Теплоснабжение производственного корпуса промышленного предприятия осуществляется от котельной. Система водоснабжения технологических процессов – оборотная. Для повторного использования в технологии оборотная вода охлаждается в градирне. Выполнить расчет и определить эффективность теплонасосной установки (ТНУ) для теплоснабжения производственного корпуса при использовании в испарителе ТНУ в качестве источника низкопотенциальной теплоты оборотной воды.
Задание:
1. Выбрать и нарисовать схему теплонасосной установки (ТНУ).
2. Построить цикл на - диаграмме, определить параметры рабочего тела в характерных точках процессов.
3. Составить тепловой баланс ТНУ и определить:
удельные тепловые нагрузки испарителя, конденсатора и регенеративного теплообменника;
удельную внутреннюю работу компрессора;
расход холодильного агента;
коэффициент трансформации теплоты;
электрическую мощность компрессора;
расходы теплоносителя на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение.
4. Определить поверхности нагрева испарителя, конденсатора и регенеративного теплообменника.
5. Определить эффективность использования ТНУ по сравнению с котельной.
Указания к выполнению расчетно-графической работы :
месторасположение теплонасосной установки – г. Иркутск;
самостоятельно распределить суммарную тепловую нагрузку по видам: отопление, вентиляция и горячее водоснабжение; если теплоноситель в конденсаторе вода, то допускается принимать нагрузки на отопление и вентиляцию принять суммарно ;
температурный график ;
в испарителе источником низкопотенциальной теплоты является оборотная вода с начальной температурой , на выходе - , температура испарения холодильного агента ;
выбрать категорию помещения и обосновать температуру внутри него;
в зависимости от требуемого качества воды при определенных условиях её использования можно принимать в качестве теплоносителя на хозяйственные нужды оборотную воду, либо водопроводную (питьевого качества);
независимо от вида теплоносителя в конденсаторе предусмотреть обеспечение нагрузки на горячее водоснабжение;
при холодильном агенте – фреоне в качестве переохладителя (ПО) используется регенеративный теплообменник (РТ);
принять следующие коэффициенты теплопередачи: в испарителе - , в конденсаторе теплоноситель вода- .
Исходные данные:
Тип установки – парокомпрессионная теплонасосная.
Месторасположение – г. Иркутск.
Теплопроизводительность МВт.
Холодильный агент – фреон 11.
Число ступеней – 1.
Теплоноситель в испарителе – оборотная вода:
температура на входе ;
температура на выходе ;
температура испарения холодильного агента .
Теплоноситель в конденсаторе – вода:
конечные разности температур в:
испарителе ;
конденсаторе ;
регенеративном теплообменнике .
Внутренний индикаторный КПД компрессора - .
Электромеханический КПД компрессора - .
КПД котельной - .
КПД станции - .
КПД линий электропередач - .
Период года - холодный.
Категория помещения – ІІб.
1. Выбор схемы теплонасосной установки
Так как холодильный агент – фреон-11, числом ступеней – 1, выбираю схему одноступенчатой парокомпрессионной теплонасосной установки (см. рис. 1) в соответствии с [2,3], в составе которой компрессор, испаритель, два конденсатора, регенеративный теплообменник.
В испарителе используется оборотная вода с температурой на входе , на выходе - .
Конденсатор К1 предназначается для обеспечения нагрузки на отопление и вентиляцию производственного помещения. В конденсатор К1 поступает водопроводная вода с температурой . На выходе из конденсатора К1 температура воды составляет .
Конденсатор К2 обеспечивает тепловую нагрузку на горячее водоснабжение. В конденсатор К2 поступает водопроводная вода с температурой . На выходе из конденсатора К2 температура воды составляет .
|