Энергоаудит. Практическое занятие №14

ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТОЧКА

для проведения практического занятия №14

Тема: «Энергосбережение в системах распределения пара и горячей воды»

Цель проведения занятия

дидактическая: научиться оценивать потенциал энергосбережения в системах распределения пара и горячей воды 

воспитательная: прививать опыт самостоятельной работы

Обеспечение работы: инструкционные карточки, карточки-задания, справочная литература

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Экономия тепловой энергии при осуществлении возврата конденсата

Подпорные шайбы для отвода конденсата применяют при отношении Р₂/Р₁ = 0,6 – 0,7 (так как в противном случае целесообразнее применять гидравлические затворы).

Расчет пропускной способности подпорных шайб и конденсатоотводчиков производится по формуле Строганова:

для подпорных шайб:

G_к = 50fμ√ (Р₁- Р₂) = 24,3d² √ (Р₁- Р₂), кг/ч,

где μ – коэффициент расхода, равен 0,62; f – площадь отверстия истечения, мм²; d – диаметр отверстия истечения конденсата, мм; Р₁–Р₂ – разность давлений до и после конденсатоотводчика, (кг/см²).

В расчете необходимо принимать для конденсатоотводчиков малой производительности μ = 0,9. Для конденсатоотводчиков большой производительности μ = 0,6-0,5 и ниже.

Годовая экономия тепловой энергии при осуществлении возврата конденсата от теплоиспользующих или отопительно-вентиляционных установок, оборудованных конденсатоотводчиками, определяется по формуле:

Q = σ_к (i + х_п r₁) п, Вт/год, (ккал/год),

где σ_к – количество сливаемого конденсата, кг/ч; i – энтальпия конденсата при давлении в аппарате, кДж/кг или ккал/кг; х_п – доля пролетного пара после конденсатоотводчика, кг/кг; r₁ – теплота испарения при первоначальном давлении в аппарате, кДж/ кг или ккал/кг; п – продолжительность отопительного периода, ч.

Доля пролетного пара определяется по формуле:

x_п = S √ (Р₁- Р₂) при Р₂ ≥ 0,577P₁; х_п = S √ Р₁ при Р₂ < 0,577P₁,

где Р₁ и P₂ – давление в аппарате и давление за аппаратом, бар (ата); S –

коэффициент, принимаемый равным 0-0,01.

Образец решения:

Задание 1

Рассчитать расход неохлажденного конденсата через подпорную шайбу для следующих условий: диаметр прохода шайбы d = 7 мм, шайба установлена в начале конденсатопровода, давление перед шайбой Р₁ = 4 кг/см², а после шайбы P₂ = 1 кг/см².

Решение:

G_к = 24,3 ∙ 49 ∙√ (4 – 1) = 2060 кг/ч.

Задание 2

Определить экономию тепловой энергии при выполнении возврата конденсата с отопления механосборочного корпуса, использующего 1700 кг/ч насыщенного пара давлением Р₁ = 1,5 ата. Продолжительность отопительного периода 4700 ч.

Решение:

 Отношение Р₂/Р₁ = 1/1,5 = 0,67.

Доля пролетного пара при Р₁ = 1,5 ата и S = 0,01:

x_п = 0,01√ (1,5 – 1) = 0,007 кг/кг

Годовая экономия теплоэнергии:

Q = 1700 ∙ (111 + 0,007 ∙ 532,1) ∙ 4700  = 917∙10⁶ ккал/год = 917 Гкал/год, где по табл. 1: i = 111 ккал/кг при Р₁ =1,5 ата; r = 532,1 ккал/кг при Р₁ = 1,5 ата.

Задание 3

Давление воды в трубопроводе равно 3 ати; диаметр отверстия свища равен 5 мм. Определить величину потерь воды и тепла в физическом и денежном выражении при тарифе 165 руб/ГДж.

Решение:

При обнаружении свищей (слива обратной сетевой воды в канализацию) и т.д. экспертно оценивается диаметр отверстия свища и давление сетевой воды в трубопроводе. По величине избыточного давления в трубопроводе Р_п и диаметру отверстия Д_о определяется величина утечки и потери тепла (рис.1).

Величина потерь воды и тепла определяется в последовательности Р_п → До → G → Q и составит, примерно, 130 т за 100 ч; потери тепла составят 6,5 Гкал/100 ч. или 6,5 * 4,18 = 27,17 ГДж/100 ч., что в денежном выражении составит  27,17 * 165 = 4483 руб./100 ч.

ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 1

Рассчитайте расход неохлажденного конденсата через подпорную шайбу для условий, приведенных в таблице 1.1.

Таблица 1.1

Параметр	Вариант
	1	2	3	4
Диаметр прохода шайбы d, мм	5	6	4	8
Давление перед шайбой Р1,  кг/см2	3	4	3,5	4,5
Давление после шайбы P2 ,  кг/см2	1	1	1	1

Задание 2

Определите экономию тепловой энергии при выполнении возврата конденсата с отопления механосборочного корпуса, используя данные из таблицы 2.1.

Таблица 2.1

Параметр	Вариант
	1	2	3	4
Расход насыщенного пара σк, кг/ч	1600	1500	1400	1800
Давление пара Р1,  ата	2	3	3,5	2,5
Продолжительность отопительного периода, ч	3700	4500	4600	3900

Задание 3

Определите величину потерь воды и тепла в физическом и денежном выражении, используя данные из таблицы 3.1.

Таблица 3.1

Параметр	Вариант
	1	2	3	4
Диаметр отверстия d, мм	3	7	4	10
Давление в трубопроводе Р1,  кг/см2	6	4	5	2
Тариф, руб./ГДж	160	170	180	175

 Рис. 1. Номограмма для определения величины утечки сетевой воды и потерь тепла (при Тв = 55 ºС).