Sách scan hệ thống cung cấp nhiệt (pgs ts hoàng văn chước)1 đã mở khóa

Mục lục LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1 NHU CẦU SỬ DỤNG NHIỆT TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ DÂN DỤNG CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIỆT CHƯƠNG 3 LÒ HƠI CHƯƠNG 4 TRUNG TÂM NHIỆT ĐIỆN CHƯƠNG 5 MẠNG NHIỆT TÀI LIỆU THAM KHẢO EBOOKBKMT.COM Tài liệu kỳ thuật Nhiệt Lạnh đ: Thủy lực khi nên EBOOKBKMT.COM Sách dùng làm giáo trình cho sinh viên các ngành Tài liệu kỳ thuật Nhiệt Lạnh đ: Thủy lực khi nên nhiệt lạnh, kỹ thuật năng lượng, nhiệt năng công nghiệp, thông gió cấp nhiệt , làm tài liệu tham khảo LỜI NÓI ĐẦU cho các cán bộ kỹ thuật, kĩ sư ngành nhiệt lạnh, kỹ thuật năng lượng và các ngành khác có liên quan, cho Năng lượng nhiệt là loại năng lượng được loài các cán bộ thiết kế, quản lí trong các xí nghiệp công người sử dụng rất sớm Năng lượng nhiệt được sử nghiệp có sử dụng năng lượng nhiệt dụng rất rộng rãi trong dân dụng và công nghiệp Nhu Trong khi biên soạn không thể tránh khối sai sót, cầu sử dụng năng lượng nhiệt là lớn nhất trong nhu rất mong được sự đóng góp ý kiến của các độc giả cầu năng lượng của con người Việc sử dụng năng Tác giả lượng nhiệt có thể phân thành hai nhóm chính: sử dụng riêng lẻ trong các hộ dân cư và sử dụng tập trung cả khu dân cư, nhà hàng, khách sạn, xí nghiệp công nghiệp và các khu công nghiệp Việc sử dụng năng lượng nhiệt tập trung đã hình thành các hệ thống cung cấp nhiệt Để cung cấp nhiệt một cách hiệu quả nhất trong các hệ thống cung cấp nhiệt, cần nghiên cứu chuyên sâu về lĩnh vực này Môn học “Hệ thống cung cấp nhiệt” ra đời nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản để có thể khảo sát, thiết kể, xây dựng và vận hành hệ thống cung cấp nhiệt một cách an toàn và kinh tế Cuốn sách “Hệ thống cung cấp nhiệt” ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu đó EBOOKBKMT.COM lượng có dạng: Tài liệu kỳ thuật Nhiệt Lạnh & Thủy lực khi nên Nhiên liệu Nhiệt » Công Điện CHUONG 1 Quy trình này sử dụng trong các nhà máy nhiệt NHU CAU SU DUNG điện Nhiên liệu dùng trong nhà máy nhiệt điện gồm hai loại: nhiên liệu hữu cơ như than, dầu, khí đốt, củi, NHIET TRONG CONG NGHIEP VA DAN rác thải, để biến thành nhiệt cần phải đốt cháy DUNG nhiên liệu; nhiên liệu hạt nhân: Uran, Plôtôni để 11 Các ngành công nghiệp sử dụng nhiệt biến thành nhiệt cần qua phan ting hat nhân Nhà 1.1.1 Ngành công nghiệp năng lượng máy nhiệt điện còn có thể sử dụng trực tiếp nhiệt từ Ngành năng lượng là một ngành sử dụng nhiệt khá lớn Trong ngành năng lượng người, ta thực hiện các nguồn nhiệt khác như: năng lượng mặt trời, địa các quá trình biến đổi năng lượng, dạng cuối cùng là điện để sử dụng Quy trình công nghệ biến đổi năng nhiệt, nhiệt của khối thải, Để biến nhiệt thành công cần thực hiện chu trình nhiệt động Để biến đổi công thành điện cần có máy phát điện Hiện nay, điện năng được sản xuất từ nhà máy nhiệt điện chiếm tỉ trọng lớn nhất trong cân bằng năng lượng 1.1.2 Ngành giao thông vận tải Ngành giao thông vận tải sử dụng nhiệt theo quy trình công nghệ sau: EBOOKBKMT.COM nhiệt ở nhiệt độ thấp (nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ môi Tài liệu kỳ thuật Nhiệt Lạnh đ: Thủy lực khi nên trường) quá trình này có thể nằm rải rác trong một số ngành công nghiệp, có thể đứng độc lập thành một xí Nhiên liệu ————> Nhiệt —_———>y Công nghiệp như: các xí nghiệp đông lạnh, các kho chứa bảo Hầu hết các phương tiện giao thông vận tải sử quản lạnh dụng công nghệ này đó là các máy nhiệt dùng để chạy 1.2 Các quá trình tiêu thụ nhiệt trong công các phương tiện giao thông như ôtô, xe máy, máy bay, nghiệp tàu hỏa, tàu thủy, tên lửa, tàu ngầm, nguyên tử Trừ hai ngành năng lượng và giao thông vận tải sử 1.1.3 Các ngành công nghiệp khác dụng nhiệt để biến đổi thành điện hay công rồi sử Các ngành công nghiệp khác sử dụng trực tiếp dụng Các ngành công nghiệp khác đều sử dụng trực nhiệt năng không biến đổi thành dạng năng lượng tiếp nhiệt năng trong các quá trình công nghệ để san khác Các ngành công nghiệp sử dụng nhiệt trong các xuất ra các bán thành phẩm hay sản phẩm khác nhau quá trình công nghệ như: nung, gia nhiệt, nấu luyện, của nền kinh tế Các quá trình công nghệ sử dụng chưng cất, kết tỉnh, sấy, cô đặc, chiết, thanh trùng, nhiệt này chia ra ba hướng chính là quá trình sử dụng rửa Các ngành công nghiệp sử dụng trực tiếp nhiệt nhiệt ở nhiệt độ cao, quá trình sử dụng nhiệt ở nhiệt bao gồm hai nhóm: nhóm 1 là các ngành sử dụng độ trung bình và quá trình sử dụng nhiệt ở nhiệt độ nhiệt ở nhiệt độ cao bao gồm các ngành luyện kim, vật liệu xây dựng, gốm xứ, thủy tỉnh Nhóm 2 là các thấp (làm lạnh) ngành công nghiệp sử dụng nhiệt ở nhiệt độ trung bình bao gồm: công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu, hóa học, 1.2.1 Các quá trình công nghệ sử dụng nhiệt ở nhiệt công nghiệp nhẹ, công nghiệp thực phẩm, chế biến độ cao nông lâm hải san, công nghiệp cơ khí, kĩ thuật điện, điện tử Nhóm 3 là các ngành công nghiệp sử dụng EBOOKBKMT.COM trình sử dụng nhiệt ở nhiệt độ trung bình là dùng hơi Tài liệu kỳ thuật Nhiệt Lạnh đ: Thủy lực khi nên nước, nước nóng, chất lỏng hữu cơ làm chất tải nhiệt (môi chất cung cấp nhiệt) Các quá trình này tiêu thụ nhiệt ở nhiệt độ từ 500°C trở lên Các quá trình này có ở các ngành: luyện 1.2.3 Các quá trình tiêu thụ nhiệt ở nhiệt độ thấp kim, chế tạo máy, hóa khí hay cốc hóa nhiên liệu rắn, Các quá trình này sử dụng nhiệt ở nhiệt độ thấp sản xuất vật liệu xây dựng, đồ gốm xứ, thủy tinh Các quá trình này là: nấu chảy, nhiệt luyện, gia nhiệt kim hơn nhiệt độ môi trường và sử dụng theo hai hướng loại, hóa khí nhiên liệu rắn, cốc hóa, nấu thủy tỉnh, chính là: điều hòa không khí tức là dùng máy lạnh để nung gốm xứ, vật liệu xây dựng Ở các quá trình sử dụng nhiệt ở nhiệt độ cao người ta lấy nhiệt từ việc giữ nhiệt độ trong không gian nhất định ở nhiệt độ đốt nhiên liệu hay dùng điện Chất tải nhiệt là khói do cháy nhiên liệu hay khối thải từ các lò công nghiệp: lò thấp hơn nhiệt độ môi trường và độ ẩm tương đối nhất định phù hợp yêu cầu sử dụng Hướng thứ hai là cao, lò nung làm lạnh phục vụ mục đích bảo quản các sản phẩm ở 1.2.2 Các quá trình công nghệ sử dụng nhiệt ở nhiệt nhiệt độ thấp độ trung bình Trong bảng 1 là nhu cầu tiêu thụ nhiệt ở nhiệt độ Các quá trình này sử dụng nhiệt từ nhiệt độ môi trung bình của một số ngành công nghiệp trường đến nhiệt độ nhỏ hơn 300°C Rất nhiều ngành Bảng 1 Các quá trình tiêu thụ nhiệt ở nhiệt độ trung bình trong một số ngành công nghiệp công nghiệp sử dụng các quá trình công nghệ này như: đầu mỏ, hóa dầu, hóa học, công nghiệp nhẹ, thực phẩm, chế biến nông lâm thủy sản, công nghiệp cơ khí, kỉ thuật điện, điện tử Các quá trình công nghệ là: gia nhiệt, sấy, hóa hơi, chưng cất, cô đặc, kết tỉnh, chiết, thanh trùng Đặc điểm chung của các quá EBOOKBKMT.COM Tài liệu kỳ thuật Nhiệt Lạnh đ: Thủy lực khi nên maoste errau Che gee trie etey Ay nut bod mempete 1.3 Cầu trúc tiêu thụ nhiệt trong công nghiệp sản œ ue Các ngành công nghiệp sử dụng nhiệt ở nhiệt độ Hay hướcđục trung bình đa phần sử dụng hơi nước dưới áp suất khác nhau Người ta thường sử dụng hơi nước bão thy the Sa, hòa Trường hợp cần vận chuyển đi xa có thể dùng hơi nước quá nhiệt với độ quá nhiệt nhất định Nhiều tác iy Kê giả đã nghiên cứu tổng quan các quá trình sử dụng a (ta las ey nhiệt ở nhiệt độ trung bình trong các ngành công nghiệp và đã đưa ra cơ cấu chung của chúng (bảng 2) ee a) om Bảng 2 Cấu trúc tiêu thụ nhiệt công nghiệp theo áp suất hơi sử dụng % 1 Core “ te re ae ora eee hung tt oor tee Cina remap ` ” ty Cng sAÁpdh ¬ + ovhe sane ty “ae aay | Sehr se ni ote Công ngêu s29 ví ae os ane oy ay bane we Nonognhậcnong du ve He thụ abso có thể chia ra các nhóm quá trình công nghệ sau: pra ramen _ "HcôÁnNg hnộạihđtpớ đụtnhego s3,p âm 69 atin Theo cách truyền nhiệt ta có: HH a) Các thiết bị tiêu thụ nhiệt qua bề mặt ngăn cách hb tao may nna b) Các thiết bị tiêu thụ nhiệt bằng cách hỗn hợp beg rahbr với chất tải nhiệt thuê đến s Theo chế độ làm việc có thể chia ra: beg rahi how os Fer hội cung a) Các thiết bị làm việc liên tục: chế độ ổn định b) Các thiết bị làm việc chu kì: chế độ không ổn €ông mhậpeaa | 4 định và làm việc theo một quy trình nhất định: nâng 'Gông nhập thủ bn sở nhiệt, giữ nhiệt, hạ nhiệt Các thiết bị này chế độ làm Chea rahito to việc thay đổi nhiều vì vậy khi thiết kế cần chọn thành ông mịludp lạt đy bộ thiết bị làm việc xen kẽ để cho phụ tải nhiệt ít thay đổi hơn bmộe:a nghi may 100 1.4 Liêu hao năng lượng trong quá trình sản bea mano da x sự xuất org mghiảg thực % phẩm Các quá trình sản xuất đều tiêu hao năng lượng Căn cứ đặc tính thiết bị công nghệ sử dụng nhiệt dưới hai dạng: nhiệt và điện Tiêu hao riêng năng Ngành Ap sudt hot — = oe ae công nghiệp công nghệ at Ho a Sanh lượng trên đơn vị sản phẩm là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá trình độ kĩ thuật của việc sản xuất sản phẩm 1 Céng nghigp Xelulô 355 84 0,35 24 79 0,45 17,5 Khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển càng sản xuất vagay ra những sản phẩm chất lượng cao đòi hỏi chỉ phí 16,7 1,10 15,2 năng lượng càng lớn Điều đó đặt ra yêu cầu nghiên Giay in cứu cải tiến thiết bị và quy trình công nghệ để giảm 253 94 1,47 64 2.Côngnghiệp nhẹ 223 270 0,11 2450 tiêu hao năng lượng 3 610 $2 12,9 Soi Ví dụ, trong công nghiệp đường việc đưa vào thiết Vai 3 333 223 15,8 bị cô đặc Tơ nhântạo 13:2 113 0,70 16,0 dưới áp suất cao đã giảm tiêu hao hơi nước từ 0,8 Lôngthú 35 44.0 0,52 84,6 kg/kg xuống 0,4 kg/kg ! Len 3 115 0,17 64,7 Trong bảng 3 đưa ra tiêu hao riêng năng lượng Dạ - 1,05 | 0.015 70,0 3,5 58 0,07 82,8 trên đơn vị sản phẩm của một số ngành công nghiệp 3.Céngnghiép 25 28.9 0,32 90,3 thực phầm Bằng 3 Tiêu hao riêng năng lượng của một số sản Đường phẩm công nghiệp 1 Sta Bia Rượu 1.5 Phụ tải nhiệt công nghiệp 1.5.1 Khái niệm về phụ tải nhiệt công nghiệp thị phụ tải nhiệt của từng thiết bị Trên cơ sở đó xây Phụ tải nhiệt của một phân xưởng, xí nghiệp hay dựng đồ thị phụ tải của phân xưởng hay xí nghiệp của một khu công nghiệp là tập hợp của các nhu cầu tiêu thụ nhiệt trong phân xưởng, xí nghiệp hay khu Sự thay đổi của phụ tải nhiệt công nghệ phụ thuộc các yếu tố sau: công nghiệp Phụ tải nhiệt bao gồm các thành phan - Quy trình sắn xuất: 3 ca, 2 ca hay 1 ca sau: - Kế hoạch sản xuất trong tháng, năm Q= Gt Git yt dact GmtGJ/h (1-1) - Quá trình làm việc của các thiết bị Trong đó: ~ Điều kiện khí hậu (nhiệt độ không khí bên ngoài) qr: phụ tải nhiệt công nghệ Trên hình 1-5 và 1-4 là sự thay đổi của phụ tải q¡: phụ tải nhiệt sưởi ấm phòng nhà công nghiệp nhiệt theo số giờ trong ngày của một thiết bị và một dạc: phụ tải nhiệt để cấp nước nóng số quá trình sản xuất ! Qmt! ton that nhiệt trên đường ống vận chuyển 1.5.2 Phụ tải nhiệt công nghệ Phụ tải nhiệt công nghệ là tập hợp các nhu cầu tiêu thụ nhiệt của các thiết bị Muốn vậy cần biết đồ %g2 nH ; ^ 7 % 06 tỊ r % ae Ệ 7Ị! = 08 Làn „“ 1 08 04 02 0 9$ 8 12 l6 20 h 0 4 8 1 6 20 h Hình 1.4 Đồ thị phụ tải ngày của một số ngành Hình 1.5 Phụ tải nhiệt của một búa hơi công nghiệi nghiệplela bột giấy; 3: 1.5.3 Đỗ thị phụ tải nhớ ö : : a) Đổ thị phụ tải ngày biểu diễn sự thay đổi của 1: Công nghiệp hóa họ2c: ;Công phụ tải nhiệt theo số giờ trong ngày Đồ thị này khác nhau đổi với các quá trình sản xuất khác nhau DI "Beenie TC b) Đồ thị phụ tải tổng hợp cả năm Đồ thị này biểu diễn giá trị của mỗi trị số phụ tải