Диплом (1235119), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

При пожаре приточная система П1 и вытяжные системы В1.1 и В1.2 отключаются автоматически.

В здании магистральной насосной станции кратность воздухообмена должна быть не менее 8.

Управление системой приточно-вытяжной вентиляции, при повышении концентрации взрывоопасных паров в воздухе насосного отделения, осуществляется с помощью сигнализаторов горючих газов. Воздух для анализа концентрации отбирают в местах, где наиболее вероятно повышенное содержание горючих газов. Датчики газоанализаторы устанавливаются у каждого насосного агрегата.

1. Описание предлагаемой схемы охлаждения электроприводов с использованием отводимого от них тепла

На основании существующей системы охлаждения электроприводов магистральных насосных агрегатов можно сделать вывод, что тепловая энергия, выделяемая электродвигателями, тратится нецелесообразно. Предлагается применить принципиально новую схему утилизации тепла, для дальнейшего ее использования в целях подогрева приточного воздуха машинного зала. Разрабатываемая схема предполагает конструктивное изменение существующей схемы охлаждения электродвигателей насосных агрегатов с помощью АВО в условиях НПС №36.

Предлагаемая схема рассчитана на режим работы НПС при трех работающих МНА. При таком режиме работы прогрев охлаждающей жидкости электродвигателей, согласно технологическому регламенту, может достигать плюс 80 ^оС. Согласно требованиям нормальной работы электродвигателя МНА SIEMENS 1DX1526–8BE01–Z, температура охлаждающего антифриза должна быть плюс 45 ^оС. Общие потери одного электродвигателя составляют 214 кВт. Температуры антифриза на входе и выходе будут учтены при подборе теплообменного аппарата, а общие потери при подборе калориферной установки. Установка теплообменника планируется в помещении насосной системы охлаждения электродвигателей. Размещение калорифера предусмотрено в существующую систему приточной вентиляции, конкретно в КЦКП-40, в воздухонагревательный блок, перед основным водяным калорифером. Дополнительно устанавливаемый калорифер должен удовлетворять размерам КЦКП-40, габариты которого: ширина 2200 мм, высота 2000 мм. В имеющейся схеме, прогрев приточного воздуха за счет основной калориферной установки при помощи горячей воды тепловой сети.

Таким образом, для осуществления разрабатываемой схемы охлаждения электродвигателей магистральных насосных агрегатов и полезного использования вторичного энергетического ресурса следует произвести:

1. Подбор калориферной установки;

2. Расчет и подбор теплообменного аппарата;

3. Гидравлический расчет и трубопровода по системе калорифер – теплообменник;

4. Расчет и подбор тепловой изоляции для трубопровода.

Теплообменный аппарат, как говорилось выше планируется разместить в помещении насосной системы охлаждения и подключить к существующей сети оборотного охлаждения электродвигателей при помощи трубопровода. Подсоединение необходимо произвести на байпасной линии охлаждения, которая проходит, минуя аппараты воздушного охлаждения. При таком подключении удастся использовать теплоноситель с максимальным количеством тепловой энергии отведенной от электродвигателей. На проектируемых подводимом к теплообменному аппарату трубопроводу и отводимом от него необходима установка запорной и измерительной арматуры. На линии, подводящей к теплообменнику, следует установить шаровые краны с электроприводом перед входом в теплообменник. Так же следует поступить на обратном трубопроводе, идущем от теплообменника к узлу подключения к основной линии. Помимо этого, на подающем и обратном к теплообменнику трубопроводе понадобится установить отводящие дренажные шаровые краны с дренажным трубопроводом, ведущим в приямок. На байпасном между узлами подключения теплообменника и первым АВО устанавливаются манометр и датчик температуры, для контроля параметров охлаждаемой среды.

На подающей линии греющего контура предусмотрен регулирующий клапан, уменьшающий или увеличивающий расход в зависимости от температуры греющего теплоносителя. Датчик температуры, установленный на байпасной линии, автоматически задает расход для регулирующего клапана.

В случае недостаточного охлаждения жидкости в теплообменном аппарате, на обратном пути основной линии могут быть задействованы аппараты воздушного охлаждения. В том случае если жидкость будет переохлаждаться, или тепловой энергии теплоносителя окажется недостаточно на нагрев нагреваемой жидкости то, при помощи регулирующего клапана система будет отключаться, и охлаждение будет происходить по основной системе охлаждения электродвигателей магистральных насосных агрегатов.

Связывающий калориферную установку и теплообменный аппарат трубопровод предполагается проложить надземным способом совместно с существующей сетью теплоснабжения, которая подходит к основным калориферам в индивидуальном тепловом пункте. Общая протяженность проектируемого трубопровода составит 415,5 м. На прямом и обратном трубопроводе в общем будет установлено 28 отводов. После насоса необходим обратный клапан для предотвращения обратного потока. Для трубопровода с нагреваемой средой установка шаровых кранов перед и после теплообменного аппарата, аналогично для калорифера, а также перед насосом, всего 5 кранов. Один ФГУ на подающем контуре перед насосом. Для восполнения недостатка теплоносителя и для заполнения системы требуется установка линии подпитки системы, перед насосом. Предотвращение повышения давления в нагреваемой линии решается при помощи установки расширительного мембранного бака. Контрольно-измерительная арматура в виде манометров и датчиков температуры, до циркуляционного насоса и перед калорифером, для возможности осуществлять контроль состоянием трубопровода и параметрами теплоносителя, выявлять и своевременно устранять различные неполадки, поддерживать необходимый уровень работоспособности трубопроводной системы и ее отдельных узлов.

1. Подбор калориферной установки

Количество тепловых потерь от одного трехфазного синхронного электродвигателя SIEMENS типа 1DX1526-8BE01-Z составляет 214 кВт. В эти потери входят магнитные потери, потери на возбуждение обмоток, электрические и механические – последние три вида потерь преобразуются в тепло. Магнитными потерями можно пренебречь. Поэтому максимальное количество тепла, отводимого от трех охлаждаемых электродвигателей, составляет 642 кВт.

Калориферы КСк (теплоноситель – горячая (перегретая) жидкость) биметаллические, спирально накатные предназначены для нагрева воздуха в системах кондиционирования, вентиляции и отопления, с температурой теплоносителя не более плюс и давлением не более .

Калориферы КСк изготавливаются и углеродистых сталей обыкновенного качества. Теплоотдающие элементы выполняются из стальных электросварных труб или цельнотянутых бесшовных труб и алюминиевого оребрения. Расположение теплонагревательных трубок – в шахматном порядке. Предназначены для использования в условиях умеренного или холодного климата.

Для утилизации данного количества тепловой энергии можно принять калорифер максимального размера, марки КСк 4-12. Его характеристики и габаритные размеры приведены в таблице 2.1.

Таблица 3.1

Характеристики и габаритные размеры калорифера КСк 4-12

Общий вид калорифера и габариты КСк 4-12 представлены на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2. Калорифер КСк 4-12

Для определения фактического количества тепла, переданного калориферу приточной установки, воспользуемся уравнением теплопередачи [6]:

(2.1)

где: – коэффициент теплопередачи от поверхности калорифера приточному

воздуху, при средней скорость теплоносителя 1 и средней массовой скорости приточного воздуха 5 и он составляет 56,6 ;

– температура окружающей среды, она составляет минус ;

– температура воздуха, подаваемого в помещение, плюс

– площадь поверхности теплообмена калорифера,

Подставляя числовые значения произведем расчет.

Количество тепла, переданное калориферу приточной установки:

1. Расчет и выбор теплообменного аппарата

Так как греющая среда и нагреваема среда – антифриз, то целесообразно применение пластинчатого теплообменного аппарата. В настоящее время такие теплообменники превосходят большинство кожухотрубных теплообменников по своей компактности и по технико-экономическим показателям. Однако, эксплуатировать эти аппараты значительно сложнее при сверхвысоких давлениях и температурах.

Методика расчета пластинчатых теплообменников основана на использовании в них всего располагаемого напора теплоносителей с целью получения максимальной скорости каждого теплоносителя и, соответственно, максимального значения коэффициента теплопередачи при неизвестных располагаемых напорах по оптимальной скорости нагреваемой среды.

Методика расчета теплообменника выполняется с опорой на [7,8]:

1. Средняя температура греющего антифриза:

(3.1)

где: – температура греющего антифриза на входе в теплообменник плюс ;

- температура греющего антифриза на выходе из теплообменника плюс .

1. Средняя температура нагреваемого антифриза:

(3.2)

где: – температура нагреваемого антифриза на выходе из теплообменника плюс ;

- температура нагреваемого антифриза на входе в теплообменник плюс .

1. Максимальный расход греющего антифриза:

(3.3)

где: – максимальный тепловой поток, ;

– теплоемкость теплоносителя, ;

Характеристики

Список файлов ВКР