Zjednodušený výpočet odparovania a spotreby pary na odparovanie. Naparovanie prístroja pred vykonaním opravy horúcich prác Výpočet množstva pary na naparovanie

Industrializácia agropriemyselný komplex na základe medzisektorových vzťahov a zvýšenie jej efektívnosti umožní eliminovať jestvujúce poľnohospodárstvo disproporcií, ako aj eliminovať veľké straty výrobkov pri jeho výrobe, preprave, skladovaní, spracovaní a predaji. V podmienkach perestrojky je potrebné zlepšiť formu a organizáciu výroby, zlepšiť jej plánovanie a riadenie.

Úvod 3
1. Výpočet štruktúry stáda ……… 6
2. Vývoj majstrovský plán komplex hospodárskych zvierat. 6
2.1 Zdôvodnenie typu priemyselné priestory a určenie ich potreby. osem
2.2 Výpočet ročnej potreby krmiva. 9
2.3 Výpočet skladovacej kapacity krmív a určenie ich potreby. 12
2.4 Výpočet skladu hnoja. 15
2.5 Výpočet spotreby vody. 17
3. Zdôvodnenie a výber mechanizačných a automatizačných nástrojov na realizáciu základných procesov farmy. 17
3.1 Dojenie kráv. 17
3.2 Odstraňovanie hnoja. dvadsať
3.3 Vybavenie stánku. 21
4. Návrh prietokovo-spracovateľskej linky na distribúciu krmiva. 22
4.1 Určite výkonnosť PTL 22
4.2 Vypracujeme konštrukčnú technologickú schému PTL. 23
4.3 Vypočítame a vyberieme vybavenie pre PTL. 24
4.4 Denný rozvrh práce strojov a zariadení. 32
4.5 Harmonogram spotreby elektriny podľa hodín denne. 33
5. Analýza ukazovateľov technologickej mapy. 34
Záver. 36
Literatúra 37

Práca obsahuje 1 súbor

4.Prevádzkový a energetický výpočet.

Prevádzková a energetická kalkulácia zahŕňa určenie nákladov na energiu na vykonávanie takých technologických operácií, ako je dodávka vody, spotreba pary a tepla, osvetlenie, vykurovanie, výmena vzduchu, pohon pracovných telies zariadení na dojenie, spracovanie a skladovanie mlieka.

Tab. : Približné miery spotreby vody pre technologické potreby

4.1 Denná spotreba studenej vody definovaný ako

,

kde q 1 , q 2 ,…, Q n- priemerná denná miera spotreby vody daným spotrebiteľom;

m 1 , m 2 ,…, M n- počet spotrebiteľov tohto typu.

.

4.1.1 Spotreba vody za hodinu pre technologické potreby PTL

,

kde α - koeficient dennej nepravidelnosti analýzy vody ( α = 3…4).

4.1.2 Na niektoré technologické operácie sa používa voda v zohriatom stave. Takáto voda sa získava zmiešaním horúcej vody ohriatej na 90 °C so studenou vodou z vodovodu, denná spotreba vody zohriatej na 90 °C sa určuje podľa vzorca:

kde Q c1 , Q c2 , ..., Q cn- denné množstvo zmiešanej vody, l;

t c1 , t c2 ,…, T cn- teplota zmiešanej vody, °C;

t G- teplota teplej vody, (t Г = 90 °C);

t X- teplota studenej vody, (t X = 8 ... 12 °C).

4.2 Spotreba pary pre technologické potreby PTL sa určuje podľa vzorca:

,

kde R P , R p-t , R S , R O- spotreba pary, resp. na pasterizáciu, naparovanie termosky, sterilizáciu mliečnych rúr a na ohrev.

4.2.1 Spotreba pary na pasterizáciu výrobok (mlieko, smotana) pre parné pasterizátory sa určuje podľa vzorca:

,

kde M- produktivita pasterizátora,;

S m- tepelná kapacita mlieka,;

i a λ- tepelný obsah pary a kondenzátu,;

η T- tepelná účinnosť pasterizátora;

t n a t P- počiatočnú teplotu produktu a teplotu pasterizácie, °C.

4.2.2Spotreba pary na varenie v pare chladiaca nádrž je definovaná ako

kde k f- množstvo pary na naparovanie jednej termosky

k f = 0,2 kg;

Z f- počet termosiek.

.

4.2.3 Spotreba pary na sterilizáciu mliekové potrubia a armatúry sú:

kde k c- spotreba pary na sterilizáciu po spracovaní každej šarže

mlieko, k c = 25 kg;

n c- počet jednotlivých cyklov spracovania za deň.

.

2.4) Spotreba pary za vykurovanie priestorov je definované ako

kde k 0 - merná spotreba pary na vykurovanie, k 0 = 0,5…0,75 kg/m 3 ;

V P- objem miestnosti, V P = a ∙ b ∙ h = 66∙150∙6 =60000 m 3 .

.

Potom

4.3 výpočet zásob vody na farme

Celková priemerná denná spotreba vody na farme Q priemerný deň (m 3 / deň) je určená vzorcom

,

kde g i- priemerná denná spotreba vody jedným spotrebiteľom;

n i - počet spotrebiteľov.

Maximálna denná spotreba vody.

Q max deň = Q ww deň * ά deň

kde ά deň je koeficient dennej nepravidelnosti.

ά deň = 1,3

Q max deň = 180 * 1,3 = 234 m 3 \ deň

Maximálna hodinová spotreba vody, l \ h

kde ά h = koeficient hodinovej nerovnomernosti (na farmách s automatickým spevňovaním ά h = 2 ... .2,5; bez automatického spevňovania ά h = 4

Sekundárny výpočet vody, l / s

L \ s

Denný prietok čerpacej stanice sa musí rovnať maximálnemu dennému prietoku prietoku vody na farme a hodinový prietok čerpacej stanice je určený vzorcom:

M 3 \ h

kde: t je prevádzkový čas čerpadla alebo stanice za deň v hodinách.

t = 7 h

Podľa hodnoty Q volíme typ a značku čerpadla 3В-27.

technické údaje

smeny

Tlak

Sací zdvih 6,0 m

Otáčky kolies 1450 min -1

Hmotnosť 65 kg

Moc

Príkon elektromotora na pohon čerpadla, W

Potrebný výkon el. motor na pohon čerpadla, W.

kde: Q us = objemový prietok vody m 3 \ h

p-hustota vody, kg \ m 3 (p = 1000 kg \ m 3)

Ks = faktor rezervy výkonu zohľadňujúci možné preťaženie počas prevádzky čerpadla (Ks = 1,1 ... .20)

g-gravitačné zrýchlenie, m/s 2

Účinnosť čerpadla, pohyblivé vírivé čerpadlá:

=0,4…..0,6

Účinnosť prenosu z motora na naos

1 s priamym pripojením na čerpadlo

4.4 výpočet denného výnosu hnoja

Stanovenie dennej produkcie hnoja v zime:

,

kde g eh - priemerné denné vylučovanie tuhých exkrementov;

g m- priemerný denný výdaj moču;

g P Je priemerná denná sadzba za posteľnú bielizeň.

V období pastvy je denná produkcia hnoja nižšia

Ročný výnos hnoja

kde T st je trvanie prerušenia (230 dni);

T p - trvanie obdobia pasenia (135 dni).

4.4.1 Výpočet skladu hnoja

kde h je výška stohovania hnoja. Akceptujeme h = 2 m;

G deň - denná produkcia hnoja na farme z celkového počtu hospodárskych zvierat, kg. Vezmime si denný výkon hnoja zodpovedajúci maximálnemu množstvu, t.j. v zime;

D XP - doba skladovania hnoja. Akceptujeme D XP = 180 dní;

ρ je hustota hnoja, ρ = 900 kg / m 3;

φ je faktor plnenia skladu hnoja. Berieme φ = 0,8.

Akceptujeme objem skladovania hnoja V= 50 24 2,5 = 3 000 m 3 .

1. Výpočet vetrania.

Na udržanie parametrov mikroklímy v optimálnom režime alebo blízko k optimálnemu je potrebné odstrániť škodlivé plyny z miestnosti a obnoviť vzduch, to znamená vykonať výmenu vzduchu v súlade s normami.

Určte hodinovú výmenu vzduchu podľa obsahu oxidu uhličitého:

kde: C je množstvo oxidu uhličitého emitovaného jedným zvieraťom.

Akceptujeme C = 130 dm 3 / h

M-počet zvierat v miestnosti

Prípustný obsah CO vo vzduchu v miestnosti,

2,5 dm3 / m3

С 1 = obsah oxidu uhličitého vo vonkajšom vzduchu, С = 0,3 ... ,0,4 dm 3 / m 3

Správnosť výpočtu kontrolujeme frekvenciou výmeny vzduchu:

kde V P je vnútorný objem miestnosti m3:

Izba s veľkosťou =, b =, v =,

V budovách pre hospodárske zvieratá n = 3 ... ,5 h

Pri výmene vzduchu n volíme prirodzené vetranie, pri n = 3… ,5 nútené vetranie bez ohrevu privádzaného vzduchu a pri n - nútené vetranie s ohriatym privádzaným vzduchom.

Výber ……………………… ..

Literatúra

1. Braginets N.V., Palishkin D.A. Návrh kurzu a diplomu o mechanizácii chovu zvierat. - M.: Agropomizdat, 1991.
2. Celoúniové normy technologického dizajnu podnikov s chovom dobytka. ONTP 1-89 - M .: Gosagroprom ZSSR, 1989.
3. Murusidze D.N., Levin A.B. Technológia živočíšnej výroby.
4. Chugunov A.I., Pronichev N.P. atď Metodické pokyny na realizáciu ročníková práca v odbore „Technológia a mechanizácia chovu zvierat“. - M.: MGAU, 1998.
5. N. P. Proničev Metodický návod na výpočet technologické mapy... - M.: MGAU, 1999.
6. Bogdanov V.D., Golovatov Yu.P. a iné Album schém a nákresov poľnohospodárskeho objektu. - M.: MGAU, 1996.

Vetraním vzduchom pri teplote okolia je možné odstrániť len prchavé zvyšky kvapaliny s bodom varu maximálne 300 °C. Naparovanie sa používa na čistenie zariadenia od zvyškov tekutín s vysokým bodom varu. Naparovanie je zložitejší proces ako vetranie vzduchu. Zariadenia sa zahrievajú na teplotu, pri ktorej ťažké zvyšky produktov začnú mäknúť, topiť sa a odparovať.

Teplota naparovania sa zvyčajne berie ako 80 ... 90 ° C. Spotrebu pary potrebnú na udržanie takejto teploty v plynovom priestore zariadenia je možné vypočítať na základe rovnice tepelnej bilancie, ktorá má tvar:

Q 1 = Q2 + Q 3 + Q4, (6,26)

kde Q 1, - tepelný obsah pary; 2. otázka - teplo vynaložené na odparovanie kvapaliny pri teplote T;"Q 3 - tepelné straty stenami, strechou a dnom; Q 4 - teplo slúžiace na predhriatie zvyškového priestoru kvapaliny, plynu a tela prístroja na teplotu naparovania.

Ak neberiete do úvahy predhrievanie tekutých zvyškov, plynového priestoru a tela prístroja (O 4 =0), a proces parenia sa považuje za stacionárny, rovnica tepelnej bilancie bude mať tvar:

Q1 = Q2 + Qs. (6,27)

Rozšírením hodnôt Q1 ... Q3 dostaneme:

kde α ja a Fi- koeficienty prestupu tepla a zodpovedajúce povrchy i-prvky konštrukcie prístroja; T- priemerná objemová teplota; T in - teplota vonkajšieho vzduchu; Choď- množstvo odpareného produktu; r 0 - teplo odparovania produktu; G B- celková spotreba vodnej pary; r c - výparné teplo.

Z rovnice (6.28), po zadaní prietoku a parametrov vodnej pary, je možné odhadnúť teplotu v paro-vzduchovom priestore aparatúry pri jej naparovaní:

. (6.29)

Na vyriešenie inverzného problému (nájdite prietok a parametre vodnej pary) sa nastaví teplota naparovania. Naparovanie veľkoobjemových zariadení bez tepelnej izolácie (napríklad nádrže s objemom nad 10 000 m 3 ) je extrémne dlhé a neumožňuje dosiahnuť požadovaný výsledok.

Treba mať na pamäti, že pevné a viskózne horľavé zvyšky nemožno odstrániť naparovaním, ako aj vetraním. V tomto prípade je potrebné prístroje vyčistiť bezpečnými metódami preplachovania prístrojov roztokmi technických čistiacich prostriedkov, prípadne vymyť zvyšky prípravkom cirkulujúcim v systéme.

Keď sa na čistenie horľavých produktov zo zariadenia používa para, je potrebné prijať opatrenia, aby sa zabránilo nadmernému hromadeniu tlaku vo vnútri zariadenia (odstránením podnosov na náklad z odvzdušňovacích ventilov a krytov zo svetlíkov a prielezov) a hromadeniu nebezpečných statických nábojov, ktoré sa môže rýchlo vyvinúť.prúd vodnej pary, najmä keď narazí na prekážku. Preto v počiatočnom období naparovania (pred flegmatizáciou horľavého média v aparatúre) musí byť para privádzaná pomaly. Ak počas procesu naparovania dôjde k požiaru, je nebezpečné používať vodu vo vnútri alebo mimo zariadenia, pretože to spôsobí kondenzáciu pary; vzduch z atmosféry prenikne do prístroja, hrozí vznik horľavej zmesi vo vnútri prístroja a výbuch.

V podnikoch sa vodná para spotrebúva na technologické, domáce a energetické účely.

Na technologické účely sa ako nosič tepla používa hluchá a živá para. Živá para sa používa napríklad na varenie surovín v pivovaroch alebo na zohrievanie a miešanie tekutín prebublávaním, na vytváranie pretlaku v autoklávoch, ako aj na zmenu stavu agregácie látky (vyparovanie alebo vyparovanie tekutiny, sušenie materiálov atď.). Mŕtva para sa používa v povrchových výmenníkoch tepla s parným ohrevom. Tlak pary používaný v mäsokombinátoch sa pohybuje od 0,15 do 1,2 MPa (1,5 ÷ 12 kg / cm2).

Pre každý technologická prevádzka pomocou vodnej pary sa jej spotreba určuje podľa údajov tepelnej bilancie každého tepelného procesu. V tomto prípade sa používajú údaje z materiálových bilancií výpočtov produktov. Pri vsádzkových procesoch sa berie do úvahy čas tepelného spracovania pre každý cyklus.

V každom konkrétnom prípade môže byť tepelná záťaž zariadenia (spotrebované teplo) určená z tepelnej bilancie procesu. Napríklad teplo vynaložené na ohrev produktu z počiatočného ( t n) do finále ( t j) teploty pre kontinuálne zariadenie sú určené vzorcom 72:

Q = Gc (t k - t n) φ, (72)

kde Q- teplo vynaložené na vykurovanie, J / s (W), t.j. tepelné zaťaženie zariadenia;

G

S- merná tepelná kapacita produktu pri jeho priemernej teplote, J / kg · K;

t do, t n - počiatočná a konečná teplota, ° С;

φ - koeficient zohľadňujúci tepelné straty do okolia
streda ( φ = 1,03 ÷ 1,05).

Tepelná kapacita produktu sa vyberá buď podľa známych referenčných kníh, alebo sa vypočíta podľa princípu aditívnosti pre viaczložkové systémy.

Vynakladá sa zmena stavu agregácie látky (tuhnutie, topenie, vyparovanie, kondenzácia). termálna energia, ktorého výška je určená vzorcom 73:

kde Q- množstvo tepla, J / s (W);

G- hmotnostná spotreba produktu, kg / s;

r- teplo fázového prechodu, J / kg.

Význam r určené referenčnými údajmi v závislosti od typu produktu a typu fázového prechodu látky. Napríklad teplo topenia ľadu sa považuje za r 0 = 335,2 10 3 J / kg, tuk

r w = 134 • 103 J/kg. Výparné teplo závisí od tlaku v pracovnom objeme zariadenia: r = f (P a). o atmosferický tlak r= 2259 · 103 J/kg.

Pre zariadenia s nepretržitou prevádzkou sa spotreba tepla počíta za jednotku času (J / s (W) - tepelný tok) a pre zariadenia s periodickou činnosťou - za cyklus práce (J). Na určenie spotreby tepla za zmenu (deň) je potrebné vynásobiť tepelný tok dobou prevádzky aparátu za zmenu, deň alebo počtom pracovných cyklov vsádzkového aparátu a počtom podobných aparátov.

Spotreba nasýtenej vodnej pary ako nosiča tepla za podmienky jej úplnej kondenzácie je určená rovnicou:

kde D- množstvo vykurovacej vodnej pary, kg (alebo spotreba, kg / s);

Q celková - celková spotreba tepla alebo tepelné zaťaženie vykurovacieho zariadenia (kJ, kJ / s), sa určí z rovnice tepelnej bilancie zariadenia;

- entalpia suchej nasýtenej pary a kondenzátu, J / kg;

r- latentné teplo vyparovania, kJ / kg.

Spotreba živej pary na miešanie tekutých produktov (bublanie) sa odoberá rýchlosťou 0,25 kg / min na 1 m 2 prierezu zariadenia.

Spotreba pary pre domácnosť a potreby domácnosti Podľa tohto článku sa para spotrebováva na ohrev vody na sprchy, práčovňu, čistenie podláh a vybavenia a podperné zariadenia.

Spotreba pary na stieracie zariadenie a inventár je určená jej odtokom z potrubia podľa prietokovej rovnice:

(75)

kde D w je spotreba pary na zošrotovanie, kg/zmena;

d- vnútorný priemer hadice (0,02 ÷ 0,03 m);

ω - rýchlosť odtoku pary z potrubia (25 ÷ 30 m / s);

ρ - hustota pár, kg / m 3 (podľa tabuliek Vukaloviča ρ = f(ρ ));

τ - čas obarenia, h (0,3 ÷ 0,5 h).

Ak vezmeme do rovnice τ = 1 h, potom sa spotreba pary určuje v kg / h.

Výpočet spotreby pary pre všetky položky je zhrnutý v tabuľke 8.3.

Tabuľka 8.3 - Spotreba pary, kg

Špecifická spotreba pary sa vypočíta podľa vzorca 76.

Problém a počiatočné údaje. Vypočítajme, koľko kilogramov vody sa odparí v každej z odparovacích nádrží na 100 kg repy. Tento výpočet má veľký význam, keďže umožňuje určiť spotrebu pary na vyparovanie a navyše si potom viete vypočítať množstvo tepla odovzdaného v každom telese cez výhrevnú plochu a určiť veľkosť potrebných výhrevných plôch a rozmery telies.
Vypočítajme päťnásobný zvyšok ako najjednoduchší, aj keď zďaleka nie najlepší. Používa sa v prípade, keď difúzia pracuje s veľkým čerpaním šťavy (USA), napríklad 140% hmotnosti repy a na 100 kg repy je potrebné odpariť W = 120 kg vody. Zoberme si pre tento prípad nasledujúci systém využitia odparenej pary (tabuľka 23).

Takže E1 = 7,0; E2 = 9,5 a E3 = 21,0. Značná časť spotreby pary v prevádzke (17,0 kg) nezávisí od vyparovania: vyčerpaná (vratná) para sa používa na varenie sirupu vo vákuovej aparatúre.
Platba. Označme množstvo vody odparenej vo V skrini výparu na 100 kg repy cez x kg. Ako základ pre všetky výpočty budeme predpokladať, že 1 kg vykurovacej pary odparí 1 kg vody; na praktické účely je to dosť blízko realite.
Je zrejmé, že na odparenie x kg vody v budove V je potrebné z budovy IV poslať x kg pary, čiže v budove IV sa odparí aj W4 = x kg vody. Na odparenie x kg vody v budove IV je potrebné poslať x kg pary na ohrev šťavy z budovy III. V budove III pary (pozri obr. 135) sa však neodparí iba týchto x kg vody, ktoré sa vo forme pary posielajú do budovy IV; šťavová para budovy III ide aj ako extra para, v množstve E3 - 21,0 kg na vykurovanie niektorých staníc, cukrovaru. V dôsledku toho sa v budove III odparuje

W3 = (x + 21) kg.

W2 = (x + 21 + 9,5) kg.

W1 = (x + 21 + 9,5 + 7,0) kg.

W1 + W2 + W3 + W4 + W5 = W

x + 21 + 9,5 + 7 + x + 21 + 9,5 + x + 21 + x + x = 120,

W5 = 6,2; W4 = 6,2; W3 = 6,2 + 21-27,2;
W2 = 6,2 + 21 + 9,5 = 36,7;
W1 = 6,2 + 21 + 9,5 + 7 = 43,7 kg.

D = E1 + E2 + E3 + W5,

D = 7 + 9,5 + 21 + 6,2 = 43,7 kg,

E = E1 + E2 + E3 = 7 + 9,5 + 21 = 37,5 kg,