Расчетно-графическая работа по дисциплине:«Технологические энергоносители предприятий»Тема работы: «Энергосберегающая система технического водоснабжения промпредприятия»Задача: спроектировать оборотную систему технического водоснабжения промышленного предприятия с использованием теплоты оборотной воды в тепловых насосах для нужд низкотемпературного отопления, вентиляции и горячего водоснабжения при следующих исходных данных и параметрах:

1. 
   Температура воды для нужд отопления и вентиляции t_o= 65 °С.
   
2. 
   Охлаждение воды в отопительных приборах Δt_пр = 20 °С.
   
3. 
   Температура воды на горячее водоснабжение t_гв = 55 °С.
   
4. 
   Температура холодной воды для подпитки системы горячего водоснабжения t_хв = 10 °С.
   
5. 
   Температура охлажденной оборотной воды t_ох= 20 °С.
   
6. 
   Температура теплой оборотной воды t_нп = 40 °С.
   
7. 
   Тепловые нагрузки:
   

- горячего водоснабжения Q_гв= 1500 кВт;- отопления Q_о = 900 кВт;- вентиляции Q_в = 600 кВт.

8. 
   Расход оборотной воды V_ов= 250 м³/ч (V_ов=0,0694 м³/с).
   
9. 
   Город, для которого проектируется система водоснабжения – Нижневартовск.
   

СодержаниеВведение………………………………………………………………...…………………..…4

1. 
   Составление функциональной схемы системы водоснабжения……….…..5
   
2. 
   Расчет режима работы теплонасосной установки и выбор тепловых насосов……………………………………………………………………………..…..7
   
3. 
   Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов………………………………………………………………………….….….11
   
4. 
   Расчет термодинамического цикла теплового насоса……………….........14
   
5. 
   Тепловой расчет и подбор теплообменников
   

5.1.Расчет предварительного теплообменника………………………..….…205.2.Расчет разделительного теплообменника……………………………..…22

6. 
   Расчет и подбор градирен……………………………………………………...…25
   
7. 
   Расчет диаметров трубопроводов и подбор насосов
   

---

7.1.Подбор насосов Н1………………………………………………………….….277.2. Подбор насосов Н2………………………………………………………....…297.3. Подбор насосов Н3……………………………………………………….……327.4. Подбор насосов Н4……………………………………………………….……34

8. 
   Разработка принципиальной схемы системы водоснабжения……………42
   
9. 
   Компоновка оборудования теплонасосной установки………………………43
   
10. 
    Расчет показателей экономичности теплонасосной установки……...…44
    

Заключение…………………………………………………………………………...…..45Библиографический список……………………………………………………………46Введение1.Составление функциональной схемы системы водоснабженияФункциональная схема определяет общую структуру системы водоснабжения и способ соединения основного и вспомогательного оборудования.При составлении функциональной схемы решаются следующие вопросы: сбор и хранение теплой оборотной воды, ее очистка и охлаждение, подача охлажденной воды потребителю, наиболее полная утилизация теплоты оборотной воды, назначение и тип основного оборудования. Рассмотрим функциональную схему энергосберегающей системы технического водоснабжения промышленного предприятия с наиболее полным использованием теплоты оборотной воды (рис.1). Рис.1.Функциональная схема энергосберегающей системытехнического водоснабжения Теплая оборотная вода из цеха промышленного предприятия собирается в бак теплой воды БТВ и через фильтр Ф насосами Н2 подается на градирни ГР и испарители И тепловых насосов ТН, в которых оборотная вода охлаждается. Затем охлажденная оборотная вода поступает в цех предприятия. Насосы Н4 подают охлажденную воду из градирен в цех. Охлаждение оборотной воды также происходит и в предварительном теплообменнике ПТ холодной водой из водопровода, подаваемой под напором водопроводной сети в систему горячего водоснабжения. Этот теплообменник является первой ступенью подогрева воды, идущей на горячее водоснабжение. Второй ступенью подогрева служит разделительный теплообменник РТ, в котором греющей средой служит вода промежуточного контура. Циркуляцию воды в промежуточном контуре обеспечивают насосы Н1, нагрев воды – маслоохладители МО и конденсаторы К тепловых насосов. Расширительный бак РБ облегчает запуск насосов Н1 и служит также для подпитки промежуточного контура водой, компенсируя возможные ее утечки.

---

В периоды пониженного водоразбора из системы горячего водоснабжения циркуляцию воды обеспечивают насосы Н3. Вода от отопительных приборов и калориферов в промежуточный контур поступает через грязевик. Каждый тепловой насос ТН снабжен регенеративным теплообменником РТО, что снижает потери энергии в терморегулирующем вентиле ТРВ. Охлаждаемая оборотная вода подается в испаритель И, где ее теплота отводится к кипящему фреону. Нагреваемая вода промежуточного контура подается в конденсатор К, где при конденсации пара фреона происходит ее нагрев. В компрессоре осуществляется сжатие пара фреона, что приводит к повышению его давления и температуры. Терморегулирующий вентиль при дросселировании жидкого фреона снижает его давление и температуру. В регенеративном теплообменнике теплота жидкого фреона, выходящего из конденсатора, используется для перегрева пара фреона при входе в компрессор. Поскольку в тепловом насосе применяется винтовой маслозаполненный компрессор, охлаждение масла производится в маслоохладителе МО водой промежуточного контура.2. Расчет режима работы теплонасосной установки и выбор тепловых насосовОбъемный расход воды на горячее водоснабжение, м³/c:,где с – удельная теплоемкость воды, кДж/(кг*К);ρ – плотность воды, кг/м³.м³/с.Температура подпиточной воды системы горячего водоснабжения на выходе из предварительного теплообменника:t_ПТ = t_НП – Δt_НГ,где Δt_НГ – недогрев подпиточной воды в предварительном теплообменнике до температуры оборотной воды, принимается Δt_НГ= 2…5 °С.t_ПТ = 38 - 3 = 35 °С.Тепловая нагрузка предварительного теплообменника, кВт:Q_ПТ = V_ГВ cρ (

---

t_ПТ – t_ХВ).Q_ПТ = 0,005·4,19·985,6(35 – 5) = 600 кВт.Теплопроизводительность теплонасосной установки, кВт:Q = Q_О + Q_В + Q_ГВ.Q = 400+200+400 =2000 кВт.Количество рабочих тепловых насосов, шт:,где Q_кн , Q_мн – номинальная теплопроизводительность конденсатора и маслоохладителя выбранного теплового насоса.=4,11 шт. Таким образом, N=4 шт.Будем использовать однотипные и наиболее мощные тепловые насосы НТ-300, стремясь к максимальному использованию их мощности.Количество устанавливаемых тепловых насосов с учетом резерва, шт.:N_уст = N + 1, (6)N_уст = 3+1 = 5 шт.Таблица 1Характеристики парокомпрессионных тепловых насосов в номинальном режиме [1]

Параметры	НТ-300
Теплопроизводительность, кВт: конденсатора маслоохладителя	300 40
Расход воды, м3/ч: через конденсатор через маслоохладитель через испаритель	90 13 120
Температура воды, °С: на выходе из конденсатора на выходе в испаритель	60 22
Перепад давления по воде, кПа: в конденсаторе в маслоохладителе в испарителе	26 5 9
Теоретическая производительность компрессора, м3/ч	602
Потребляемая мощность, кВт	132
Диаметр патрубков, мм: конденсатора испарителя	100 100
Габаритные размеры, мм	4800х1600х2155
Масса, кг	6050

Тепловые нагрузки конденсатора и маслоохладителя каждого теплового насоса в расчетном режиме, кВт:

---

.тТепловая нагрузка конденсатора в расчетном режиме, кВт:Q_к = Q_км – Q_м.Q_к = 350-40 =310 кВт.Тепловая нагрузка испарителя в расчетном режиме, кВт:где φ – коэффициент трансформации теплового насоса, принимаетсяφ = 4…5. Расход оборотной воды через предварительный теплообменник и испарители тепловых насосов, м³/с: .м³/с. Расход оборотной воды на градирни, м³/с:V_Г = V_ОВ – V_НП, где Vов – общий расход оборотной воды, м³/с.V_Г = 0,0556 – 0,023 = 0,033 м³/с.Расход воды на отопление, м³/с:.м³/с.Расход воды на вентиляцию, м³/с:.м³/с. Тепловая нагрузка разделительного теплообменника, кВт:Q_РТ = V_ГВ·c·ρ·(t_ГВ – t_ПТ).Q_РТ = 0,005·4,182·985,6·(55 – 35) = 400 кВт.Температура горячей воды в промежуточном контуре конденсаторов и маслоохладителей тепловых насосов на выходе из разделительного теплообменника, °С:t_РТ = t_ПТ + Δt_НО ,где Δt_НО – недоохлаждение воды промежуточного контура в разделительном теплообменнике, принимается Δt_НО = 5…10 °С.t_РТ = 35 + 7 = 42 °С.Расход воды из промежуточного контура для нагрева воды на горячее водоснабжение в разделительном теплообменнике, м

---

Смотрите также файлы

• Тесты по изучаемым темам. Для студентов медицинских и фармацевтических вузов.doc

• Сочинение Заступник родной земли.docx

• Кодекс акции Георгиевская лента Акция Георгиевская ленточка.pdf

• Основные методы и направления психотерапии.rtf

• 1. Тепловой расчет двигателя.doc