Газификация промышленного предприятия

Определение типа газового нагревателя

Отопление производственного здания возможно за счет примененияинжекционных горелок, обеспечивающих эффективное использование газа. Кинжекционным горелкам относятся газовые горелки инфракрасного излучения,предназначенные для отопления помещений большой высоты (от 4 до 20 метров) илисо значительными тепловыми потерями. Состоят данные горелки из блок-горелкиитеплообменной трубы с температурой на поверхности 400-550 °C. Оборудованиеобладает повышенной эффективностью за счет отражающей параболы, расположеннойнад трубой, способной концентрированно направлять тепловой поток сверху вниз, спомощью системы управления приборов можно отапливать не все производственноепомещение, а только зоны, в которых осуществляется работа (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 - Распределение теплового потока от инжекционных горелок

Отсутствие застоя теплого воздуха в районе кровли способствует уменьшениютеплопотерь цеха и созданию более комфортных условий. В цеху, отапливаемомприборами лучистого отопления, температура воздуха может быть ниже традиционнорасчетной, тогда как поверхности стен и производственного оборудования будут иметьтемпературу выше, что создаст более комфортные условия.

Системы лучистого отопления не нуждаются в промежуточномматериальномтеплоносителе, здесь осуществляется прямой нагрев. В конвективныхсистемахотопления происходит трехступенчатый нагрев теплоносителя: котельная нагреваетводу, вода приборы отопления, приборы отопления воздух в помещении, что влияет науменьшение КПД системы.

Кроме того, отсутствие постоянного обслуживающего персонала в системегазового лучистого отопления, минимальные потери тепла, быстрый прогрев цеха за15-30 минут с равномерным распределением тепла по его площади, проведениетехнического обслуживания 1 раз в месяц (профилактическое обслуживание 1 раз вгод), способствуют снижению эксплуатационных затрат при работе цеха в 4-6 раз посравнению с централизованной системой отопления.

Таким образом, для отопления производственного цеха могут быть выбраныинфракрасные обогреватели длинноволновые «темного» типа модели FRACCAROPANRAD, которые предназначены для отопления различных промышленныхпомещений высотой от 4-х до 20 метров. Газовые промышленные инфракрасныеобогреватели PANRAD, объединенные в инфракрасную систему отопленияпредставляют собой трубные излучатели с габаритными размерами от 3 до 12 метров вдлину, с отражателями и газовыми генераторами тепла мощностью до 50 кВт (рис. 2.3).

Отражатель, расположенный над трубой, направляет лучи концентрированно в зонуобогрева, где находятся люди. Приборы комплектуются блоками управления. Ядромобогревателя является блок с газовой инжекционной горелкой, соответствующей потребованиям всем нормам безопасности и экологии. Температура поверхности трубыизлучателя составляет 400-550 °C.

Процесс работы обогревателя заключается в следующем. В инжектореобогревателя газ тщательно перемешивается с воздухом, после чего подготовленнаягазо-воздушная смесь поступает в смесительную камеру, из которой проходит черезнасадок и сгорает на поверхности насадка, нагревающегося до температуры 800-9000С,который направляет инфракрасные лучи напрямую в отапливаемую зону цеха.

а) инфракрасные обогреватели PANRAD

б) блок обогревателя

Рис. 2.2. Инфракрасные обогреватели FRACCARO PANRAD

Расстояние от горелок до конструкций помещения из горючих и трудногорючих материалов (потолка, оконных и дверных коробок) должно быть не менее 0,5м при температуре излучающей поверхности до 900 °С и не менее 1,25 м длятемпературы выше 900 °С (рис. 2.3). Электропроводка должна находиться нарасстоянии не менее 1 м от горелки и зоны облучения.

Необходимо предусмотреть работу обогревателей с автоматикой, котораяобеспечит прекращение подачи газа в случае, если пламя горелки погаснет.

Рисунок 2.3 - Расстояние для установки блоков инжекционных горелок

Вентиляцию помещения цеха следует выполнить из условий допустимыхконцентраций СО2 и NO2, непосредственно в рабочей зоне. Размещение вытяжныхустройств системы вентиляции необходимо предусмотреть выше излучателей, априточных устройств - вне зоны работы горелок обогревателей.

Определим расчетный расход газа для удовлетворения всех потребностей в тепле и КПД газоиспользующего оборудования. Это необходимо для того, чтобы правильно запроектировать горелки инфракрасного излучения. Годовой расход тепла на отопление производственного цеха определим по выражению, кДж/год:

(2.1)

где Q_о^ч – максимальный часовой расход тепла на отопление, кДж/ч; t_вн – расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемого здания, ⁰С; tср.о – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ⁰С; tр.о – расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, ⁰С; n₀ – продолжительность отопительного периода, дней. Максимальный часовой расход тепла на отопление цеха, ккал/ч:

(2.2)

где о q - удельная тепловая характеристика здания для отопления, кДж/мз ч∙˚С (0,38 кДж/мз ч∙˚С) [5]; а - коэффициент, учитывающий изменение удельной тепловой характеристики в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха (а=1,01); V – строительный объем здания, м3 ; Ки.р. – расчетный коэффициент инфильтрации, зависящий от теплового и ветрового напора. Определим строительный объем здания производственного цеха, м³ :

(2.3)

где bз – ширина здания цеха, м; Lз – длина здания, м; hз – высота здания цеха, м

Расчетный коэффициент инфильтрации Ки.р. определяется по формуле:

(2.4)

где g - ускорение свободного падения, м/с2 ; h – высота производственного цеха, м; Wp – расчетная скорость ветра в отопительный период, м/с .

Согласно формуле(2.2):

ккал/час

Согласно формуле(2.1):

ккал/год

Годовой расход тепла на вентиляцию определяется по формуле, ккал/год:

(2.5)

где Z – усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции в течение суток, ч (20 ч); Q_{в ч}– максимальный часовой расход тепла на вентиляцию, кДж/ч; t_р.в– расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции, 0С.

Максимальный часовой расход тепла на вентиляцию определяется по формуле, ккал/ч:

(2.6)

ккал/ч

Согласно формуле(2.5):

ккал/год

Просуммировав часовые расходы тепла на отопление и вентиляцию, получим

общий расход тепла на отопление здания цеха:

МВт

ккал/ч = 123КВт

Годовой расход газа, м³/год:

ккал/год= Дж

(2.8)

м³/год

Часовой расход газа, м³/ч:

м³/ч (2.9)

м³/ч

где – низшая теплота сгорания газа, кДж/м³.

Таблица 2.1 – Газовые обогреватели FRACCARO PANRAD для отопления

производственного цеха.

Маркаобогревателя	Мощность, кВт	Количество, шт.	Длина, м	Часовой расход газа, м3/ч	КПД оборудования, %
FRA 3	30	3	6	1,9	90
FRA 2S2	20	2	3	1,9	90

В цеху организации необходимо установить клапан термозапорный и системуавтоматического контроля загазованности САКЗ М-200. Система предназначена дляотключения подачи газа в случае образования не допустимых концентраций оксидауглерода и природного газа в воздухе помещения цеха . Датчики-сигнализаторынеобходимо подсоединить к многоканальному блоку СТГ-10-8, который используетсядля выдачи сигнализации о превышении установленных значений объемной долигорючих газов и массовой концентрации оксида углерода в воздухе. Сигнализаторызагазованности на СО необходимо установить на высоте 1,6 м от пола цеха, а датчикина СН4 (метан) ниже на 0,2 м от потолка.

Дымоудаление от работы горелок и забор воздуха на горение можнопроизводить в помещении производственного цеха, поскольку производителем впаспорте на газовые обогреватели FRACCARO PANRAD моделей типа FRA 3 и FRA2S2 указано, что при установке оборудования в помещениях больших объемов приобеспечении 20 м³ объема на 1 кВт суммарной установочной мощности горелокдопускается не делать выброс продуктов сгорания наружу.

Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 284; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!