5.Общие положения теплового поверочного расчета.

Тепловой расчет теплогенератора на органическом топливе (котла) производят с целью определения экономических или конструктивных его параметров. Различают конструктивный и поверочный тепловые расчеты. Конструктивный тепловой расчет — это расчет, производимый для определения размеров топочного объема, радиационных и конвективных поверхностей нагрева, обеспечивающих номинальную производительность котла при заданных Рабочих параметрах. Целью расчета является разработка проекта нового котла при заданных характеристиках топлива, производительности и параметрах получаемого теплоносителя (пара или горячей воды). Поверочный тепловой расчет — это расчет, при котором по заданной конструкции и геометрическим характеристикам поверхностей нагрева котла для конкретного вида топлива определяются реальная производительность котла и экономичность его работы для чего определяют: тепловые потери; коэффициент полезного действия котла; расход топлива, скорости теплоносителя, воздуха и продуктов сгорания, температуры теплоносителя и продуктов сгорания, коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи элементов поверхностей нагрева котла. Поверочный расчет выполняется для оценки показателей экономичности, выбора вспомогательного оборудования, получения исходных данных для последующих расчетов, например: аэродинамического расчета котла и теплогенерирующей (котельной) установки, расчета ее тепловой схемы, гидравлических и прочностных расчетов.

Поверочный расчет также проводят при переводе котла на сжигание другого топлива, при изменении производительности, параметров получаемого теплоносителя, проведении реконструкции поверхностей нагрева. Результаты поверочного расчета позволяют оценить кроме экономичности степень надежности работы топки по условиям шлакования, опасность появления низкотемпературной коррозии, недостаток или избыток площади поверхности пароперегревателя (если он имеется). Спецификой поверочного расчета котла является неизвестность промежуточных температур газов и рабочего тела— теплоносителя, включая температуры уходящих газов и горячего воздуха; поэтому расчет выполняют методом последовательных приближений, задаваясь вначале некоторым значением температуры уходящих из котла газов, а затем сравнивая его с результатами расчета.

6.Основы теплового конструктивного расчета теплообменного аппарата.

Тепловой расчет теплообменных аппаратов. Тепловые расчеты ТА могут быть проектными и поверочными.

Проектные (конструктивные) тепловые расчеты выполняются при проектировании новых аппаратов, целью расчета является определение поверхности теплообмена. 

Поверочные тепловые расчеты выполняются в случае, если известна поверхность нагрева теплообменного аппарата и требуется определить количество переданной теплоты и конечные температуры ра­бочих жидкостей.

Тепловой расчет ТА сводится к совместному решению уравнений теплового баланса и теплопередачи. Эти два уравнения лежат в основе любого теплового расчета.

Уравнение теплового баланса устанавливает связь между количеством теплоты отданной горячим теплоносителем и теплотой воспринятой холодным теплоносителем. Без учета потерь теплоты это уравнение имеет вид:

 ,

где М₁, М₂ – массовый расход горячего и холодного теплоносителя;

С_р1, С_р2 – изобарная массовая теплоемкость горячего и холодного теплоносителя;

 – температура горячего теплоносителя на входе и выходе из теплообменника;

 – температура холодного теплоносителя на входе и выходе из теплообменника.

Произведение МС_р обозначают W и называют полной теплоемкостью массового расхода или водяным эквивалентом. Тогда из уравнения теплового баланса следует   , т.е. изменение температуры теплоносителей обратно пропорционально их водяным эквивалентам. Если один из теплоносителей изменяет агрегатное состояние (t = const), то W = ¥.

Уравнение теплопередачи имеет вид

 ,

где k – коэффициент теплопередачи от горячего теплоносителя к холодному через разделяющую их стенку, для примерных расчетов допустимо использовать формулу для плоской однослойной стенки   ;

a₁, a₂ – соответственно коэффициенты теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке и от стенки к холодному теплоносителю;

d, l – соответственно толщина и коэффициент теплопроводности материала стенки;

Dt – средний температурный напор между теплоносителями;

F – поверхность теплообмена.

7.Основные группы теплотехнологических процессов и их хар-ки.

Теплотехнологический процесс (теплотехнология) - это технологиче­ский процесс получения продукции, осуществляемый при регламентиро­ванном тепловом воздействии на исходный материал, сырье, полуфабрика­ты посредством тепломассообмена.

Теплотехнологические процессы:

1.К высокотемпературным относят огнетехнические процессы и установки, в частности промышленные печи, им соответствуют рабочие температуры в пределах 400-2000 С.

2. К среднетемпературным относят выпарки, ректификации, сушильные установки с рабочими температурами 150-700 С.

3. К низкотемпературным относят отопительные, вентиляционные, кондиционеры,теплонасосные и холодильные установки с рабочими температурами 150 - -150 С.

4.Процессы с более низкими температурами называются криогенными (разделение воздуха).

8.Тепловая мощность системы отопления. – см.36.

9.Содержание дисциплины Теплотехнология (с/х).

Теплотехнология - Совокупность способов преобразования исходных сырья, материалов, полуфабрикатов в заданный товарный продукт на основе изменения их теплового состояния.

Цели и задачи: 

Цель дисциплины – формирование теоретических знаний и практических на-выков по эффективному использованию энерготехнологического оборудования и энергетических установок при производстве и хранении сельскохозяйственной продукции.

Задачи дисциплины: • изучить способы и средства использования тепловой энергии в технологиче-ских процессах с целью производства и обработки сельскохозяйственной про-дукции; • ознакомиться со способами и методами преобразования исходных материалов и сырья в заданный товарный продукт на основе изменения их теплового со-стояния; 

В результате изучения дисциплины студент должен знать: • устройство, принцип действия, области применения современного энерготехнологи-ческого оборудования для получения, передачи и использования тепловой энергии в технологических процессах и установках; • принцип управления и автоматизации, требования безопасной эксплуатации; уметь: • производить инженерные расчеты энергетических устройств и установок; • выбирать и устанавливать необходимое теплотехнологическое оборудование, а также осуществлять его наладку и обслуживание. Дисциплина «Теплотехнология» базируется на знаниях, полученных при изу-чении учебных дисциплин «Высшая математика», «Теплотехника» и «Гидравлика». В результате их изучения студент для овладения дисциплиной «Теплотехнология» должен знать дифференциальное и интегральное исчисление; законы термодинами-ки, принцип действия и циклы тепловых двигателей и холодильных машин, рабо-чий процесс компрессорных машин, основы теории тепломассообмена, основы тео-рии подобия; уметь выполнять гидравлические расчеты и решать прикладные задачи с применением законов термодинамики, гидродинамики и тепломассопереноса.

10.Отопительно-вентиляционные системы животноводческих помещений.

1. Расчет необходимого воздухообмена и мощности отопительных приборов

1.1 Расчёт необходимого воздухообмена

Необходимый воздухообмен рассчитываем на основании баланса каждой вредности, поступающей в помещение и удаляющейся из него.

а) Воздухообмен по нормативной концентрации влаги внутри помещения определяем по выражению:

 м3/с, (1)

где dВ и dН - влагосодержание внутреннего и наружного воздуха, г /кг с. в.;

dН - при наружной температуре минус 26°С принимаем равной

0,4 г/кг с. в.;

dВ - определяем при помощи i-d диаграммы по принятой нормативной температуре воздуха в помещении равной 10°С и допустимой влажности 70%. Для данного вида животных (телята), dB=5,5 г/кг с. в.;

ρ - плотность воздуха при внутренней температуре, кг /м3:

кг/м3;

МЖ - количество влаги, выделяемой животными, г/с. Определяем по выражению:

 г/с, (3)

Где m - количество животных в помещении;

q - количество влаги, выделяемое одним животным;

 г/с;

МИ - количество влаги, испаряющейся с поверхности ограждений, пола, поилок и т.д. Для животноводческих помещений:

 г/с.

Следовательно:

 м3/с.

б) Воздухообмен по допустимой концентрации углекислого газа внутри помещения определяем из выражения:

 м3/с, (4)

Где С - количество углекислоты, выделяемое одним животным, м3/с. Согласно справочным данным примем С=15·10-6 м3/с;

СВ - допустимая концентрация СО2 в воздухе помещения, м3/м3. Для телятника примем СВ=2,5·10-3 м3/м3;

СН - концентрация СО2 в свежем приточном воздухе должно быть не более 0,4·10-3 м3/м3.

Таким образом:

 м3/с.

в) Воздухообмен по нормам расхода свежего воздуха на 100 кг живой массы животных находим по уравнению:

 м3/с, (5)

Где g - масса одного животного (теленка), кг. Примем равным 150 кг;

m - количество животных;

Н - нормативный воздухообмен на 100 кг живой массы телят, м3/с·100 кг. Согласно справочным данным примем Н=0,0055 м3/с·100 кг.

 м3/с.

Таким образом, из определённых трех воздухообменов для дальнейших расчетов отопительно-вентиляционной системы принимаем наибольший, то естьVH2O =1,73 м3/с.