На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Диплом Усовершенствование пароснабжения ОАО «ЧЭМК»

Информация:

Тип работы: Диплом. Добавлен: 03.07.2012. Страниц: 114. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):



Аннотация

Жумагазиев Д. Р. Усовершенствование пароснабжения ОАО «ЧЭМК». -Челябинск:ЮурГУ,Э,2010,115 с.Библиография литературы- 38 наименований. 7листовплакатов ф. А4., демонстрационный лист по экономике , ф. А1 таблиц-26 , рисунков - 20

В дипломном проекте рассмотрен вопрос усовершенствование пароснабжения ОАО «ЧЭМК» с установкой турбогенератора с турбиной П-6-35/5, позволяющий, используя имеющиеся энергетические ресурсы, на существующих производственных площадях комбината получить собственные,энергогенерирую- щие мощности.
Для реализации данной задачи были рассмотрены тепловые процессы в
смесительных машинах цеха электродных масс ОАО «ЧЭМК», предложены
мероприятия по повышению эффективности использования пара в электродном
производстве, которые позволяют увеличить эффективность использования энергии пара и сократить его расход на производств. Проведён тепловой расчёт
конденсационной паровой турбины П - 6 - 35/5, определён требуемый расход пара на турбину при изменении номинальных параметров, рассчитана регулирующая ступень. Рассмотрены вопросы автоматизации, подсчитан годовой экономический эффект и срок окупаемости. Рассмотрены вопросы экологии и безопасности жизнедеятельности на данном производстве.

140104.2010.269.10 ПЗ

Изм Лист № докум. Подп. Дата
Разраб. ЖумагазиевД Усовершенствование систем пароснабжения ОАО «ЧЭМК». Лит. Лист. Листов
Пров. Торопов Е В К 5 129
ЮУрГУ
Кафедра ПТЭ
Н. контр. Торопов Е В
Утв. Торопов Е В


СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ................................................................................................... 7
1. ПАРОСНАБЖЕНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГ ПРОИЗВОДСТВА оАО«ЧЭМК»…………………………………………………. 9
1.1 Краткая характеристика системы пароснабжения…………………………………9
1.2 Потребители пара…………………………………………………………………...12
1.3 Схема пароснабжения ЦЭМ……………………………………………………….15
1.4 Анализ особенностей тепловых процессов в ЦЭМ………………………………20
1.5 Мероприятия по повышению эффективности использования пара в
электродном производстве ЧЭМК……………………………………………………...23
2. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ П - 6 - 35/5.......................31
2.1 Назначение турбины ……………………...……………………………………….31
2.2 Основные технические характеристики………………………………………….31
2.3 Конденсационная система и эжекторы……………………………………………33
2.4 Вспомогательное оборудование………………………………………………….34
2.6 Компоновка оборудования……………………………………………………….35
3. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В СМЕСИТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ Э 118 - 90 И....... .36
3.1 Основные размеры машины……………………………………………………….36
3.2 Теплофизические свойства материалов………………………………………….36
3.3 Теплопередача в смесительной машине…………………………………………..38
3.4 Теплотехнология нагрева электродной массы………………………………….40
3.5 Конденсационный режим………………………………………………………….41
3.6 Параметры теплообмена при конденсации пара……………………………….42
3.7 Теплообмен при ламинарном течении пленки конденсата………………………43
3.8 Турбулентное течение пленки конденсата………………………………………..44
3.9 Определение требуемого количества теплоты при двухстадийном режиме…45
3.10 Определение эффективности использования энергии пара…………………..47
4. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ПАРОВОЙ КОНДЕНСАЦИОННОЙ ТУРБИНЫ П - 6 -
35/5....................................................................................................................................49
4.1 Расчёт принципиальной тепловой схемы турбины……………………………...49
4.2 Построение предполагаемого процесса расширения пара в паровой турбине...50
4.3 Расчёт системы регенерации и деаэратора……………………………………….52
4.4 Определение требуемого расхода пара на турбину……………………………...55
4.5 Расчёт регулирующей ступени……………………………………………………56
4.3 Расчёт системы регенерации и деаэратора……………………………………..49


140104.2010.269.10 ПЗ
4
Изм Лист № докум. Подп. Дата


4.4 Определение требуемого расхода пара на турбину……………………………..52
4.5 Расчёт регулирующей ступени……………………………………………………53
5. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ……………………59
5.1 Автоматизация турбогенератора………………………………………………….59
5.2Система регулирования и защиты турбогенератора……………………………...60
5.3 Система маслоснабжения турбогенератора………………………………………61
5.4 Автоматизация систем вентиляции……………………………………………….62
5.5 Частотное регулирование циркуляционных насосов……………………………63
6. ЭКОНОМИКА, ОРГАНИЗАЦИЯ И ПЛАНИРОВАНИЕ........................................65
6.1 Общие положения проекта установки турбогенератора………………………...65
6.2 Оценка эффективности проекта в текущих ценах 2005г………………………65
6.3 Расчет обобщающих экономических показателей проекта установки турбогенератора………………………………………………………………………...69
6.4 Система целей энергетического хозяйства……………………………………….70
6.5 Объем продукции и услуг по обеспечению основного производства………….71
6.6 Построение дерева целей …………………………………………………………72
6.7 Сравнительный анализ вариантов технических решений………………………73
6.8 Организационная структура управления предприятия………………………….74
6.9 Планирование использования рабочего времени………………………………..75
6.10 Планирование численности ремонтного персонала……………………………75
6.11 Планирование численности эксплуатационного персонала …………………..77
6.12 Планирование численности персонала управления……………………………78
6.13 Планирование фонда заработной платы рабочих………………………………79
6.14 Планирование фонда заработной платы персонала управления………………80
6.15 Планирование производительности труда……………………………………..81
6.16 Калькуляция текущих затрат на энергетическое обслуживание………………82
6.17Планирование сметы текущих затрат на энергетическое обслуживание..........82
6.18. Основные показатели энергохозяйства………………………………………...83
7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.........................................................85
7.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов……....85
7.2 Характер воздействия выявленных ОВПФ на оборудование и организм человека…………………………………………………………………………………86
7.3 Сравнение фактических значений параметров с допустимыми нормами……...86

140104.2010.269.10 ПЗ
5
Изм Лист № докум. Подп. Дата
7.4 Производственная санитария……………………………………………………87
7.5 Безопасность технологического оборудования…………………………………..89
7.6 Эргономика, производственная эстетика и культура производства……………90
7.7 Пожаровзрывобезопасность………………………………………………………91
8. ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ……………………………………………....94
8.1 Местоположение производственной площадки………………………………….94
8.2 Краткая природно-климатическая характеристика района……………………...95
8.3 Отходы производства и потребления……………………………………………..95
8.4 Замена электрофильтра…………………………………………………………….95
8.5 Поверочный расчет высоты дымовой трубы…………………………………....98
8.6 Охрана водных ресурсов от загрязнения и истощения………………………..101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................................... 105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ......................................................110
ПРИЛОЖЕНИЕ
1. Графическая часть, 7 листов ф. А1
2. Демонстрационный лист по экономике, ф. А1
3. Спецификация, 3 листа ф. А4

140104.2010.269.10 ПЗ
6
Изм Лист № докум. Подп. Дата


ВВЕДЕНИЕ


Основанием для разработки дипломного проекта является. Усовершенствование системы пароснабжения на ОАО «Челябинский электрометаллургический комбинат» с улучшением технологического процесса в цехе электродных масс и установкой турбоагрегата с турбиной П - 6 - 35/5.
Цель дипломного проекта - используя имеющиеся энергетические ресурсы, на существующих производственных площадях предприятия, получить
дополнительные, собственные электрогенерирующие мощности.
В проекте проведён анализ тепловых процессов в ЦЭМ, предложены
мероприятия по повышению эффективности использования пара в электродном
производстве ОАО «ЧЭМК».
Проектом предусмотрена энергетическая установка в составе турбинного
отделения; системы оборотного водоснабжения для охлаждения турбоагрегатов
(циркуляционная насосная станция, брызгальный бассейн и разводящие сети);
наружных инженерных сетей для обслуживания энергоустановки.
Тепло дымовых газов от вращающихся печей обжига извести утилизируется в котлах-утилизаторах КУ-50 и КУ-60-2, которые вырабатывают технологический пар с параметрами Р = 18 ата, t = 250 °С и Р = 18 ата, t = 366 °С соответственно. По технологической эстакаде магистральные паропроводы подают пар в существующую систему пароснабжения предприятия. Предусматривается подача пара в турбинное отделение, где размещаются паровая турбина типа П - 6 - 35/5, генераторы типа Т-6-2УЗ напряжением 10.5 кВ, номинальной мощностью 6МВт.Выработанная электрическая энергия по кабельной трассе, на существующей технологической эстакаде, направляется в энергосистему предприятия.
Реализация данного проекта обеспечивает выработку электроэнергии
номинальной мощностью 6 МВт (максимальная - 6.6 МВт). Паровые котлы
обеспечивают надёжное снабжение паром турбин с учётом резерва при изменении технологического режима печей и, соответственно, при изменении
производительности котлов-утилизаторов.
Переход на потребление электроэнергии собственного производства ведет к снижению затрат на нее в себестоимости основной продукции на 21.15млн. в год.
140104.2010.269.10 ПЗ
7
Изм Лист № докум. Подп. Дата

В условиях опережающего роста тарифов на электроэнергию указанный ежегодный эффект будет неуклонно повышаться.
Предполагается снижение производственной себестоимости собственной
электроэнергии проектируемой ТЭЦ - 69.15 0 руб./кВт*час, что почти в 1.5 раза
ниже, чем по существующему положению (0.93 руб./кВт-час.). Период окупаемости капитальных вложений с начала строительства электрогенерирующей установки не превысит 5 лет и составит 4.45 лет.
Проведена оценка воздействия производства на окружающую среду:
1. Проектом предусмотрена очистка дымовых газов вращающейся печи обжига извести № 4 в электрофильтре серии ЭГА с коэффициентом улавливания 95-98 %.
2. Максимальные приземные концентрации от выбросов известкового производства не превышают ПДК и составляет 0.0084 г/м3.
3. Сокращение потребления воды за счет оборотной системы в сравнении с прямоточным забором воды из реки составит:
48000 м3/сутки -1440 м3/сутки = 46560 м3/сутки.
Коэффициент использования воды в оборотном цикле составит 97%.


140104.2010.269.10 ПЗ
8
Изм Лист № докум. Подп. Дата


1. ПАРОСНАБЖЕНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО
ПРОИЗВОДСТВА ОАО «ЧЭМК»

1.1 Краткая характеристика системы пароснабжения

Особенностью пароснабжения ЧЭМК как энергоемкого предприятия со
сложными технологическими процессами по источнику является
централизованное, от паровых котельных и ЧГРЭС, с большим объемом в
паропотреблении (более 70 т/ч). Пар перегретый, среднего давления. Паропроводы имеют большую протяженность с равномерным годовым и суточным графиком паропотребления. Местное регулирование ручное. Трассировка подземная и надземная. Схема сети - радиально-кольцевая. По сбору конденсата - закрытая.
К основному производству комбината относятся ферросплавное и
электродное производства. Основным потребителем пара технологических нужд
при данной технологической схеме по ферросплавному производству являются
цеха №8, 4, 7 и ЦОИ. По электродному производству основными являются
смесильно-прессовый цех, ЦЭМ и другие потребители с менее значительным
потреблением пара.
К вспомогательному производству относятся энергоцех, ЖДЦ, РСЦ и другие вспомогательные службы и сторонние потребители.
Исходными параметрами пара для технологических процессов производства, не допускающих перерыва и нестабильности в параметрах пара и в паропотреблении являются: для ферросплавного производства - давление. 6 ата ±1ата, температура 200 ± 15 °С; для электродного и вспомогательного производства давление 4-5 ата ± 1 ата, температура 170 ± 15 °С.
Кроме этого, по приоритетности, по потреблению и стабильности параметров пара на комбинате следует выделить технологию производства электродной массы. Для обеспечения процессов ее производства параметры пара у потребителядолжны иметь следующие параметры: давление 3 эта ± 0.5 эта, температура 200 ±15 °С, минимальный расход пара - 9.5 т/ч.
Согласно расчетам, без учета резерва в схеме пароснабжения, перспективына ближайший период и эксплуатационного допуска, комбинату требуется следующее количество пара:

140104.2010.269.10 ПЗ
9
Изм Лист № докум. Подп. Дата

- давление - 6-8 эта, температура - 200 °С, минимальный расход - 22 т/ч;
- давление - 4-5 эта, температура -170 °С, минимальный расход - 41 т/ч;
- на общезаводские нужды, отопление, горячее водоснабжение - 10 т/ч.
Всего расход пара составляет 73 т/ч.
Основными источниками пароснабжения на комбинате являются паровые
котельные с котлами-утилизаторами, работающими на отходящих газах
технологических агрегатов: котел КУ-60 в цехе №8 с паропроизводительностью
при проектном расходе отходящих дымовых газов до КУ и средней температуре»
500 °С - 20 т/ч (6x2+8). В настоящее время находится на консервации.
Котельная №1 и № 2 в составе четырёх котлов типа КУ-50 и одного КУ-60,
установленных за вращающимися печами обжига извести при проектном расходе
отходящих дымовых газов до КУ и температуре 700 °С с общей
паропроизводительностью 76 т/ч (14x4+20). Пар через РОУ также поступает в
заводскую сеть паропроводов.
Резервным источником в системе пароснабжения ЧЭМК служит паропровод
ЧГРЭС с d 377x 10 мм и пропускной способностью до 30 т/ч пара с параметрами у
источника (на коллекторной) 6.5 - 0.5 ата и температурой 240 С. Пар поступает в
коллектор у ЧГРЭС и проходит через узел измерения ЧЭМК.
Из-за отдаленности ЧГРЭС как источника пара и протяженности
паропровода и образующегося при этом большого количества конденсата в
паропроводе, особенно на конечных участках, технологические потребители не
получают пар требуемых параметров.
По выполненным замерам, на узле измерения ЧЭМК в начале паропровода
при давлении 3.7 ата температура пара составляет 180 °С, поэтому паропровод ЧГРЭС не может рассматриваться как резервный источник для обеспечения технологических нужд комбината, в особенности ЦЭМ и СПЦ из-за низких параметров пара.


140104.2010.269.10 ПЗ
10
Изм Лист № докум. Подп. Дата


Таблица 1 - Пропускная способность паропроводов ЧЭМК
№ Участок dвн, м 1, м Пропускная способность
паропровода
min max
кг/с т/ч кг/с т/ч
1 От ЧГРЭС (зольное)
до-П-516 0.406 595.0 5.92 21.31 10.81 38.91
2 ОтП-51бдоП-59 0.357 606.0 4.22 15.21 7.71 27.76
3 От П-59 до опоры №46 0.357 684.0 4.22 15.21 7.71 27.76
4 От опоры № 46 до П-1 10 0.357 518.0 422 15.21 7.71 27.76
5 ОтП-1 10 до цеха №7 0.307 262.0 2.84 10.23 5.19 18.68
6 От опоры № 46 до П-98 0.205 587.0 0.98 3.54 1.80 6.47
7 От П-98 до цеха № 6 0.100 228.0 0.15 0.54 0.27 0.98
8 От П-98 до ТМХ 0.100 468.0 0.15 0.54 0.27 0.98
9 От ЦОИ (КУ 1 ,2) до цеха №7 0.147 615.0 0.41 1.48 0.75 2.70
10 От ЦОИ (КУ-3,4,5) до СПЦ 0.261 670.0 1.86 6.68 3.39 12.20
11 От П-59 до теплового
пункта СПЦ 0.307
0.079 64.0
32.0 2.84
0.08 10.2
3 5.19
0.15 18.68
0.53
12 ОтП-92(ЦОИ)до
бойлерной 0.203 305.0 0.96 3.45 1.75 6.31
13 От бойлера до П-95 0.147 285.0 0.41 1.48 0.75 2.70
14 От П-95 до П-96 0.100 62.0 0.15 0.54 0.27 0.98
15 От П-96 до 0.081 385.0 0.09 0.31 0.16 0.57
16 От Т-70 до депо 0.100 965.0 0.15 0.54 0.27 0.98
17 От П-80 до цеха № 8 0.205
0.100
0.081 415.0
115.0
68.0 0.98
0.15
0.09 3.54
0.54
0.31 1.80
0.27
0.16 6.47
0.98
0.57
18 От эстакады до ХВО и УОШ 0.100 820.0 0.15 0.54 0.27 0.98
19 От узла врезки
до ЦСШ(Т-95) 0.205 330.0 0.98 3.54 1.80 6.47


140104.2010.269.10 ПЗ
11
Изм Лист № докум. Подп. Дата
20 От эстакады до цеха № 1 0.100 170.0 0.15 0.54 0.27 0.98
21 От СТ цех № 7 до АТЦ 0.100 875.0 0.15 0.54 0.27 0.98
22 От 3,4,5 до ЦЭМ 0.205 690.0 0.98 3.54 1.80 6.47
23 От водогрейной котельной до КУЗ,4,5 0.205 670.0 0.98 3.54 1.80 6.47
24 От эстакады до РЭЦ 0.100 295.0 0.15 0.54 0.27 0.98
25 Мойка вагонов 0.138 310.0 0.35 1.25 0.64 2.29

Продолжение таблицы


Минимальная пропускная способность паропровода соответствует
минимальному линейному падению давления по трассе 0.025...0.03 МПа/км при
давлении 0.35...0.4 МПа и большой температуре перегрева ?пер = 45...60 °С. Этот режим может быть рекомендован в качестве оптимального для длительной
работы. Минимальная пропускная способность может быть рассчитана по
формуле
Gn=63.089?dвн2,625 кг/с
Максимальная пропускная способность соответствует значительным
удельным линейным потерям давления, достигающим 0.065...0.08 МПа/км при
давлении у потребителя 0.5...0.7 МПа. Этот режим можно допустить в качестве
форсированного при небольшой продолжительности. Максимальная пропускная
способность может быть рассчитана по формуле
G =115,182?dвн2,625 кг/с.
1.2 Потребители пара

Таблица 2 - Потребители пара основного и вспомогательного производства

№ Потребитель Параметры
1 Смесильно-прессовый
цех Р=4 ата, t=150-160 °C, Q=150
Гкал/сут., (G=200 т/сут.)
2 Цех электродных масс Р=2.7 ата, t=150-160°C, Q=120
Гкал/сут., (G=240 т/сут.)
3 Цех обжига электродов P=1.8 ara, t=120°C
4 Солепропитка P=l. 8-2.0 ата, t=130°C
5 ДПУ Р=0.25 ата

140104.2010.269.10 ПЗ
12
Изм Лист № докум. Подп. Дата

Проолжение таблицы
6 ХВО-1 Р=0.5 ата
7 ХВО-2 Р=0.5 ата
8 Центральный бойлер Р= 1.5 ата
9 Бойлер цеха №1 Р=1.5 ата
10 Цех №7 Р=1.5 ата
11 Цех №8, Р=1.5 ата
12 ТМХ верхней площадки Р=1.0 ата
13 ТМХ нижней площадки Р=1.3 ата, t =120-130°С
14 Мойка вагонов Р=1.0ата, t =120°С
15 Цех сепарации шлаков P=1.0aтa,t=120°C
16 Тарный участок P=1.0aтa,t=120°C
17 Прачечная P=0.8 ата
18 АБК P= 1.0 ата
19 РМЦ Р=0.9-1.0ата


Таблица3 – Приход тапловой энергии от различных источников в 2008г., Гкал
Месяцы Приход
Пароп
Ровод

Тепломагист-раль №3 Котлы- утилизаторы Водогрейная
котельная Всего
Январь 7411 2603 24902 10592 45508
Февраль 3806 2092 27570 7963 41431
Март 4426 1912 26515 6832 39685
1 квартал 15643 6607 78987 25387 126624
Апрель 116 485 27537 3526 31664

140104.2010.269.10 ПЗ
13
Изм Лист № докум. Подп. Дата
Май 2480 186 23526 0 26492
Июнь 0 0 24404 0 24404
2 квартал 2596 671 75462 3526 82560
6 месяцев 18239 7278 154454 28913 209184
Июль 0 0 22213 0 22213
Август 0 0 21326 0 21326
Сентябрь 789 11 22885 298. 23983
3 квартал 789 49 66425 298 67523
9 месяцев 19817 7284 220879 29211 273707
Октябрь 1308 1003 27142 6272 35725
Ноябрь 2260 2115 28693 8601 41669
Декабрь 6598 2778 27428 10619 47423
4 квартал 10166 5896 83263 15492 123817
Год 29983 13188 304142 54703 400627



Таблица 4 - Распределение тепловой энергии по видам нагрузок в 2009г., Гкал



Таблица 4 – распределение тепловой энергии по видам нагрузок в 2009г., Гкал



Месяцы Распределения
Всего по комбинату Отопление и
вентиляция Горячее водоснабжение Технология
Январь 44025 12081 3325 28619
Февраль 40125 9972 3230 26923
Март 38460 7728 3230 27502
I квартал 122610 29781 9785 83044
Апрель 30993 3448 3040 24505


140104.2010.269.10 ПЗ
14
Изм Лист № докум. Подп. Дата
Май 26209 125 3040 23044
Июнь 23873 0 2850 21023
2 квартал 81075 3573 8930 68542
6 месяцев 203685 33354 18715 151616
Июль 21694 0 2850 18844
Август 20445 0 2850 17595
Сентябрь 23227 294 2940 19993
3 квартал 66366 294 8610 56132
9 месяцев 269051 32618 27355 208048
Октябрь 34420 6172 3038 24610
Ноябрь 39947 11380 3130 25437
Декабрь 44211 11848 3130 29143
4 квартал 118578 30000 9388 79190
Год 387629 63648 36713 287238



1.3 Схема пароснабжения ЦЭМ





Рисунок 1 –Схема наружной части паровой трассы

140104.2010.269.10 ПЗ

15

Изм Лист № докум. Подп. Дата

Схема подачи пара на смесительные машины и дозировочные бачки приведена на рисунке 2.



Рис. 2 - Схема подачи пара на смесительные машины и дозировочные бачки

Паровая линия на дозировочные бачки идет от узла входа вверх 10 м, d = 50
и затем горизонтально 5 м до первого бачка. Принятые обозначения: СМ -
смесительная машина; ДБ-дозировочный бачок; КБ-конденсатный бак.
Расход пара на нужды цеха измеряется при помощи расходной диафрагмы на
ответвлении от основного паропровода. Давление и температура пара измеряется в
нескольких точках - на входе в цех, перед смесительными машинами. Измерение
расхода в одном месте не позволяет выяснить распределение пара между
различными потребителями в цехе.
Некоторую информацию о характере протекания теплообмена можно
получить, измеряя температуру наружной стенки трубопроводов и наружной
поверхности стенки паровой рубашки смесительных машин.
Температура внутри смесительных машин измеряется термопарой. Таким
образом можно получить достаточно точную информацию о характере изменения
температуры массы в технологическом процессе. На рис.3 приведена схема
подвода пара к смесительной машине номер 1. К остальным машинам пар
подводится практически по аналогичной схеме, за исключением незначительных
отличий.


140104.2010.269.10 ПЗ
16
Изм Лист № докум. Подп. Дата

d=100мм

d=50мм
d=33мм


Рисунок 3-Схема подачи пара на смесительную машину


Пар от паропровода через ответвление длиной 2 м подается на коллектор,
проходящий вокруг машины. От коллектора по коротким (0.2м) патрубкам пар
подается в паровую рубашку машины. Толщина зазора паровой рубашки равна 34
мм. На рис.4 представлен поперечный разрез смесительной машины. Следует
отметить, что при данной схеме пар существенно неравномерно распределяется по
периметру машины, что косвенно подтверждается измерением температуры
наружной поверхности.


1562



Рисунок 4 - Поперечный разрез смесительной машины

140104.2010.269.10 ПЗ
17
Изм Лист № докум. Подп. Дата


На наружной поверхности смесительной машины теплоизоляция
отсутствует. В нижней части машины пар отводится через отводные патрубки к
общему коллектору и от него в конденсатную линию.


Рисунок 5 - Схема пекоплавителя

Пекотрасса проходит параллельно паровой трассе. Пар проходит в
кольцевом зазоре и тем самым поддерживает температуру пека во внутренней
трубе на нужном уровне. Снаружи пекотрасса покрыта теплоизоляцией. В
пекоплавитель пар подается от основной паровой трассы и затем распределяется
на трубные регистры, расположенные внутри баков. Пекоплавитель представляет
собой бак прямоугольного сечения размерам 3x6 метров и высотой 3.7 м (см.
рисунок 5). Внутри бака установлены восемь трубных регистров, в которые подается пар от паропровода. Диаметр горизонтальных труб равен 219 мм, диаметры вертикальных труб равны 100 мм. В цехе установлены напорные баки двух типов (см. рисунок 6).
Состав смеси в смесительной машине различен в зависимости от вида
продукции. При проведении обследования в смесительной машине находилась
смесь следующего состава: термоантрацит - 40 %, кокс - 30 %, пек - 25 %, возврат -
5%.
Общая масса составляет 1800 кг. Процесс загрузки можно разделить на две
стадии. Вначале загружаются сухие компоненты смеси и в течение 12 минут
перемешиваются в машине. Затем добавляется пек. Весь процесс смешения
продолжается 45 минут. На рис.7 приведена диаграмма изменения температуры
смеси в машине.


Рисунок 3 - Схема подачи пара на смесительную машину

Пар от паропровода через ответвление длиной 2 м подается на коллектор,
проходящий вокруг машины. От коллектора по коротким (0.2м) патрубкам пар
проходящий вокруг машины. Толщина зазора паровой рубашки равна 34
мм. На рис.4 представлен поперечный разрез смесительной машины. Следует
отметить, что при данной схеме пар существенно неравномерно распределяется по
периметру машины, что косвенно подтверждается измерением температуры
наружной поверхности.
1562

Рисунок 4 - Поперечный разрез смесительной машины

140104.2010.269.10 ПЗ
18
Изм Лист № докум. Подп. Дата


пар
спиральный змеевик d=38х3,5

теплоиз-
ляция 1400


паровой
канал
конденсат 1400

Высота бака-2,7м.
Подача пара сверху по обводной
Трубе d=50

а) б)

Рисунок 6 - Схема напорных баков: а) старая конструкция; б) новая конструкция





Время, мин.

Рисунок 7 - Изменение температуры в смесительной машине


140104.2010.269.10 ПЗ
19
Изм Лист № докум. Подп. Дата

При обследовании получены следующие результаты. Давление пара на входе
в цех 2.7 ати; температура пара - 177 °С; температура поверхности пека в
напорном баке 105 °С; температура поверхности бака 111 °С; температура воздуха
в цехе 29 °С; температура на внешней поверхности смесительной машине
находилась в пределах 125-135 °С. Следует отметить, что информация о
распределении расхода пара по отдельным элементам схемы отсутствует.
Измерение давления и температуры пара производится в очень ограниченном
числе точек, что не позволяет получить достаточно надежных сведений о
характере протекания теплообмена в элементах схемы.

1.4 Анализ особенностей тепловых процессов в ЦЭМ

Для выработки рекомендаций по улучшению использования энергии пара
рационально сначала подвергнуть анализу особенности тепловых процессов в
отдельных участках и элементах теплообменного оборудования ЦЭМ и выявить
недостатки и лимитирующие процессы. При этом имеет смысл отдельные
особенности тепловых процессов объединить в группы: конструкция системы
подвода пара, теплообменной поверхности и системы отвода конденсата; качество
воды и пара; тепловой режим смесительной машины и параметры теплоносителей
и т.д.
1. Система подвода пара к смесительной машине обладает конструктивными
недостатками. Из трубопровода диаметром 100 мм пар переходит в соединительную трубу диаметром 50 мм, при этом площадь сечения для прохода пара уменьшается в 40 раз. Скорость пара при подаче 1,4 т/час составляет в соединительной трубе 117,2 м/с. Затем, с переходом в 14 отводов диаметром 33 мм происходит увеличение сечения в 6,1 раза и падение скорости до 19,2 м/с. С выходом в паровую рубашку сечение вновь возрастает в 19,2 раза со снижением скорости до 1,0 м/с.
Множественные гидравлические сопротивления, изменения сечений и скорости потока пара, дросселирование пара и его охлаждение приводят к понижению рабочего давления и температуры насыщения, а значит, и располагаемого температурного напора.
2. Рабочее пространство паровой рубашки также обладает конструктивными
недостатками с точки зрения организации теплообмена. Ненаправленный выход
пара из подающих патрубков со скоростью 19,2 м/с создает неоднородное поле
скоростей в паровой рубашке, причем между патрубками есть значительные


140104.2010.269.10 ПЗ
20
Изм Лист № докум. Подп. Дата

площади, которые не участвуют в теплообмене с потоком пара.
3. Теплопотери наружной поверхности кожуха составляют величину порядка
4,0 % от общего прихода теплоты в аппарат, поэтому установка специальной
теплоизоляции на этой поверхности не даст значительной экономии теплоты и не
приведет к существенному улучшению теплового режима.
4. Принятая на ЧЭМК схема удаления растворенных в питательной воде
агрессивных газов позволяет защитить оборудование от коррозии, но допускает
присутствие в паре больших количеств неконденсирующихся газов - главным
образом, азота. Отношение коэффициентов абсорбции водой кислорода и азота
при температуре воды от 60 до 100 °С составляет 0,55; значит, на каждый
кубометр удаленного кислорода в воде остается 0,55 кубометра азота.
5. Все системы парового обогрева не имеют устройств для отвода
неконденсирующихся газов ("воздушников"), что значительно ухудшает условия
теплообмена при конденсации пара. Отсутствие "воздушников" вынуждает
эксплуатировать теплообменное оборудование со значительными расходами
пролетного пара.
6. Системы отвода конденсата не оборудованы конденсатоотводчиками. Это
не позволяет рационализировать раздельный отвод конденсата и пара и
утилизировать энергию пролетного пара. Кроме того, переохлаждение конденсата
свидетельствует о неэффективной организации теплообмена при конденсации, но
совместный отвод пара и конденсата способствует нагреву конденсата до
температуры насыщения, при этом тепловые потери с конденсатом
увеличиваются.
7. При анализе теплообмена в паровой рубашке смесительной машины было
определено, что по условиям передачи теплоты от пара к нагреваемой электродной
смеси четко различаются две стадии, существенно различающиеся параметрами и
кинетическими характеристиками теплообмена. Поэтому имеет смысл раздельное
рассмотрение теплообмена на двух стадиях технологического процесса.
8. Первая стадия технологического процесса характеризуется тем, что
скорость передачи теплоты от перегретого пара к нагреваемой электродной смеси
зависит от скорости конвективного охлаждения перегретого пара до температуры
насыщения, а скорость конденсации пара не является определяющим фактором.
Поэтому в этой стадии для интенсификации процесса теплоотдачи будут
полезны все рекомендации по интенсификации однофазной конвекции:
увеличение скорости потока пара, повышение температуры, оребрение
поверхности, установка турбулизаторов, вдув капель жидкости и др. Но из этих


140104.2010.269.10 ПЗ
21
Изм Лист № докум. Подп. Дата

мероприятий нужно выбрать только те, которые не ухудшают теплообмен во
второй стадии.
9. Увеличение расхода пара в первой стадии несколько улучшит
конвективный теплообмен, но в большей степени возрастут потери с пролетным
паром, таким образом, что коэффициент использования энергии пара при
увеличении расхода пара снизится. Правда, несколько сократится и требуемое
время тепловой обработки в первой стадии.
10. Средний за первую стадию коэффициент полезного использования
энергии пара составляет 41%, но его можно увеличить, если ликвидировать
конвективное охлаждение перегретого пара как лимитирующий процесс.
Снижение перегрева пара увеличит количество образующегося конденсата и
обострит проблемы с отводом конденсата и неконденсирующихся газов.
11. Во второй стадии цикла из-за высокой температуры электродной смеси
конвективный теплообмен при охлаждении пара до температуры насыщения
теряет свою определяющую роль; лимитирующим процессом становится
конденсация, В этой стадии цикла становятся актуальными все рекомендации по
интенсификации теплообмена при конденсации: обеспечение эффективного
доступа свежего пара к поверхности конденсации, отвод конденсата и
несконденсировавшихся газов, рациональное конструктивное исполнение
поверхности конденсации. В принципе, при выполнении всех требований по
обеспечению эффективной конденсации в этой стадии можно термическое
сопротивление со стороны конденсирующегося теплоносителя снизить до уровня
R = 2,48 час град /ккал, тогда коэффициент теплопередачи достигнет
величины 200 ккал/ час град, а длительность второй стадии цикла можно будет
сократить в два раза.
12. Во второй стадии цикла эффективность использования энергии пара при
скорости пара в паровой рубашке 1,0 м/с изменяется в течение стадии от 26,92 %
до 14,02 %, составляя в среднем 20,47 %. При выполнении мероприятий,
перечисленных в п. 11, ...
**************************************************************


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.