АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

Жылуэнергетикалық қондырғылар кафедрасы

БЕКІТЕМІН

Оқу-әдістемелік жұмыс жөніндегі проректор

_________ Э.А.Сериков

«___» _________2006 ж

"Жылуэнергетикалық жүйелер және энергия пайдалану"

КЕЛІСІЛДІ Каферасы мәжілісінде қаралды

ОӘБ бастығы және құпталды ________О.З. Рутгайзер «__» __2006ж. № хаттама

«___»________ 2006ж.

Редакторы Каф. меңгерушісі

________ Ж.А. Байбураева ________ А.А. Кибарин

«___» _______2006ж «___» _______2006ж

Стандарттау жөніндегі маман Құрастырушы:

________ Н. М. Голева ________ Е. Нурекен «____» ______2006ж. «____» ______2006ж.

АЛМАТЫ, 2006ж.

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

Жылуэнергетикалық қондырғылар кафедрасы

Жылуэнергетикалық жүйелер және энергия пайдалану

Пәндік жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

(050717-Жылуэнергетика мамандығының студенттері үшін)

АЛМАТЫ 2006

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Э.А.Сериков, С.К.Әбілдинова, Е.Нұрекен.

Жылуэнергетикалық жүйелер және энгергия пайдалану. Пәндік жұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар (050717 - Жылуэнергетика мамандығының студенттері үшін) – Алматы: АЭжБИ. 2006. – 31 б.

Әдістемелік нұсқауларда жұмыстың нұсқалары, орындалу реті және негізгі талаптар келтірілген.

Кесте 7, без. 6, библиогр. - 20 атау.

Пікірші: техн. ғыл. докторы, профессор Темірбаев Д.Ж.

Алматы энергетика және байланыс институтының 2006 жылғы жоспары бойынша басылды.

ã Алматы энергетика және байланыс институты, 2006 ж.

1 ЖЭО - ның қағидалық жылулық сүлбесін есептеу

Кіріспе

Пәндік жұмыс "Жылуэнергетикалық жүйелер және энергия пайдалану" пәнін оқығанда алған білімді тереңдетіп және баянды етуге (закрепить) арналған. Жылу электр стансалардың жылу энергетикалық жабдықтарын есептеумен таныстырады.

1.1 Пәндік жұмысқа тапсырма

Пәндік жұмыс нұсқасы 1.1-кестеден сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры бойынша алынады. Жұмысты орындағанда:

1.1.1 Жылулық жүктемелерді есептеу керек.

1.1.2 ЖЭО-ның негізгі жабдықтарын таңдау керек.

1.1.3 h-s сызбағында шығырда (турбина) будың ұлғаю құбылысын салып, алымдар көрсеткіштерінің жиынтық кестесін құрастыру керек.

1.1.4 Реттелетін алымдар (отбор) ажыратылғанда бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесін есептеу керек.

1.1.5 Бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесін әртүрлі әдістермен компьютерде есептеп, ЖЭО-ның жалпы ПӘЕ-ін өсірудің ең тиімді әдісін көрсету керек.

1.1.6 Шығыр қондырғысының техника-экономикалық көрсеткіштерін анықтау керек.

1.1.7 ЖЭО-ның қағидалық жылулық сүлбесін А1 пішімде (формат) сызу керек. Басқа суреттер мен сызбақтар А 4-те сызылып түсіндірмеге тігіледі. Түсіндірме жазу МЕМҮЛ (ГОСТ) 2.105-79 (ст СЭВ 2667-80) бойынша безендіріледі. Жұмыстың сызу бөлігі МЕМҮЛ (ГОСТ) 21.403-80 СПДС бойынша орындалады.

1.2 Пәндік жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар

1.2.1 Жылулық жүктемелерді есептеу

Жылулық жүктемелерді есептеу ЖЭО-ның төрт жұмыс тәртібі үшін жүргізіледі.

I-тәртіп-максимал қыстық, жылытуды жобалау үшін берілетін t_c^е

сыртқы ауаның есептік ыстықтығына сәйкес.

Q¹-тапсырма бойынша берілген максимал жүктемелер қосындысы болады

_.(1.1)

II-тәртіп ең суық айдағы сыртқы ауаның орташа ыстықтығына t_с^xm сәйкес.

, (1.2)

(1.3)

мұнда t_i-санитарлық норма бойынша баспана ішіндегі ыстықтық.

III - тәртіп орташа қыстық жылыту кезеңіндегі сыртқы ауаның орташа ыстығына сәйкес.

, (1.4)

. (1.5)

IV - тәртіп жаздық жылыту және желдету жүктемелері жоқ кездегі ЖЭО-ның жұмысын сипаттайды.

(1.6)

мұнда -жаз кезеңіндегі су шығысының төмендеуін есепке алады (0.8-1.0).

1.2.2 ЖЭО-ның негізгі жабдығын таңдау

1.2.2.1 Шығыр қондырғысын таңдау.

ЖЭО-ның негізгі жабдығын үшінші тәртіптің орташа қыстық жүктемесі Q^III бойынша таңдалады. Анықтамалық әдебиетте жылуландыру шығырлары үшін реттелетін алымдар сипаттамасы ретінде алымнан бу шығысы немесе жылу шығысы беріледі. Пәндік жұмыста шығырды таңдау үшін жылу мөлшерін алымдарда алынатын боламалы бу мөлшеріне аудару керек. Жуықша есептеулер үшін жылуландыру алымдағы орташа қысымды P_ш=0,12 МПа және орташа ыстықтықты t =105°с деп алуға болады. Сонда су және су буының кестесінен бу i_ш=2686 кДж/кг және шық i_ош=439 кДж\кг қажырларын (энтальпия) анықтап, табамыз

. (1.6)

Мұнда Q_ш-жылулық жүктеме, квт;

= 0,98 қыздырғыш ПӘЕ.

Энергожүйеге кіретін ЖЭО-ғы жылуландыру қондырғыларының түрі және бірлік қуаты ауданның жылулық жүктемелерінің болашақ шамасын және сипатын ескеріп мүмкінше үлкендеу етіп алынады.

1.1-кесте Пәндік жұмысқа бастапқы мәліметтер

Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифрының біріншісі

Q_{жүктеме,}МВт

Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифрының екіншісі

Д_ө, т/сағ.

Қала

Q_{жыл-у+жел-у}

Q_ы.с.қ

100

300

150

180

280

190

270

180

140

300

100

130

100

150

450

270

400

420

700

200

250

460

360

0.62

0.64

0.66

0.74

0.76

0.80

0.85

0.71

0.82

0.65

-31

-25

-32

-35

-38

-30

-35

-15

-29

-7.3

-2.1

-6.9

-7.5

-8.7

-8.0

-6.5

-8.7

+2.4

-8.1

-15.6

-7.4

-16.2

-15.1

-17.7

-16.2

-14.2

-17.4

-0.9

-14.9

Мысалы: сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры 57 болса, онда біріншісі 5, екіншісі 7. 1.1- кесте бойынша

Шығырды таңдау берілген өндірістік мұқтаждыққа бу шығысы D_өт/сағ бойынша жасалады, бірінші «ПТ» немесе «Р» түрлі шығырлар, сосын «Т» түрлі шығырлар таңдалады. Өндірістік бу алымы бар шығырлар бұл алымды жыл бойынша ұзақ пайдалануды ескеріп таңдалады. Қарсы қысымды шығырлар жылыту және өндірістік булық жүктемелердің негізгі (базовая) бөлігін қамтамасыз ету үшін таңдалады.

Екі көрсетілген (номинал) қуат мәні бар шығырларды қондырғанда, мысалы Т-250/300-240, ЖЭО-ның қондырылған электр қуаты шығырдың максимал қуатының мәні бойынша анықталады. Бұндай қондырғылардың жұмыстық қуаты және электр қайратын (энергия) өндіруі жылулық жүктеме тәртібіне (графигіне) сәйкесті ЖЭО жобасында анықталады. Қыстық тәртіпте қондырғының максимал электрлік қуатын пайдалану жобада есептелмейді, себебі ол тек апаттық жағдайларда рұқсат етіледі.

1.2.2.2 Қайраттық қазан қондырғыларын (ҚҚ) таңдау

Қондырылған қазандар саны және бірлік қуаты қазандықтың қосынды жылулық жүктемесіне және жылу беру тәртібіне тәуелді және жеке кәсіпорындардың жылу тұтыну тәртібімен анықталады.Таңдалған шығырлар сипаттамалары бойынша шығырларға берілетін жаңа будың қосынды шығысы және көрсеткіштері табылады. Будың қосынды шығысын және оның көрсеткіштерін білсек, қазандық қондырғылардың санын және бу өндірулігін таңдаймыз.

Қондырылатын ҚҚ санын және бірлік жылу өндірулігін ҚҚ-ның есептік өндірулігінің шамасы бойынша таңдау керек. Өндірулігі ең үлкен қазан істен шыққанда қалғандары тәсілдемелік (технологиялық) тұтынушыларға максимал жылу беруді және ΙΙ-тәртіп бойынша қажетті мөлшерде жылытуға, желдетуге және ыстық сумен қамдауға жылу беруді қамтамасыз етулері керек.

Шығырлармен құрамада (блок) қондырылатын ҚҚ өндірулігі жаңа будың өзіндік мұқтаждыққа шығысын және 3% –дық қорды есепке алып шығыр арқылы жаңа будың максимал өтуі бойынша таңдалады. Көлденең байланыстары бар ЖЭО-да қондырылған ҚҚ-дың саны және бу өндірулігі шығырлардың қосынды максимал шығысы бойынша өзіндік мұқтаждықты 3% мөлшерде ескеріп таңдалады.

Пәндік жұмыста қазандар санын шығырлар санына тең етіп алуға болады. Пәндік жұмыста қазандар санын шығырлар санына тең ғып алуға болады.

1.2.2.3 Су қыздыратын шыңдық қазандарды таңдау

ЖЭО-ның негізгі жабдығы III-тәртіп жүктемесі Q^III-бойынша таңдалған. Сонымен ЖЭО I және II-тәртіптер жүктемелерін шыңдық су қыздыру қазандары (ШСҚ) қамтамасыз етеді.

ШСҚ-дың жылу өндірулігі және саны, әдетте, жылыту, желдету және ыстық суменқамдаудың максимал жылулық жүктемесінің 40 - 45%–ын қамтамасыз ету шарты бойынша таңдалады.

ШСҚ жылулық жүктемесі жүктемелер айырмасы ретінде анықталады.

(1.7)

Жылулық қуат бойынша ШСҚ түрлері таңдалады.

1.2.3 Бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесін есептеу.

Жылулық сүлбені есептеу «ПТ» және «Т» түрлі шығырлары бар бу шығырлы қондырғылар үшін өндірістік және жылуландырулық алымдар жоқ болғанда жүргізіледі. Бұл есептеуді жүргізгенде [4] әдебиеттен 84-94- беттердегі 5.3,5.4 - мысалдарды қараңыз.

1.2.3.1 Будың шығырда ұлғаю құбылысын h-S сызбақта салу және жаңғыртулық алымдар көрсеткіштерінің жиынтық кестесін құрастыру.

Шығырда будың ұлғаю құбылысын h-S сызбақта салу келесі ретпен жүргізіледі. Жаңа бу қысымы Р_о, ыстықтығы t_о және соңғы қысым Р_с бойынша будың теориялық ұлғаю құбылысы салынады.

1.2.1-сурет. h-S сызбақта будың ұлғаю құбылысы

Нақты ұлғаю құбылысы «О» және «К» нүктелер арасында салынады. Соңғы нүкте есептелген қажыр (энтальпия) шамасы h_сбойынша изобарада (қысымтұрақта) болады.

(1.8)

мұндағы шығырдың ішкі салыстырмалы ПӘЕ.

ОК сызығы мен шығыр сипаттамаларынан алынған бу қысым- тұрақтарының қиылысынан жаңғыртулық алымдардағы бу қажырларын табамыз. Алымдардағы бу көрсеткіштерін 2.1-кестеге жазады.

1.1 - кесте

Аты

Алымдар

1 Алымдағы қысым Р_і, МПа

2 Алымдағы бу ыстықтығы t_і, ⁰С

3 Алымдағы бу қажыры (энтальпия), h_і,кДж/кг

4 Қанығу ысықтығы t_қі,

5 Ағызу (дренаж) қажыры һ_а.ғ.і, кДж/кг.

6 Су ыстықтығы: қыздырғыштан кейін t"_сі,^ос

7 Қыздырғышқа дейін су ысықтығы

8 Қыздырғыштан кейін су қажыры кДж/кг.

9 Қыздырғышқа дейін су қажыры , кДж/кг.

10 Алым буымен электр қайратын кем өндіру еселеуіші У_і

Алымдағы бу қысымдары бойынша қанығу ыстықтығы t_қі,^оС, ағызу (дренаж) қажыры h_ағі, кДж/кг. Беттік қыздырғыштан кейін су ыстықтығы кем қызуды ескерсе ( t=5⁰С)

. (1.9)

Қыздырғышқа дейінгі су ыстықтығы алдыңғы қыздырғыштан кейінгі су ыстықтығы ретінде анықталады (қыздырғыштар нөмірі бу алымының нөмірімен белгіленеді). Мысалы, 1 қыздырғышқа дейінгі су ыстықтығы 2 қыздырғыштан кейінгі су ыстықтығына тең

(1.10)

Бұл қыздырғыш араластырғыш түріндегі болғандықтан, газсыздырғышта (деаэратор) кем қызу жоқ.

Су қажыры су және су буының қасиеттерінің кестесі бойынша анықталады.

ЖҚҚ – ғы қоректік су қысымы

(1.11)

1.2.3.2 Бу шығырлы қондырғының жылулық сүлбесін есептеу реті

Есептеу ретін 2.2-суреттегі жылулық сүлбе мысалында қарастырамыз.

1.2-сурет. Бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесі

Жоғары қысымды қыздырғыштар (ЖҚҚ) тобы, газсыздандырғыш үшін жылулық теңестік (баланс) теңдеуін құрастырып және 2.1-кестеден шамалар мәнін қойып, алымдар үлесін табамыз.

ЖҚҚ-1: ,

мұнан

(1.12)

оңайлату үшін деп қабылдаймыз.

ЖҚҚ-2:

. (1.13)

ЖҚҚ-3: .

(1.14)

газсыздандырғыш

. (1.15)

Осы тәріздес ТҚҚ тобы үшін:

ТҚҚ-4:

(1.16)

ТҚҚ-5: ,

(1.17)

ТҚҚ-6:,

(1.18)

ТҚҚ-7:

(1.19)

1.2.3.3 Бушығырлы қондырғы сүлбесін ЭЕМ-мен есептеу үшін тапсырма

1.2.3-суретте бушығырлы қондырғы сүлбесін ЭЕМ-мен есептеудің жиынтық сүлбесі келтірілген. Бұл алгоритм бойынша мысал ретінде «Курсовой ИСТ ПП2» деген атпен ЕХЕL-де жылулық сүлбені есептеу бағдарламасы құрастырылған.

ЖЭО-ның көрсеткіштері, яғни шығырда жұмыс істейтін будың бастапқы және соңғы қысымдары және де оны аса қыздыру станса жұмысының тиімділігіне айтарлықтай ықпал етеді. Кейбір қуаты орташа жылу стансалардың жұмыстық көрсеткіштерін таңдағанда келесі жағдайларды ескереді:

а) шығыр алдындағы жаңа будың бастапқы көрсеткіштерін жоғарлату бушығырлы ЭС-ның барлық түрлерінің тиімділігін арттырады. Бастапқы көрсеткіштерді жоғарлату шегі жаңа беріктігі жоғары және ыстыққа төзімді болаттарды қолдану тәсілдемесімен анықталады;

б) буды аса қыздыруды қолдану станса тиімділігін арттырады және шығырда будың соңғы ылғалдылығын 12-14%-ға төмендетеді;

в) будың соңғы қысымы мен ыстықтығын төмендету шығырдың термиялық ПЭЕ – ін өсіреді. Іс жүзінде соңғы көрсеткіштерді төмендету бу шығыр шықтағышына кірудегі салқындататын су ыстықтығымен және ондағы жылуалмасу жағдайларымен анықталады;

г) қоректік суды жаңғыртулық қыздыруды қолдану, бұл қоршаған ортаға жылу әкетуді азайтады.

Беттік қыздырғыштарды қоректік суды жаңғыртулық қыздыруды шықты әкетудің төрт сүлбесінің көмегімен жүзеге асыруға болады:

a) көтеру сорғылары бар шықты әкету сүлбесі;

б) түсіру сорғылары бар шықты әкету сүлбесі;

в) каскадтық көтеруі бар шық әкету сүлбесі;

г) шықты қыздырғыштардан каскадтық ағызу.

Бұлардың ішінде ең тиімдісі алдыңғы үшеуі. Олар қоректік суды будың қанығу ыстықтығына дейін кемқыздырудың кіші мәндерінде араластырғыш қыздырғышы бар сүлбедей тиімділік береді. Ең тиімсізі қыздыратын будың шығын каскадтық ағызуы бар сүлбе. Бұл сүлбеде қыздыратын будың ыстық шығынын төмен қысымды алымдарды ығыстыруы жаңғыртулық жүйенің тиімділігін төмендетеді.

Осы жағдайлар негізінде әрбір студент бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесін есептеудің ЭЕМ қолданып өз әдістемесін жасап, жиынтық-сүлбесін құрастыру қажет.

1.3 Бу шығырлы қондырғының техника-экономикалық көрсеткіштері Жаңғыртылуы бар шығыр қондырғысына (ШҚ) бу шығысы

, (1.20)

мұнда жаңғыртылусыздағы бу шығысы;

- жылулық тұтынуға кеткен i – алым буының электр қайрат кемөндіру еселеуіші;

Енгізу

һ_і,һ_{а.ғ.і, һ, һ}

1.2.3 – сурет. Шығыр қондырғысының жылулық сүлбесін есептеу үшін алгоритмнің жиынтық сүлбесі

Жаңғыртылуы бар ШҚ-на жылу шығысы

. (1.21)

Жаңғыртылуы жоқ ШҚ-на жылу шығысы

. (1.22)

Жаңғыртылу бар ШҚ-ның пайдалы әрекет еселеуіші

. (1.23)

Жаңғыртылу жоқ ШҚ-ның пайдалы әрект еселеуіші

. (1.24)

Шартты отын шығыcы

, (1.25)

мұнда

Шығыр қондырғысына шартты отынның меншікті шығысы

, (1.26)

(1.27)

Стансаның жалпы ПӘЕ;

(1.28)

мұнда _ққ=0,90-қазандық қондырғының ПӘЕ;

_тас=0,99-жылуды тасымалдаудың ПӘЕ.

1.4 Қорытынды

Шығыр қондырғысының жаңғыртылу бардағы және жоқтағы (шықтық тәртіптегі) ПЭЕ-ін салыстырып қорытынды жасау. Олардың айырмашылығын түсіндіру керек.

Әдебиеттер тізімі

1. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции.-М.: Энерго- атомиздат,1987.-326с.

2. Ривкин С.Л. Александров А.А. Термодиномические свойства воды и водяного пара: Справочник.-М.: Энергоатомиздат,1987.-79с.

3. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник /под ред. В.А.Григорьева, В.М.Зорина.-М.:Энергоатомиздат, 1989.-608с.

4. Промышленные тепловые электростанции /под ред.Е.Я.Соколова.-М.: Энергия,1979.-269с.

5. Нормы технологического проектирования тепловых электро- станций.-М.: Энергоиздат,1981.

Мазмұны

1 ЖЭО – ның қағидалық жылулық сүлбесін есептеу..........................................3

Кіріспе......................................................................................................................3

1.1 Пәндік жұмысқа тапсырма.....................................................................3

1.2 Пәндік жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар......................3

1.2.1 Жылулық жүктемелерді есептеу........................................................3

1.2.2 ЖЭО-ның негізгі жабдығын таңдау...................................................4

1.2.2.1 Шығыр қондырғысын таңдау...........................................................4

12.2.2 Қайраттық қазан қондырғыларын (ҚҚ) таңдау..............................5

1.2.2.3 Су қыздыратын шыңдық қазандарды таңдау.................................5

1.2.3 Бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесін есептеу...................6

1.2.3.1 Будың шығырда ұлғаю құбылысын h-s сызбақта салу және

жаңғыртулық алымдар көрсеткіштерінің жиынтық кестесін құрастыру..........7

1.2.3.2 Бушығырлы қондырғының жылулық сүлбесін есептеу реті......10

1.2.3.3 Бушығырлы қондырғы сүлбесін ЭЕМ-мен есептеу үшін тапсырма................................................................................................................10

1.3 Бушығырлы қондырғының техника-экономикалық көрсеткіштері.11

1.4 Қорытынды............................................................................................13

Әдебиеттер тізімі...................................................................................................13

2 Цемент клинкерін күйдіру (обжиг) үшін айналатын пешті есептеу

Кіріспе

Цемент клинкерін күйдіру (обжиг) үшін айналатын пештер түрлері төменде келтірілген (2.1-кесте):

2.1-кесте

Көрсеткіштері	Пеш түрлері
	ПВМ						ПВС			ПВСД
Өндірулігі, т/тәу.	840	1700		1800	3000		840		3000			5000
Клинкерді күйдіру үшін меншікті жылу шығысы, кДж/кг Пеш қосөресі (диаметрі), м Пеш ұзындығы, м	6720						3570
	4.0 150		5.0 185	5.6 185		7.0 230	4.0 60	6.4/7.0 95			4.5 80		5.0 100

- ПВМ-да жылуалмастыру қондырғысы пеш ішінде цемент клинкерін ылғалды тәсілмен өндіру үшін арналған;

ПВС-та жылуалмастыру қондырғысы пеш сыртында цемент клинкерін құрғақ тәсілмен өндіру үшін арналған;

ПВСД-жылуалмастыру қондырғысы пеш сыртында декарбонизатор бар цемент клинкерін құрғақ тәсілмен өндіру үшін арналған.

Пешті электр қозғалтқыш айналдырады.

2.1 Пәндік жұмысқа тапсырма

Цемент зауытының қуаты Күнтізбелік (календарлық) уақытты пайдалану еселеуіші 0.9. Шикізат қоспасы мен клинкердің химиялық құрамы:

Тотықтар

SiO₂

Al₂O₃

Fe₂O₃

CaO

MgO

SO₃

ППТ (қыздырғандағы

шығындар)

Шикізат қоспасы

13.78

2.85

3.18

43.44

0.88

0.65

35.22

Клинкер

23.23

4.91

5.03

64.9

1.11

0.82

Клинкердің арасандық (минералдық) құрамы, %

Отын – тас көмір. Отынның түзгілік құрамы, % Отынның жану жылуы 25707 кДж/кг.

Шлам ылғалдылығы . Пешке келетін шылам ыстықтығы Пешке келетін отын мен ауа ыстықтығы қоршаған ауа ыстықтығы пештен шығатын газдар ыстықтығы

Клинкер ыстықтығы: пештен шыққанда тоңазытқыштан шыққанда

Отын ылғалы кептіруге дейін кептіргеннен кейін :

а) цемент зауыты үшін айналатын пешті таңдау керек;

б) пешті жылулық есептеу керек.

Тапсырма нұсқасы 2-кестеден сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры бойынша алынады.

2.2-кесте

Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифрының біріншісі

Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифрының екіншісі

450*10³

500*10³

470*10³

480*10³

490*10³

500*10³

520*10³

530*10³

510*10³

515*10³

215

210

213

214

220

225

220

215

210

213

Мысалы: сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры 57 болса, онда біріншісі 5, екіншісі 7.2 – кесте бойынша:

2.2 Пәндік жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар

Бұл жұмысты орындағанда [3] әдебиеттен 90-96 беттегі 5.1 мысалды қараңыз.

2.2.1 Тәсілдемелік есептеу

Пештер тәулік бойы істейді. Жұмыстық уақытты пайдалану еселеуіші 0.9 болғанда бір жылдағы жұмыс сағаттар саны

(2.1)

Зауыттың сағаттық өндірулігі

(2.2)

Осы мәлімет бойынша 1-кестеден пешті таңдаймыз. Мысалы, болса әрбіреуінің өндірулігі 840 т/тәу; (немесе 840:24=т/сағ. бір пешке) екі ПВМ пешін алады.

2.2.2 Айналатын пештің заттық теңестігі (балансы) (есептеуді клинкердің 1 кг-на жүргіземіз):

а) отын шығысы ;

б) шикізат шығысы:

1) кептірілген

(2.3)

2) кептірілген қайтарылмайтын әкетіндіні есепке алып

(2.4)

мұнда

Шламды есепке алып

(2.5)

в) ауаның теориялық шығысы

(2.6)

мұнда 1.429–оттек тығыздығы кг/м³, қатты отын құрамы, %.

г) нақты ауа шығысы болғанда

(2.7)

(2.8)

ауа тығыздығы;

д) ауа ылғалының шығысы

(2.9)

мұнда ауа ылғалдығы (анықтамадан алынады).

(2.10)

мұнда - су буының тығыздығы;

е) біріншілік ауамен көмір тозаңын дайындау қондырғысынан енгізілетін су буының мөлшері

(2.11)

мұнда және -кептіруден бұрынғы және кейінгі отын ылғалы.

Заттық теңестіктің шығыстық баптарының қосындысы

(2.12)

Кірістік баптар:

а) клинкер шығымы – 1 кг;

б) тәсілдемелік СО₂ шығымы

, (2.13)

мұнда - шикізаттың қоспадағы химиялық байланысқан көмірқышқыл газ мөлшері, %.

, (2.14)

мұнда сәйкесті көмірқышқыл газының, кальций және магний тотықтарының затшалық (молекулалық) маңыздары (массалары);

(2.15)

в) шикізаттың физикалық суының шығымы

, (2.16)

(2.17)

г) шикізаттың гидраттық суының шығымы

, (2.18) , (2.19)

мұнда -шикізаттық қоспадағы мөлшері, %;

д) әкетінді шығымы

, (2.20)

мұнда - әкетіндінің дегидратациялану дәрежесі.

е) шығар газдардың отыннан шығымы

(2.21)

мұнда -газдар құраушыларының тығыздығы;

ж) шығар газдардың отыннан жалпы шығымы

(2.22)

Жылулық теңестіктен -ны анықтап, заттық теңестіктің сәйкестенбеуін (невязка) табамыз;

и) отын күлінің әкетіндісі

. (2.23)

Заттық теңестіктің кірістік баптары

. (2.24)

2.2.3 Айналатын пештің жылулық теңестігі

1 кг Клинкердің түзілуіне қажет жылу шығысы

, (2.25)

мұнда – шикізаттық қоспадағы берілген тотықтар мөлшері, %; -құрғақ шикізаттың теориялық шығысы.

Клинкердің 1 кг-на жылулық теңестік құрастырады:

а) жылу кірісі, кДж/кг:

1) отынның жануынан

(2.26)

2) отынмен кіретін

; (2.27)

3) шламмен кіретін

, (2.28)

мұнда -шикізаттық қоспаның құрғақ бөлігінің жылусыйымдылығы;

4) біріншілік ауаның қажыры (энтальпиясы)

; (2.29)

мұнда біріншілік ауа үлесі көмір тозаңы үшін; ауа жылусыйымдылығы.

5) екіншілік ауа қажыры

; (2.30)

6) пешке кірген жалпы жылу

; (2.31)

б) жылу шығысы және шығындары, кДж/кг:

1) Клинкердің түзілуіне (2.25-кейіптеме бойынша):

; (2.32)

2) ылғалды буландыруға

; (2.33)

3) шығар газдармен кеткен

(2.34)

мұнда - газдар мен су буының жылусыйымдылықтары, кДж/(кг*⁰С);

4) пештен шыққан клинкердің қажыры

(2.35)

мұнда болғанда клинкер жылусыйымдылығы;

5) тозаң әкетіндісінің қажыры

(2.36)

мұнда әкетілген тозаң жылусыйымдылығы:

әкетіндіні декарбонизациялауға және дегидратизациялауға

(2.37)

қоршаған ортаға кететін

(2.38)

мұнда пеш тұрқының (корпус) жылуберетін бетінің ауданы; пеш тұрқының 1м²-нен 1 сағатта қоршаған ортаға берілетін жылу мөлшері.

Пеште жұмсалатын жылудың жалпы мөлшері

(2.39)

Жылулық теңестіктің теңдеуі

(2.40)

осыдан клинкер анықталады.

Меншікті жылу шығысы

клинкер. (2.41)

Заттық теңестік баптарының қосындыларын табамыз:

Заттық теңестіктің сәйкестенбеуі

(2.42)

Айналатын пештің жиынтық жылулық теңестігі

2.3-кесте

Теңестік бабы	Жылу мөлшері
Теңестік бабы	кДж/кг	%
Жылу кірісі: отынның жануынан отынмен кірген шламмен кірген біріншілік ауамен екіншілік ауамен
Барлығы Жылу шығысы және шығыны: Клинкердің түзілуіне Ылғалдың булануына Шығар газдармен кеткен Пештен шыққан клинкермен кеткен Тозаң әкетіндісімен кеткен Декарбонизацияға және дегидратизацияға кеткен Қоршаған ортаға кеткен Барлығы
Теңестіктің сәйкестенбеуі

Әдебиеттер тізімі

1. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник /Под общ.ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. - М.: Энергоатомиздат, 1991. – 588 с.

2. Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки/ Под ред. А.Д. Ключникова.- М.: Энергоатомиздат, 1989. – 336 с.

3. Павлов В.Ф., Павлов С.В. Основы проектирования тепловых установок. – М.: Высш.шк., 1987. – 143 с.

Мазмұны

2 Цемент клинкерін күйдіру (обжиг) үшін айналатын пешті есептеу............15

Кіріспе

2.1 Пәндік жұмысқа тапсырма...............................................................15

2.2 Пәндік жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар.............16

2.2.1 Тәсілдемелік есептеу.........................................................................16

2.2.2 Айналатын пештің заттық теңестігі (балансы)..............................16

2.2.3 Айналатын пештің жылулық теңестігі............................................18

Әдебиеттер тізімі..................................................................................................21

3 Үзіксіз әрекет ететін беттік жылуалмастырғышты жылулық және сұйықағулық есептеу

Кіріспе

Пәндік жұмысты орындау барысында студент «Жылуэнергетикалық жүйелер және энергия пайдалану» пәнін оқығанда алған білімін тереңдетеді.

3.1 Пәндік жұмыс тапсырмасы

Ауа шығыспен жылуалмастырғыш құбырларының ішінде қозғалады. Құбырлар 12х18Н9Т болаттан істелген, түтіндік газдармен көлденең ағысталады, орналасуы дәліздік (коридорлық) (1-сурет). Түтін газдарының құрамы: . Ауа ыстық-тықтан ыстықтыққа дейін қызады, түтін газдары ден ге дейін салқындайды. Ең тар қимада түтін газдарының жылдамдығы . Құбырлардың ішкі қосөресі (диаметрі) , сыртқы қосөресі Қатардағы құбыр саны , түтін газдарының ағын бағыты бойынша қатар саны . Газ ағынына көлденең бағыт бойынша құбырлар адымы газ ағыны бойынша -

Қыздыру бет ауданын, ыстықтығын және жылутасығыштарды айдауға қажет қуатты анықтау керек.

Тапсырма нұсқасы 1-кестеден сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры бойынша алынады.

3.1-кесте Пәндік жұмыс нұсқалары

Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифрының біріншісі

Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифрының екіншісі

1.3

1.5

1.4

1.6

1.7

1.5

1.3

1.4

1.6

1.5

300

280

310

290

300

285

295

310

430

435

430

420

410

420

430

400

410

420

370

380

375

390

385

370

380

360

370

380

Мысалы: сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры 57 болса, онда біріншісі 5, екіншісі 7. 1-кесте бойынша:

3.1-сурет. Құбырлары көлденең ағысталатын жылуалмастырғыш сүлбесі

3.2 Пәндік жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар

3.2.1 Қыздыру бет ауданын есептеу

Бұл есептеуді жүргізгенде әдебиеттен 438 беттегі 34.3 – мысалды қараңыз.

Ауаның орташа ыстықтығы

. (3.1)

бойынша ауаның физикалық тұрақтыларын кестеден аламыз:

(3.2)

Ауаға жылу ағыны

. (3.3)

Қилысқан ағын үшін орташа логарифмдік ыстықтық тегеурін

, (3.4)

, (3.5)

(3.6)

Көрсеткіштер

, (3.7)

. (3.8)

сызбағы бойынша (3.2-сурет) анықталады, оны (4) кейіптемесіне қойып ны табамыз.

3.2-сурет. Түзету еселеуіші ні анықтау үшін сызбақ

Құбыр қабырғасының қалыңдығы

12х18Н9Т болаттың жылуөткізгіштігі болғанда

Ауаның орташа жылдамдығы

. (3.9)

Ауа үшін Рейнольдс саны

. (3.10)

Егер ағын ретсіз болса Нуссельт саны ауа үшін

. (3.11)

Бірінші жуықтауда деп қабылдасақ болады.

Қабырғадан ауаға жылуберу еселеуіші

. (3.12)

Түтін газдарының орташа ыстықтығы

. (3.13)

бойынша түтін газдарының физикалық тұрақтыларын табамыз:

(3.14)

Газдар үшін Рейнольдс саны

. (3.15)

Газдар үшін Нуссельт саны

(3.16)

мұнда шабуыл бұрышы болғандықтан шабуыл бұрышына түзету , дәліздік орналасу үшін құбырлар адымына түзету

(3.17)

шоқтағы құбырлар қатар саны үшін түзету

(3.18)

мұнда дәліздік шоқ үшін

қатар 1 2 3

0,6 0,9 1

Сонда

Газдардан қабырғаға жылуберу еселеуіші

. (3.19)

Жылуөту еселеуіші

.. (3.20)

Жылуалмасу бетінің ауданы

. (3.21)

Жылуалмастырғыш құбырларының ұзындығы

. (3.22)

3.2.2 Қабырға ыстықтығын есептеу

Жылу ағынының тығыздығы

. (3.23)

Ауа жағындағы қабырға ыстықтығы

. (3.24)

Түтін газдары жағындағы қабырға ыстықтығы

. (3.25)

3.2.3 Жылутасығыштарды айдауға қажет қуатты есептеу

Түтін газдары дәліздік құбыр шоғын көлденең ағыстайды. Оның кедергісі былай анықталады.

Шоқтың геометриялық көрсеткіші

. (3.26)

Егер болса, онда кедергі

. (3.27)

Егер болса, онда кедергі

. (3.28)

санының дәреже көрсеткіші

, (3.29)

егер болса,

немесе , (3.30)

егер болса.

Ауа қатарлас құбырлар ішінде қозғалады (3.3-сурет).

3.3-сурет. Ауа жолы

Ауа жағындағы толық кедергі

, (3.31)

мұнда (3.32)

егер ағын ретті болса , ал ретсіз болса

(3.33)

құбыр бұдырлығы.

(3.34)

Үдеуден болған қысым шығыны

. (3.35)

деп жылуалмастырғышқа кірудегі және одан шығудағы ауа тығыздығы мен жылдамдығын белгілі бойынша анықтап ді табамыз.

Түтін газдарын айдайтын үрлегіш қозғалтқышына қажет қуат

, (3.36)

мұнда (3.37)

Ауаны айдайтын үрлегіш қозғалтқышына қажет қуат

(3.38)

Қосынды қуат (3.39)

Есептегенде қозғалтқыштың ПӘЕ

Жылуалмастырғышты жобалағанда жылуалмасу бет пен жылутасы- ғыштарды қозғауға қажет қайрат шығысы арасындағы ең тиімді ара қатынасты қабылдайды. Ол үшін арнайы техника – үнемиеттік (эконо- микалық) есептеу жүргізіледі.

Әдебиеттер тізімі

1. Исаченко В.П. и др. Теплопередача. – М.: Энергоиздат, 1981.-416 с.

2. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача.- М.: Высш. Шк., 1988.-479 с.

3. Промышленные тепломассообменные процессы и установки/Под ред. А.М. Бакластова. – М.: Энергоатомиздат, 1986.-328 с.

4. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. – М.:Энергия, 1975.-280 с.

5. Авчухов В.В.., Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена. – М.: Энергоатомиздат, 1986.-144 с.

6. Темірбаев Д.Ж. Жылумаңызалмасу. – Алматы: АЭжБИ, 1997.–125 б.

Мазмұны

3 Үзіксіз әрекет ететін беттік жылуалмастырғышты жылулық және сұйықағулық есептеу...........................................................................................22

Кіріспе....................................................................................................................22

3.1 Пәндік жұмыс тапсырмасы..................................................................22

3.2 Пәндік жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар..................23

3.2.1 Қыздыру бет ауданын есептеу........................................................23

3.2.2 Қабырға ыстықтығын есептеу.........................................................25

3.2.3 Жылутасығыштарды айдауға қажет қуатты есептеу....................25

Әдебиеттер тізімі.

4 Ғимаратты жылуменқамдауды есептеу

Кіріспе

Пәндік жұмысты орындау барысында студент «Жылуэнергетикалық жүйелер және энергия пайдалану» пәнін оқып алған білімін тереңдетеді.

4.1 Пәндік жұмыс тапсырмасы

Ғимараттың сырт жағындағы ұзындығы ; ені биіктігі

Шынылау еселеуіші (терезе бетінің жалпы тік сырт жағының бетіне қатынасы) Қабырғалардың, терезелердің, төбе және еденнің жылуөту еселеуіштері

Қабырғалар, терезелер, терезе және еден үшін есептік ыстықтықтар айырмасын төмендету еселеуіштері

Ішкі ауа ыстықтығы ал жылыту үшін есептік сыртқы ауа ыстықтығы

а) ғимараттың сырт жағы арқылы болған меншікті жылу шығындарын және есептік жылу шығынын анықтау керек;

б) ішкі жылубөлуді, саңылаулық (инфильтрациялық) жылу шығынын және есептік жылыту жүктемесін анықтау керек;

в) ыстық сумен қамдаудың жылулық жүктемесін қыс және жаз кезеңі үшін анықтау керек;

г) ғимаратты жылытуға, ыстық сумен қамдауға және қосынды жылудың жылдық шығысын анықтау керек.

Тапсырма нұсқасы 4.1-кестеден сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры бойынша алынады.

4.1-кесте

Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифрының біріншісі

Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифрының екіншісі

-25

-20

-15

-10

-5

-10

-13

-14

-18

-16

Мысалы: Сынақ кітапша нөмірінің соңғы 2 цифры 57 болса, онда біріншісі 5, екіншісі 7. 1- кесте бойынша:

4.2 Пәндік жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар

4.2.1 Ғимараттың сырт жағы арқылы болған меншікті жылу шығындарын және есептік жылу шығынын анықтау. Бұл жұмысты орындағанда әдебиеттен 16-19 беттегі 2.1-2.4 мысалдарды қараңыз.

Қабырғалар, терезелер, төбе және еден беттері

(4.1)

Ғимараттың сыртқы көлемі

(4.2)

Ғимараттың сыртқы жағы арқылы жылуөтуден болған меншікті жылу шығындары

. (4.3)

Ғимараттың сырт жағы арқылы жылуөтуден болған есептік жылу шығыны

. (4.4)

4.2.2 Ішкі жылубөлуді, саңылаулық (инфильтрациялық) жылу шығынын және есептік жылыту жүктемесін анықтау.

Ішкі жылубөлуді анықтау үшін ғимараттың көлемдік еселеуішін , (- тұрғын аудан, ) ал меншікті жылубөлу есеелеуіші ( тұрғын ауданға)

Ғимараттың тұрғын ауданы

(4.5)

Ішкі жылубөлу

. (4.6)

Саңылаулық жылу шығынын келесі кейіптемеден анықтаймыз

(4.7)

мұнда - саңылаулық жылу шығыны, Вт;

- ғимараттың сырт жағы арқылы жылуөтуден болған жылу шығыны, Вт;

ғимараттың орташа қабатының есептік биіктігі;

және -ішкі және сыртқы ауа ыстықтықтары, К, -жел жылдамдығы;

Саңылаулық жылу шығыны

(4.8)

Жылытудың жылулық жүктемесі

(4.9)

4.2.3 Ыстық сумен қамдаудың жылулық жүктемесін қыс және жаз кезеңдері үшін анықтау

4.2.3.1 Қыс кезеңі үшін

Тұрғын ауданмен қамтамасыз етілу бір адамға орташа апталық су шығысы . Салқын (суқұбырлық) су ыстықтығы қыс кезеңі үшін қыздырылған жергілікті су ыстықтығы жылу шығысының апталық бірқалыпсыздық еселеуіші æ тәулік бойынша ең үлкен су тұтыну жылу шығысының тәуліктік бірқалыпсыздық еселеуіші æ

Ғимараттағы тұрғындар саны

(4.10)

Ыстық сумен қамдаудың орташа апталық, тәулік бойынша орташа максимал және максимал тұтынудың жылулық жүктемесі

(4.11)

(4.12)

(4.13)

Ыстық сумен қамдаудың жылулық жүктемесінің есептік жылыту жүктемесіне қатынасы

(4.14)

(4.15)

(4.16)

4.2.3.2 Жаз кезеңі үшін.

Салқын су ыстықтығы және тұрғындар миграциясына байланысты ыстық сумен қамдау үшін су шығысының жаздық азаю еселеуіші

(4.17)

(4.18)

(4.19)

4.2.4 Ғимаратты жылытуға, ыстық сумен қамдауға және қосынды жылудың жылдық шығысын анықтау

Жылыту кезеңінде сыртқы ауаның орташа ыстықтығы жылыту кезең ұзақтығы . Жыл бойынша жылу желісінің жұмыс істеу ұзақтығы яғни жаз кезеңінің ұзақтығы

Жылыту кезеңіндегі орташа жылыту жүктемесі

(4.20)

Жылыту үшін жылудың жылдық шығысы

(4.21)

Ыстық сумен қамдауға жылудың жылдық шығысы қыс және жаз кезеңдері үшін бөлек есептеледі

(4.22)

Қосынды жылдық жылу шығысы

(4.23)

Әдебиеттер тізімі

1. Соколов В.Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: МЭИ, 2001. – 472 с.

2. Сафонов А.П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям. – М.: Энергоатомиздат, 1985.-232 с.

3. Үсенбеков С.Ү. Жылумен қамтамасыз ету жүйелері. – Алматы: АЭжБИ, 1998.- 78 б.

4. Үсенбеков С.Ү. Жылуландыру және жылулық жүйелер. – Алматы: АЭжБИ, 2003. – 73 б.

Мазмұны

4 Ғимаратты жылуменқамдауды есептеу...........................................................28

Кіріспе....................................................................................................................28

4.1 Пәндік жұмыс тапсырмасы.............................................................28

4.2 Пәндік жұмысты орындау үшін әдістемелік нұсқаулар..............29

4.2.1 Ғимараттың сырт жағы арқылы болған меншікті жылу шығындарын және есептік жылу шығынын анықтау.......................................29

4.2.2 Ішкі жылубөлуді, саңылаулық (инфильтрациялық) жылу шығынын және есептік жылыту жүктемесін анықтау......................................29

4.2.3 Ыстық сумен қамдаудың жылулық жүктемесін қыс және жаз кезеңдері үшін анықтау........................................................................................30

4.2.3.1 Қыс кезеңі үшін.......................................................................30

4.2.3.2 Жаз кезеңі үшін.......................................................................30

4.2.4 Ғимаратты жылытуға, ыстық сумен қамдауға және қосынды жылудың жылдық шығысын анықтау....................................................31

Әдебиеттер тізімі

2006ж. қосымша жоспары, реті 73.

Нұрекен Есенбек

Жылуэнергетикалық жүйелер және энергия пайдалану

Пәндік жұмысты орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

(050717-Жылуэнергетика мамандығының студенттері үшін)

Редакторы Байбураева Ж.А.

Басуға қол қойылды Пішімі 60 х 84 1/16

Тиражы 100 дана №1 типография қағазы

Көлемі 2,0 оқу-басп.т Тапсырыс 601.

Бағасы 200 теңге

Алматы энергетика және байланыс институтының

көшірмелі-көбейткіш бюросы

050013 Алматы, Байтұрсынов к., 126