Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Расчет расхода электроэнергии



Электроэнергия, потребляемая мясоперерабатывающими предприятиями, используется для привода производственного, вспомогательного и транспортного оборудования; для освещения основных и вспомогательных помещений; для технологических целей (электрокопчение, электроосаждение, магнитная сепарация и т.д.), для нагревательных целей и производства холода.

Отдельные категории потребителей электроэнер­гии делят на две группы:

- производственные токоприемники, куда включают установленную мощ­ность всего технологического оборудования, использующего электроэнергию.

- осветительная электроэнергия.

Производственные токоприемники. Мощность токоприемников для технологических нужд определяют по паспортным данным оборудования завода-изготовителя. Затраты электроэнергии рассчитывают исходя из реальных условий работы технологического оборудования. Например, расход электроэнергии для электрообогрева определяют по уравнению:

(47)

где А – расход электроэнергии, кВт·ч;

Q – тепловая нагрузка, кДж;

ηэ – электротехнический КПД нагревательного прибора (0,8÷0,95).

Примечание: 1 кВт·ч = 3600 кДж,

1 кДж = 0,278 кВт·ч.

Различают суммарную установленную мощность технологического оборудования и потребную мощность технологического оборудования. В данном случае, мощность характеризует потребность оборудования в электроэнергии. Для определения реального расхода электроэнергии сначала рассчитывают установленную мощность, а затем – потребную мощность токоприемников.

Установленную мощность производственных токоприемников опреде­ляют как сумму номинальной паспортной мощности токоприемников (оборудования), установленных в цехах и нормально работающих, а также мощность технологических аппаратов. Резервное оборудование или аварийное в расчет не принимают. Результаты расчетов установленной мощности оборудования вносят в таблицу 4.13.

 

Таблица 4.13 - Расчет установленной мощности

Оборудование Количество единиц Установленная мощность на единицу оборудования, кВт Общая установленная мощность Pу, кВт
       
Итого      

Потребную мощность оборудования рассчитывают по формуле 48:



(48)

где Рп – потребная мощность, кВт;

Ру – суммарная установленная мощность, кВт;

Кс – коэффициент спроса;

Кз – коэффициент загрузки токоприемников (для пищевых предприятий Кз = 0,8÷0,9);

Ко – коэффици­ент одновременности; для непрерывно действующего оборудования Ко = 0,9, для периодического оборудования Ко = 0,5÷0,7;

ηт – КПД токоприемника (0,5÷0,9);

ηс – КПД сети (0,9÷0,95); для пищевых предприятий коэффициент спроса Кс = 0,55÷0,95. Обычно принимают для расчетов Кс = 0,8.

Осветительная электроэнергия.Устанавливаемую мощность для освещения различных помещений опреде­ляют исходя из норм освещенности предприятий пищевых производств, Вт/м2:

производственные помещения - 8÷10;

административные помещения - 10÷46;

производственно-вспомогательные помещения - 6÷8;

складские помещения - 4÷5;

коридоры, лестничные клетки, раздевалки, уборные - 2÷3.

Расчет установленной мощности для освещения различных помещений сводят в таблицу 4.14.

 

Таблица 4.14 - Расчет осветительной электроэнергии

Наименование помещения Норма освещенности, Вт/м2 Площадь помещения, м2 Потребная мощность Росв, кВт Планируемая мощность лампы, Вт Количество установленных ламп, шт. Суммарная установленная мощность Ру.осв, кВт
             
Итого            

Потребную мощность для освещения определяют по формуле 49:



(49)

где Pосв – потребная мощность для освещения, кВт;

Ру.осв – суммарная установленная для освещения мощность, кВт;

Ко – коэффициент одновре­менности (Ко = 0,5÷1), принимают в среднем Ко = 0,8;

ηс – КПД сети (при­нимают 0,95).

Количество ламп (светильников) рассчитывают по следующей схеме.

Определяют площадь цеха:

S = A B, (50)

где А, В – длина и ширина цеха, м.

Количество светильников в цехе рассчитывают по формуле 81:

n = na nb , (51)

где па – число светильников в одном ряду, шт.;

nb – число рядов све­тильников, шт.;

пb = (В – 2а) / z,

na = (A – 2a) / z,

где А – длина цеха, м;

В – ширина цеха, м;

а – расстояние от стены до светильника, м;

z – расстояние между светильниками, м.

После суммирования потребности электроэнергии по всем статьям расхода определяют удельный расход электроэнергии:

(52)

где Ауд – удельный расход электроэнергии, кВт·ч/т (кВт·ч/туб и т.д.);

Ап – расход электроэнергии производственными потребителями, кВт·ч;

Аосв – расход электроэнергии для освещения, кВт·ч;

Ахол – расход электроэнергии для производства холода, кВт·ч;

М – годовая мощность предприятия, т (туб, и т.д.).

 

Расчет расхода холода

На предприятиях «искусственный» холод используют для обслуживания следующих объектов: камер для охлаждения и хранения охлажденного сырья; морозильных камер; скороморозильных аппаратов; камер для хранения замороженного сырья или продукции; технологических аппаратов.



Калорический расчет холодильной установки. Калорический расчет выполняют с целью определения рас­хода холода и выбора холодильных машин.

Затраты холода (в Вт) в холодильных камерах складываются из следующих статей расхода:

Q1 – на компенсацию потерь холода через ограждения (полы, стены, потолки);

Q2 – на термическую обработку продуктов;

Q3 – на охлаждение и осушение воздуха, подаваемого для вентиляции камер;

Q4 – на компенсацию эксплуатационных потерь холода (из-за открывания дверей камеры, освещения, работы электродви­гателей, пребывания в камере людей и пр.).

Общий расход холода (в Вт):

Qобщ =Q1 + Q2 + Q3 + Q4 , (53)

Расход холода (в Вт) на компенсацию потерь через огражде­ния, связанный с разностью температур соседних помещений и притоком тепла в результате солнечной радиации, рассчитыва­ют по формуле 54:

Q1 = Fk [(tн – tв) + ∆tизб], (54)

где F – поверхность ограждения, м2;

k – коэффициент тепло­передачи ограждения, Вт/(м2·К);

tв и tн – температура воз­духа снаружи и внутри камер, °С;

tизб – избыточная разность температур, °С.

Температура наружного воздуха tн в отдельных помещениях, смежных с холодильной камерой, бывает различной, и поэтому Q1 рассчитывают для каждого ограждения в отдельности.

Величина ∆tизб учитывается только для наружных поверхно­стей, подвергаемых облучению солнцем, и в зависимости от гео­графической широты принимается следующей:

Широта, град
tизб , °С

 

При термической обработке продуктов холод (в Вт) расходу­ется на их охлаждение, , компенсацию тепловых выделений, связанных с биохимическими процессами, , конденсацию па­ров, образующихся в связи с усушкой продуктов, , на за­мораживание, , и домораживание продукции, .

, (55)

Если продукт хранится в охлажденном виде, то расходу­ется на доведение его до требуемой температуры, а если подле­жит замораживанию – то до криоскопической точки. Для упа­кованных продуктов учитывают расход холода на охлаждение тары. Масса бочек и ящиков составляет 10-15 %, а стеклянных банок 30-35 % от массы нетто продукта.

(56)

где mп и mт – масса продукта и тары, кг;

сп и ст – удельная теплоемкость продукта и тары, Дж/(кг·К);

tн и tк – началь­ная и конечная температура продукта в таре, °С.

Расход холода (в Вт) на компенсацию тепловых выделений рассчитывается по формуле 57:

(57)

где g – удельное количество тепла, выделяемого в 1 с, Вт/кг.

Величину g (в Дж/кг·с) можно принять следующей:

для мяса 0,17

для плодов 0,03.

Расход холода (в Вт) на конденсацию паров, выделяющихся в результате усушки продукта, находят из выражения:

(58)

где ∆g – относительная усушка, доли единицы;

gин – количество инея, конденсирующегося на батареях, кг/с;

rи и rк – удель­ная теплота испарения и конденсации, Дж/кг.

Расход холода (в Вт) на замораживание продукта, охлажден­ного до криоскопической точки, составляет:

(59)

где W – относительное содержание влаги в продукте, доли единицы;

ω – относительное количество вымороженной влаги при средней конечной температуре замораживания, доли единицы;

rл – удельная теплота льдообразования, равная 335·103 Дж/кг.

Если продукт содержит, например, 75 % влаги, а количество вымороженной влаги составляет 87,4 % от общего ее количества, то W = 0,75, а ω = 0,874.

Необходимое количество холода (Вт) на домораживание продукта рассчитывается по формуле 60:

(60)

где сзп – удельная теплоемкость замороженного продукта, Дж/(кг·К);

tкр и tср.к – криоскопическая и средняя конечная температура, °С.

Расход холода (Вт) на охлаждение, замораживание и домораживание продукта может быть ориентировочно определен, исходя из изменения его теплосодержания, по формуле 93:

(61)

где iн и iк – начальная и конечная энтальпия продукта, Дж/кг.

Расход холода (Вт) на охлаждение и осушение воздуха, свя­занные с вентиляцией, рассчитывают по формуле 62:

(62)

где V – объем вентилируемой камеры, м3;

a/v – кратность смены воздуха в единицу времени, м3/с;

ρ – плотность воздуха в камере, кг/м3;

iн и iк – энтальпия наружного воздуха в ка­мере при соответствующей влажности, Дж/кг;

rк – удельная теплота конденсации водяных паров, Дж/ кг;

gн и gк – содержание влаги в воздухе наружном и в камере, кг/м3;

φн и φк – относительная влажность воздуха наружного и в камере, доли единицы.

Эксплуатационные потери холода (Вт) складываются из следующих величин.

1. Потери холода через дверные проемы: (63)

где qдв – удельный приток тепла при открывании дверей (на 1 м2 пола камеры), Вт/м2 (приведен в таблице 4.15);

F – пло­щадь камеры, м2.

Таблица 4.15 - Удельный приток тепла при открывании дверей

  Помещения Удельный приток тепла при открывании дверей при высоте камеры 3,6 м и площади
до 50 м2 до 150 м2 свыше 150 м2
Камеры хранения охлажденных грузов 17,5 9,3 7,0
Камеры замораживания 18,6 9,3 7,0
Камеры хранения замороженных грузов 12,8 7,0 4,6
Экспедиция 46,5 23,2 11,6

2. Потери холода, связанные с электрическим освещением и работой электродвигателей.

(64)

где qосв – удельный приток тепла от освещения, Вт/м2;

– суммарная мощность электродвигателей, кВт;

ηодн – коэф­фициент одновременности работы двигателей, в зависимо­сти от их количества и характера технологического процесса колеблется от 0,4 до 1,0.

qосв зависит от типа помещения и коэффициента одновремен­ности включения светильников и составляет в среднем (Вт/м2): для производственных помещений – 4,5; для складских поме­щений – 1,16; для малых холодильных камер – 3,1.

3. Потери холода, связанные с пребыванием людей в камерах:

(65)

где n – количество человек, находящихся одновременно в ка­мере.

Суммарные потери холода Q4 составляют для крупных холо­дильников 10 %, для мелких – до 40 % от общих тепловых потерь через ограждения Q1 и потерь, связанных с вентиляцией Q3.

После калорических расчетов определяется расчет электроэнергии для производства холода. Определяется по формуле 66:

(66)

где Ахол – годовой расчет электроэнергии для производства холода, кВт·ч;

Qх – суммарный расход холода для охлаждения помещений, кВт (по калорическому расчету);

z – число рабочих часов в смену, ч;

n – число рабочих дней в году;

Ки– коэффициент использования потребной мощности (0,3-0,9).


Просмотров 1615

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!