Теплоэнергетический расчет производства клинкера

Федеральное агентство по образованию

Белгородский Государственный Технологический Университет

им. В.Г. Шухова

Кафедра «Энергетики теплотехнологии»

Курсовая работа

ТТК и БОС

«Теплоэнергетический расчет производства клинкера »

Выполнил: студент группы ЭТ-31

Осьмаков А.Ф.

Принял: Кулешов М.И.

Белгород 2007

Содержание

Введение

1.1 Расчет параметров газа Г1

1.2 Расчет параметров газа Г2

1.3 Расчет параметров газа Г3

2. Основные технические параметры теплоутилизаторов (1 и 2 ступени)

3. Подбор вспомогательного оборудования

4. Экономический расчет

5. Экономическая таблица

Список литературы

Введение

Актуальность энергосбережения возросла настолько, что сложно представить себе руководителя, не думающего о снижении процента энергозатрат в себестоимости производимой продукции или в накладных расходах. Поиск путей снижения потребления энергии затрагивает все стороны жизнедеятельности компании, начиная от менталитета и заканчивая выбором конкретной технологической схемы.

Расчет технологических систем, потребляющих тепловую энергию, вещь достаточно стандартная. Следующая ступень -- это правильная организация самих технологических систем, в частности отопления, вентиляции, ГВС. Задача проектных организаций -- правильно выбрать типы систем, способы их присоединения к тепло- и холодоносителям не только с точки зрения комфорта, но и с точки зрения минимизации затрат на тепловую энергию при дальнейшей эксплуатации.

Так для систем отопления это выбор между независимым и зависимым присоединением. При выборе зависимой схемы -- правильная ее реализация (отсутствие механических элеваторных узлов, применение подмешивающих насосов, двух- или трехходовых клапанов).



1.1 Расчет параметров газа Г1

1.1.1 Определяем объемный расход влажного газа.

1.1.2 Определяем плотность влажного газа Г1 при н.у.

1.1.3 Определяем массовый расход влажного газа Г1

1.1.4 Определяем плотность влажного газа Г1 при р.у., принеберегая изменением давления

1.1.5 Определяем объемный расход влажного газа Г1 при р.у.

1.1.6 Расчитываем массовый расход по сухой части газа Г1

1.1.7 Расчитываем энтальпию влажного газа Г1

1.1.8 Определяем тепловой поток с влажным газом Г1

1.2 Расчет параметров газа Г2

С требуемой точностью для расчета принимаем допущения, что в скруббере первой ступени процесса изменение состояния влажного газа на 1-ом этапе протекающем изэнтальпийно, а на 2-ом по линии насыщения. Кроме того, в целях получения максимальной концентрации водорастворимых соединений калия в жидкой фазепылевого шлама ПШ. Процесс обработки газа в 1-ой ступени не желательно проводить с конденсацией

1.2.1 Определение влагосодержания газа Г2

1.2.2 Определяем нитерполяцией температуру газа Г2

1.2.3 Определяем плотность влажного газа Г2 при н.у.

1.2.4 Определяем массовый расход сухого газа Г1

44580

1.2.5

1.2.6 Определяем объемный расход влажного газа.

1.2.7 Определяем плотность влажного газа Г2 при р.у., пренебрегая изменением давления

1.2.8 Определяем объемный расход влажного газа Г2 при р.у.



1.2.9 Расчитываем энтальпию влажного газа Г2

1.2.10 Определяем тепловой поток с влажным газом Г2

1.3 Расчет параметров газа Г3

Ввиду проблемного использования утилизированной теплоты ставится задача утилизации сравнительно небольшого количества теплоты отходящего газа

1.3.1

1.3.2 Определяем температуру влажного газа по JX диаграмме методом интерполирования.

1.3.3 Из уравнения

находим влагосодержание газа Г3

1.3.4 Определяем плотность влажного газа Г3 при н.у.

1.3.5

1.3.6 Определяем объемный расход влажного газа.

1.3.7 Определяем плотность влажного газа Г3 при р.у., принеберегая изменением давления



1.3.8 Определяем объемный расход влажного газа Г3 при р.у.

1.3.9 Определяем тепловой поток с влажным газом Г3

2. Основные технические параметры теплоутилизаторов (1 и 2 ступени)

2.1 Теплоту производящую 1 и 2 ступени будут равны

Принимая количество рабочих часов в году 5000 получаем годовую выработку тепла

2.2 Определяем количество выработанного конденсата

2.3 Принимаем температуру пылевого шлама приближенную к температуре мокрого термометра на 1, 2 градуса меньше. Температура нагрева теплоносителя задана



2.4 На основании полученных данных коэфициента теплопередачи между теплоносителем (промежуточным теплоносителем в первой ступени является пылевой шлам, а во второй конденсат)

2.5 Из основного уравнения теплопередачи опеределяем площадь трубныхь пучков 1-ой и 2-ой ступени

;

2.6 Принимаем диаметр трубного пучка d из ряда Ш 32Ч3; Ш 38Ч3; Ш 48Ч3,5

Берем Ш 38Ч3

Определяем массу одного погонного метра трубы

2.7 Находим боковую поверхность

2.8 Определяем требуемую суммарную длину труб трубных пучков первой ступени

2.9 Определяем массу труб трубных пучков первой и второй ступени

2.10 Известно, что масса аппарата превышает массу трубного пучка в 2,5-3 раза. Тогда



2.11 Находим стоимость

Стоимость одного погонного метра принимаем 457 рублей

Материал нержавеющая сталь

3. Подбор вспомогательного оборудования

3.1 Насосы и дымососы

Поскольку в первой ступени перекачивается пылевой шлам, то насос должен быть грунтового, пескового или шламового типа.

Берем грунтовый насос ГрАк/85/40/1 с мощностью . Частота вращения 1500 , КПД=75% и напором 40 м.(115000)

Во второй ступени перекачивается конденсат, поэтому подбирается насос для чистых сред.

Берем конденсатный насос 1КС80-155 (140000)

с мощностью . Частота вращения 3000 , КПД=78% и напором 155м.

Расчитываем требуемый дымосос:



Берем дымосос ВДН-17 с производительностью , мощностью 160кВт, частотой 1000 об/мин и КПД 75% (120000)

высота подъема жидкости (5-7 м)

гидравлическое сопротивление трубопровода и арматуры(3-5м)

требуемый напор перед форсунками (10м)

3.2

4. Экономический расчет

Примем теплотворную способность топлива Q_н=8150ккал/нм³. Тогда сэкономленный расход газа В равен:

Возьмем стоимость природного газа равной 1740руб за 1000нм³ и стоимость электрической энергии равной 1,03руб за 1кВт·ч, а стоимость воды примем равной 30руб за 1м³ и стоимость щёлочи равной 8000руб за 1т.

Стоимость сэкономленного природного газа:

Стоимость сэкономленной воды:

Стоимость получаемых щелочь содержащих продуктов:



Суммарная прибыль от утилизации теплоты (экономии природного газа), выработки щелочей и выработки конденсата:

Стоимость установки:

Стоимость дополнительной электрической энергии:

Срок окупаемости:

5. Экономическая таблица

№ п/п	Наименование параметра	Единицы измерения	Величина	Примечание
1	Количество выработанной теплоты в системе	кДж/час Гкал/час Гкал/год		ф=5000ч
2	Количество сэкономленного приро-дного газа, B	Нм3/час Нм3/год	1836,95 9184750
3	Стоимость сэкономленного природного газа, СВ	руб/год	15981465
4	Количество сэкономленной воды за счёт конденсата, GB	кг/час т/год	11546 57730
5	Стоимость сэкономленной воды, СВ	руб/год	1731900
6	Количество вырабатываемых калий содержащих продуктов, GЩ	кг/час т/год	0,114 0,57
7	Стоимость получаемых щелочь содержащих продуктов, СЩ=ЦЩ*GГЩ	руб/год	4560
8	Суммарная прибыль от утилизации теплоты (экономии природного газа), выработки щелочей и выработки конденсата ?С=СВ+СВ+ СЩ	руб/год	2097109
9	Стоимость установки (капитальные затраты) СЗ=(САП+СОБОРУД)*1,3	руб	5850000
10	Стоимость дополнительной электро-энергии СЭ=ЦЭ*N* ф	руб/год	1442000
11	Срок окупаемости ф=Сз/(?С- СЭ)	лет	8

Список использованной литературы

Бекерова Л.А. Прейскурант №23-01. М.: Прейскурантиздат, 1981.-621с.