплоносителя, ?С; t- температура окружающей среды, ?С; T - часы работы системы отопления в году, час; б - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности теплопровода, ккал/м??С, определяется по формуле:

б = 8*0,04*t +6,

где: w - вынужденная конвекция воздуха принята 4,3 м/сек;

t - температура излучающей поверхности (температура теплоносителя), °С;

Расчет расхода тепла на производство железобетона

Удельный расход тепла на подогрев инертных и воды в зимнее время определяется по формуле:

q = , Мкал/м

где G - вес сухой массы бетона, кг;

С - теплоемкость сухой массы бетона равная 0,3 ккал/кг°С;

W - объемная влажность инертных с учетом примеси льда и снега (принимается равной 0,1 объема изделия);

900 - удельный вес льда, кг/м;

t - температура нагрева инертных, °С;

t - средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С;

G - вес воды, кг;

С - теплоемкость воды равная 1,0 ккал/кг°С;

80 - скрытая теплота плавления льда, ккал/кг;

640 - теплосодержание пара, ккал/кг;

i - теплосодержание конденсата, ккал/кг;

V - объем изделий в плотном бетоне, загружаемых в камеру за один цикл, м.

В зависимости от типа установки, режима тепловой обработки, коэффициента заполнения установки, металлоемкости бетона, температуры окружающей среды, системы регулирования параметров теплоносителя при термовлажностной обработке железобетонных изделий и качества цементных вяжущих расход пара на тепловую обработку 1 м бетона колеблется в широких пределах от 65 до 450 Мкал/м.

Количество тепла, расходуемое ямной пропарочной камерой за один цикл пропаривания, определяется по формуле:

Q=,Мкал/цикл

где G - вес сухой массы бетона, загружаемого в камеру за один цикл пропаривания, кг;

G - количество воды, загружаемое в камеру за один цикл, кг;

G - вес металла, загружаемого в камеру за один цикл пропаривания, кг;

С - теплоемкость металла, ккал/кг°С (принимается равной 0,115 ккал/кг°С);

G - вес дерева, загружаемого в камеру за один цикл пропаривания, кг;

C - теплоемкость дерева, ккал/кг°С (принимается равной 0,6 ккал/кг°С);

40 - потери тепла с 1 м стен и пола, ккал/м;

F - поверхность стен и пола камеры, м;

t - температура изотермической выдержки, рекомендуемая для данного изделия, °С;

t - температура загружаемых в камеру изделий, °С;

А - коэффициент теплопотерь через крышку камеры (принимается равным 1,1 - 1,3).

Вес сухой массы бетона, загружаемого в камеру за один цикл пропаривания определяется по формуле:

G = V (-G), кг

Где V - объем изделий в плотном бетоне, загружаемых в камеру за один цикл пропаривания, м;

- удельный вес бетона, кг/ м; ( = 2400 кг/ м);

G - вес воды затворения, кг/м.

Объем изделий в плотном бетоне, загружаемых в камеру за один цикл пропаривания определяется по формуле:

V = Vn, м

где V - объем одного изделия, м

n - количество изделий, шт

Количество воды, загружаемой в камеру за один цикл, определяется по формуле:

G= V G, кг

Вес металла, загружаемого в камеру за один цикл пропаривания определяется по формуле:

G = (G+G+G)n, кг

Где G - вес арматуры одного изделия, кг;

G - вес закладных деталей изделия, кг;

G- вес металлической опалубки одного изделия, кг;

n - количество изделий, шт.

Вес дерева, загружаемого в камеру за один цикл пропаривания определяется по формуле:

G = Gn, кг

Где G - вес деревянной опалубки одного изделия, кг.

Удельный расход тепла на 1 м плотного железобетона за один цикл пропаривания в ямных пропарочных камерах определяется по формуле:

q= , Мкал/ м

где П - количество плотного железобетона на один цикл пропаривания, м Потери тепла в ямных установках определяются по формуле:

= k q, Мкал/ м

k - коэффициент, равный 0,05 - 0,1.

Удельный расход тепла на термовлажностную обработку в ямной камере составит:

q= q+ , Мкал/ м

Количество тепла, расходуемое в кассетной установке за 1 цикл пропаривания, определяется по формуле:

Q= , Мкал/цикл

Где G - вес сухой массы бетона, загружаемого в кассетную установку, кг; G - количество воды, загружаемое в кассетную установку с бетоном, кг;

G - вес арматуры закладных деталей изделий, разделительных листов и металла паровых отсеков кассетной установки, кг;

K - коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду и неучтенные потери в зависимости от местных условий (принимается равным 1,2 - 1,4).

Удельный расход тепла на 1 м плотного железобетона за один цикл пропаривания в кассетной установке определяется по формуле:

q= , Мкал/ м

Потери тепла в установке определяются по формуле:

= k q, Мкал/ м

Удельный расход тепла на термовлажностную обработку железобетона в кассетной установке определяется по формуле:

q= q+ , Мкал/ м

ТОПЛИВО

Расчет расхода топлива и электроэнергии на производство тепловой энергии котельной

1) Определение расходов теплоты на собственные нужды

Расходы теплоты на собственные нужды котлоагрегатов

Потери теплоты с продувочной водой при использовании тепла продувочной воды, Гкал

Q = 0,01*P*D[i-64Dy-(1-y)(100-i)]*

где Р - величина продувки, согласно режимных карт, %;

D - производительность котлоагрегата, т/ч;

i - энтальпия продувочной воды, ккал/кг;

- продолжительность продувки, ч;

y - доля выпара от количества продувочной воды, определяется

по выражению:

y = (i-100)/540

где i - энтальпия котловой воды при давлении в котле, ккал/кг.

Расход теплоты на очистку поверхностей нагрева

При обдувке котлов, производительностью менее 10 т/ч пара:

Q = (0,0020,025)Q*, Гкал

При обдувке котлов, производительностью более 10 т/ч пара:

Q = 0,003*Q*, Гкал

- расчетное время продолжительности обдувки, час.

Расход теплоты на общекотельные собственные нужды

Расход теплоты на подготовку химочищенной воды, Гкал

Q = G * q

где G - количество исходной воды, поступающей в ХВП, т;

q - норма расхода теплоты на ХВО, Гкал/т, определяется по выражению:

q = 0,12 * (t - t)*10

где t,t - температуры химочищенной и исходной воды,

t= 25С при осуществлении коагуляции в осветлителе;

t= 40С при известковании с коагуляцией.

Расход теплоты на питательные паровые насосы

Определяется по выражению:

Q = 2,576*G*H**10 / , Гкал

где G - расход воды, кг/ч;

H - напор, создаваемый насосом, м.вод.ст;

- кпд насоса (для поршневых насосов = 0,3-0,5; для турбонасосов = 0,4-0,6).

Расход теплоты на мазутное хозяйство

Рассчитывается для резервного вида топлива - мазута.

Q= q*G+ q*G + q*G*L + G*q*T, Гкал

где G,G,G- соответственно потребление мазута за рассчитывае-

мый период, сливаемого и хранящегося мазута, т;

T- продолжительность хранения мазута, ч;

L - длина мазутопровода, м;

q,q,q,q- нормы расхода теплоты на подогрев, слив, транспортировку и хранение мазута, Гкал/т.

qи q включают подогрев мазута в цистернах и слив его с учетом подогрева лотков, желобов и нулевых емкостей.

Для ориентировочных расчетов:

для мазута М-100 q= 0,000466*t-0,0088,

где t- температура подогрева мазута = 60С;

q - изменяется в пределах от 0,05 до 0,11 в зависимости от температуры окружающего воздуха.

q=(0,95-0,21t)10, Гкал/т.м

при хранении в металлических емкостях

q= 0,2675(t-t)10, Гкал/т.ч

при хранении в железобетонных емкостях

q= 0,38(t-t)10, Гкал/т.ч

Расход теплоты на деаэрирование питательной и подпиточной воды

Расход теплоты на деаэратор атмосферного типа

Q = D*(i - 104)* *10, Гкал

где D - расход пара на деаэратор, кг/ч;

i - энтальпия пара , ккал/кг;

- число часов работы деаэратора.

Расход пара на деаэратор

D=

где D - количество конденсата, возвращаемого в котельную, кг/ч;

t, t - температура конденсата и химочищенной воды, С;

D - расход продувочной воды, кг/ч;

y - доля выпара продувочной воды, поступающей в деаэратор;

- кпд деаэратора ( = 0,98-0,99).

Расход теплоты при пусках и остановах котлоагрегатов, Гкал

Q = *n*7*10

где В - количество условного топлива на одну растопку для котло агрегата каждого типа, кг.у.т (принимается по нижеприведенной таблице);

n - число растопок каждого типа котлоагрегата.

Таблица

Поверхность нагрева котло агрегата, м	Кол-во топлива, кг у.т при длительности останова перед растопкой, час
	2	6	12	18	24	48	Свыше 48
До 50	10	25	50	75	100	200	300
51-100	17	50	100	150	200	400	600
101-200	34	100	200	300	400	600	1200
201-300	52	150	300	450	600	1200	1800
301-400	68	200	400	650	800	1600	2400
401-500	85	250	500	750	1000	2000	3000
501-600	102	300	600	800	1200	2400	3600

Расход теплоты на бытовые нужды котельной включает расход теплоты на отопление производственных и служебных помещений котельной и топливоподачи

Q = *V*(t-t)**10 + 0,1*N*, Гкал

где - удельная отопительная характеристика здания котельной, ккал/м3*ч*С;

V - объем здания котельной по наружному обмеру, м3;

t - температура воздуха в котельной, С;

t - средняя за отопительный сезон температура наружного воздуха, С;

- продолжительность отопительного сезона, ч;

N - штат котельной, чел;

- продолжительность работы горячего водоснабжения, сутки;

0,1 - норма потребления теплоты на горячее водоснабжение, Гкал/чел.сут.

Расход теплоты на прочие нужды котельной

Этот расход Q теплоты включает: содержание паровых питательных насосов в горячем резерве и ежесменную проверку их готовности , излучением теплоты поверхностями трубопроводов, насосов, баков, и др., расход теплоты на опробование клапанов, потери с утечками и т.п.

Q = (0,0080,01)*Q

Снижение расхода тепловой энергии, вырабатываемой котельной за счет реализации организационно-технических мероприятий

Q= Q+ Q, Гкал

где Q- изменение расхода тепловой энергии, вырабатываемой каждым котлом от реализации организационно-технических мероприятий.

Таблица Коэффициенты изменения расходов тепловой энергии от реализации организационно-технических мероприятий

Мероприятия	Значение коэффициента, Гкал/Гкал (+экономия, -перерасход)
Установка водяного поверхностного экономайзера на котлах производительностью до 10 Гкал/ч	0,03
Установка водяного поверхностного экономайзера на котлах производительностью более 10 Гкал/ч	0,06
Автоматизация процесса горения на газе	0,01
Поддержание оптимального содержания СО	0,06
Отклонение коэффициента избытка воздуха в топке на 0,1	- 0,07
Снижение температуры уходящих газов на 10 °С	0,06
Установка воздухоподогревателя на котлах до 10 Гкал/ч	0,07
Установка воздухоподогревателя на котлах более 10 Гкал/ч	0,15
Уменьшение продувки на 1%	0,003
Использование теплоты непрерывной продувки	0,015
Увеличение возврата конденсата на 1 т	0,07
Автоматизация деаэраторов	0,02
Устранение потерь с выпаром деаэраторов	0,05
Устранение потерь с общекотельными утечками	0,015
Устранение потерь с продувкой	0,02

2) Определение расхода электроэнергии на отпуск тепловой энергии котельной

Расход электроэнергии на плановую выработку и реализацию тепловой энергии:

Э = Э+ Э, кВт.ч

где Э,Э - расходы электроэнергии соответственно на производственные и бытовые нужды котельной.

Расход электроэнергии на производственные нужды учитывает только расходы на технологические нужды, связанные непосредственно с выработкой и транспортом тепловой энергии - расходы на привод тяго-дутьевых устройств, насосов питательных, циркуляционных, химводоочистки и др., механизмов транспорта топлива, топливоподачи, электрозадвижек, на питание КИП и автоматики и др.

Суммарный плановый расход электроэнергии на технологические нужды:

Э = N*n*k, кВт.ч

Где N - установленная мощность технологического оборудования;

n - продолжительность работы оборудования, ч;

k - коэффициент использования установленной мощности оборудования.

Расход электроэнергии на бытовые нужды включает в основном расход на освещение и вентиляцию помещений котельных и определяется по формуле:

Э= N*n, кВт.ч

где N - суммарная мощность установленных светильников, кВт;

n - продолжительность работы светильников, ч;

Удельная норма расхода электроэнергии на выработку и транспорт тепловой энергии с учетом экономии электроэнергии от внедрения запланированных энергосберегающих мероприятий:

Э= , кВт.ч/Гкал

электроэнергия компрессор торф

3) Разработка нормы расхода топлива в котельной

Рассматривается задание на выпуск продукции (работ, услуг) и определяется величина годовой выработки тепловой энергии, отпускаемой котельной на рассматриваемый период - Q,Гкал.

По результатам работы котельной за прошедший период с учетом ожидаемых потерь теплоты на собственные нужды определяется количество вырабатываемой тепловой энергии

Q= Q + Q.

При данной часовой производительности по режимным картам проведенных режимно-наладочных испытаний котлов подобраны нормативные характеристики: - удельный расход условного топлива на выработку тепла и - к.п.д. брутто катлоагрегатов.

Из нормативных характеристик при планируемых среднечасовых нагрузках с учетом наличия экономайзера определяется к.п.д. брутто каждого котлоагрегата и нормативные удельные расходы условного топлива на выработку тепловой энергии (индивидуальные нормы) b. С учетом допуска на эксплуатационные условия и срока эксплуатации (старения) оборудования:

- к.п.д. брутто котлоагрегата

= - -, %

b - нормативный удельный расход топлива на выработку тепловой энергии котлоагрегатом

b = (*b) / , кг у.т./Гкал

где - допуск на эксплуатационные условия, %

- изменение к.п.д. котлоагрегата в зависимости от срока эксплуатации (старения). Определяется по выражению:

= с * *10, %

где с - коэффициент износа, принимается равным 0,0015 для котлов, работающих на газе, сернистом, малосернистом мазуте; 0,0035 для котлов, работающих на высокосернистом мазуте; 0,0055 для котлов, работающих на твердом топливе;

- продолжительность работы, ч.

Рассчитывается только для котлов, отработавших с начала эксплуатации лее 35000 часов.

При продолжительности работы котла с начала эксплуатации до момента проведения последних испытаний более 35000 часов: = - , менее = - 35000, ч.

Определяется средневзвешенный нормативный удельный расход топлива на выработку тепловой энергии котельной:

b= , кг у.т/Гкал

Определяется средневзвешенный к.п.д. брутто котельной

= (142,86 /b) * 100, %

Определяется норма расхода теплоты на собственные нужды котельной

Q = Q + Q - Q, Гкал

где Q - расход тепла на растопку, продувку, очитка поверхностей нагрева и т.д

Q - химводоочистка, деаэрация, питательные паровые насосы, бытовые нужды котельной и т.д.

Q - снижение расхода теплоты от реализации запланированных организационно - технических мероприятий.

Норматив расхода теплоты на собственные нужды:

=

Определяется средний к.п.д. нетто котельной

= (1-), %

Определяется нормативный удельный расход топлива на отпуск тепловой энергии котельной

b= (142,86 /) * 100, кг у.т/Гкал

Размещено на Allbest.ru