Учебно-методическое пособие для студентов специальности 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»
| 11.2. Расчет на жесткость 11.3. Расчет на износоустойчивость 12. Теплотехнический расчет 13. РАСЧЕТ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ, ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ 13.1. Отопление |
Смотрите также:
- Учебно-методическое пособие для студентов специальности 110305 «Технология производства и
- Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования специальность
- «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»
- Учебно-методическое пособие для студентов
- Методические указания по выполнению курсовых работ для студентов специальности «Менеджмент
- Учебно-методическое пособие Ярославль, 2009 Скопин А. А.
- Методические указания для выполнения контрольных работ по курсу «Технология производства
Расчет на жесткость проводят для ограничения упругих деформаций. Обеспечение необходимой жесткости детали достигается при соблюдении условий:  , (11.5)где l, [l] - перемещение расчетное и допустимое, м; δ, [δ] – прогиб расчетный и допустимый, м; ψ, [ψ] – угол поворота сечения при изгибе расчетный и допустимый, град; φ, [φ] – угол закручивания расчетный и допустимый, град. Иногда для обеспечения заданной жесткости увеличивают коэффициент запаса прочности и ограничиваются прочностным расчетом. ^ Выбирают размеры контактирующих поверхностей, при которых соблюдается условие: σК ≤[σ] , (11.6) σК, [σ] – удельное расчетное давление (напряжение) на трущиеся поверхности и допустимое (определенное экспериментально контактное напряжение, Па). При расчете на виброустойчивость проверяют условия отсутствия резонанса при длительном режиме работы: λС ≠λВ, (11.7) где λС, λВ – частота колебаний конструкции собственная и вынужденная, Гц. При тепловом расчете определяют температуру нагрева (охлаждения) деталей и выбирают способы обеспечения условия: t≤[t] , (11.8) где t, [t] – средняя расчетная и допустимая температура детали, ºС. Расчетную температуру детали t определяют из условия теплового баланса: QПР – QОТ=QH , (11.9) где QПР – количество теплоты, поступающей на нагрев детали, Дж; QОТ – количество теплоты, отводимой от детали, Дж; QН – количество теплоты, аккумулируемое (накапливаемое) деталью, Дж. ^ Цель теплотехнических расчетов - определить расход пара на теплотехнические нужды, горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию; построить график расхода пара по часам в сутки; подобрать паровой котел по часовому максимальному расходу пара. Расход пара (qП, кг/ ч) на технические нужда для каждого аппарата определяют по формуле:  , (12.1)где QM - производительность аппарата, кг/ч; СП - теплоемкость продукта, кДж/(кг∙К); tK, tH – конечная и начальная температуры обрабатываемого продукта, °С; hП, hК - энтальпия водяного пара и конденсата, соответственно, кДж/кг; η – коэффициент использования тепла. Расход пара на горячее водоснабжение определяют по количеству горячей воды, необходимой на мойку технологического оборудования, лабораторные и санитарно-бытовые нужды. Зная потребное количество горячей воды, рассчитывают расход пара на подогрев воды в теплоподготовительной установке. Расход горячей воды на мойку оборудования принимают из норм (табл. 12.1); на лабораторные нужды 1-2% от потребности воды на мойку технологического оборудования; на санитарно-бытовые нужды 20…30% от общей потребности горячей воды на мойку оборудования и лабораторные нужды. Таблица 12.1– Расход горячей воды на мойку
Расход пара на подогрев воды определяют по формуле (12.1.). Коэффициент использования тепла в установке равен 0,95, температуру горячей воды (tГ) принимают равной 95°С. Расход пара, (qПО, кг/ч) на отопление определяют по формуле:  , (12.2)где QО – расход тепла на отопление, Вт; η – коэффициент использования тепла (0,95…0,98). Расход пара (qПВ, кг/ч) на вентиляцию (подогрев воздуха в калорифере) определяют по формуле:  , (12.3)где QВ – расход тепла на вентиляцию, Вт; η – коэффициент использования тепла (0,9). На основании графика организации технологических процессов или графика работы машин и аппаратов и расхода пара составляют таблицу часового пара на технологические нужды (суммарно по операциям технологического процесса), горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию и определяют моментальный часовой расход пара. Котельные, агрегаты выбирают по паропроизводительности (кг/ч) с учетом максимального часового расхода пара. Расчет и подбор теплоподготовительной установки осуществляют по поверхности нагрева. Поверхность нагрева (F, м2) определяют по формуле:  , (12.4)где G – массовый расход вода, л/с; tГ, tХ – температура горячей, холодной воды, °С; k – коэффициент теплопередачи (2200…3500) Вт/(м2∙К).  , (12.5)где tП – температура теплоносителя, °С; tГ – температура горячей воды, °C. ^ Система отопления включает источник тепловой энергии (генератор), нагревательные приборы, трубопроводы или каналы, соединяющие генератор с нагревательными приборами. Расчет отопления сводится к определению теплопритоков, которые необходимо ввести в помещение, и подбору нагревательных приборов. Вначале определяют теплопотери здания (QТП, Вт) по формуле: QТП=qУТ∙V∙(tВ–tН) , (13.1) где qУТ – удельная тепловая характеристика, Вт/(м3∙К); V - объем здания, м3; tВ, tН – внутренняя и наружная температуры, °С. Значение удельной тепловой характеристики для зданий зависит, в основном, от их объема: V , м3 qУТ , Вт/(м3∙К) до 5000 0,4 до 10000 0,35 свыше 10000 0,34 Расчетная внутренняя температура воздуха в цехе может быть принята 18…20°С. Наружная температура воздуха принимается согласно данному региону, страны. Затем определяют тепловыделения (Вт) от рабочего технологического оборудования и пребывания людей: от электродвигателей (Q1, Вт) Q1=1000∙NЭ , (13.2) где NЭ – мощность установленных электродвигателей, кВт. от пребывания людей Q2 =230∙n, (13.3) где n – число работающих; 230 - тепло выделение одним работающим при умеренной физической работе, Вт от машин и аппаратов Q3=3…5% от количества тепла, приходящего в машину или аппарат с теплоносителем, QТ (пар, горячая вода) QT=MC∙(tK–tH) , (13.4) Затем определяют общие тепловыделения ΣQ=Q1+Q2+Q3, (13.5) Количество тепла, которое необходимо ввести в помещение для поддержания заданной внутренней температуры, определяется разностью между теплопотерями здания и тепловыделениями от работающего технологического оборудования и пребывания людей: QP=QTП– ΣQ, (13.6) После этого определяют поверхность нагревательных приборов и число секций в них. В качестве нагревательных приборов могут использоваться отопительные радиаторы M-I40. Поверхность нагрева радиаторов (F, м2) определяют по формуле  , (13.7)где k – коэффициент тепло-передачи радиатора, Вт/ (м2∙К) (9,76 Вт/ (м2∙К) tП – температура теплоносителя, ºC; tВ – температура воздуха, °С. Температуру теплоносителя определяют как среднюю между температурой воды, входящей в нагревательный прибор и выходящей из него. Температуру выходящей воды принимают на 15-20°С ниже исходной. Число секций в нагревательном приборе определяется:  , (13.8)где f – поверхность нагрев отдельной секции радиатора (для М-140, f=0,254 м2)
|
