家電気と照明ボイラーからの蒸気消費量の計算方法。自己選択ルール

電気と照明

ボイラーからの蒸気消費量の計算方法。自己選択ルール

蒸気は目的に応じて区別されます。

技術的なニーズに応える蒸気

加熱用蒸気

換気のための蒸気

家庭や家庭のニーズに合わせたスチーム。

木材加工企業の蒸気源は通常、場所に応じて自社のボイラーハウスまたは都市の火力発電所です。

企業の生産および補助ワークショップごとに蒸気を計算した後、総蒸気消費量を計算し、ボイラー室を選択するか、企業を市内の火力発電所に接続するための技術的条件を取得します。で技術的条件企業の蒸気ルートの接続点とそのルートが表示されます。

ボイラーハウスおよび火力発電所への接続の設計および交換文書の作成は、Santekhproekt の設計組織によって行われます。

による技術仕様技術設備 1 時間あたりの平均蒸気消費量が選択されます。蒸気需要は、時間当たりの平均蒸気消費量に基づいて計算されます。

8.1 加熱時の蒸気消費量

気温生産施設 SNIP 245-87 によれば、この目的のためには 18±2°С である必要があり、秋、冬、春には暖房が提供されます。暖房システムと冷却剤は火災安全性と安全性に従って選択されます。衛生基準。冷却材に基づいて、加熱システムは蒸気、水、空気、およびそれらの組み合わせに分類されます。

加熱のための蒸気消費量の計算は、次の式を使用して実行されます。

Q= *g*Z*N、(8.1)

ここで、 V – 部屋の容積 V = 24*66*6=9504;

g – 原単位消費量 1時間あたり1000あたりの蒸気 g= 17;

N – 暖房シーズンの期間 N=215;

Z – 1 日あたりの暖房システムの動作時間 Z=24。

Q=0.009504*17*215*24=833.7t

8.2 換気用蒸気の計算

すべての木工作業場には、高い吸引力を必要とする強力な換気装置が備わっています。暖かい空気これらの敷地から。室内の空気の温度と湿度を維持するには、それに加えて、次のものを提供する必要があります。セントラルヒーティング。人工的な換気を供給する室内に送り込まれる空気を予熱します。

換気のための蒸気消費量は次の式で求められます。

Q= *g*Z*N*K、(8.2)

ここで: Z=16 – 2 シフト運転モードでの換気運転の継続時間 (時間単位)。

N – 年間の労働期間 N=260;

K – 設備負荷率 K=0.83;

G – 換気 1000/時間の比蒸気消費量 g=100。

Q=16*260*0.009504*0.83*100=3281.5t

8.3 家庭で必要な蒸気の計算

労働者に通常の衛生的で衛生的な労働条件を作り出すために、暖房が行われます。冷水家庭用および飲料用のスチーム、シャワーや洗面台用。

シャワーと洗面台の水を加熱するための蒸気消費量の計算は、次の式を使用して実行されます。

G*n*ɽ 、 (8.5)

G*n*ɽ 、 (8.6)

ここで: g – 水の流れ

シャワー1回分（500）

洗面器1台用（180）。

n – シャワーまたは洗面所の数。

ɽ – 使用期間

シャワー (0.75 時間)

洗面台(0.1h);

– シャワーの年間稼働日数 (260);

- 温度お湯(50±5°С);

– 冷水温度（5℃）;

– 蒸気の熱量 (157.4 kJ/h)。

8.4 家庭用および飲料用の蒸気の計算

家庭用および飲料用の蒸気の計算は、次の式に従って実行されます。

Q= , (8.7)

私たちの Web サイトにアクセスしたということは、産業用蒸気機器に興味があると考えるのが自然です。おそらく、乳製品やベーカリー製品の生産のためのワークショップ用のコンパクトまたはモバイル電気蒸気発生器をお探しですか。最良の選択肢コンクリート工場に設置するガス、液体、または固体燃料で稼働する蒸気ボイラー、またはおそらくあなたのビジネスは発泡ポリスチレンの製造に関連しており、技術的装置決断する必要があり、選択を間違えないでください。

残念なことに、膨大な需要にもかかわらず、蒸気発生器技術的ニーズに対応したボイラーなど、潜在的な消費者が利点と欠点について少なくとも最小限のアイデアを得るのに役立つ一般化された情報は現在まで存在していません。さまざまなモデル、また、予算内に収まり、生産プロセスの要件を満たすものを独自に選択します。

このタイプの機器に関する 20 年の経験を考慮し、要件を考慮して技術的プロセス、また、特定のモデルの長所と短所を考慮して、熱力学の理論に深く立ち入ることなく、一般的な形式で、電気ボイラーと燃料使用ボイラーを選択するときに知っておく必要がある主要なポイントを紹介します。乾燥飽和蒸気の生成。

最後に、蒸気機器を選択する際に役立ついくつかの数字と、顧客がよく関心を持つ数字について簡単に説明したいと思います。

1.- 設備の電力がわかれば、蒸気消費量 (kg/h) を (電力 (kW)) を 0.75 で割ることによって大まかに見積もることができます。逆に、消費量に 0.75 を掛けると、電力が得られます。ボイラーの効率にもよりますが、誤差は5～7%となります。

2.- 1 kcal = 1.16 Wの比率を考慮して、kcalをkWに変換できます。

3.- 出力は、飽和蒸気と過熱蒸気の表から得られるエンタルピーの差によって正確に決定できます。テクニックは複雑ではありません。電話。相談させていただきます。

また、この表から、既知の圧力における蒸気の温度を簡単に求めることができ、またその逆も同様です。

飽和水蒸気の表の断片

温度、 ℃	圧力（絶対） kgf/cm2	特定のボリューム m3/kg	密度 kg/m3	液体の比エンタルピー i’ kJ/kg	蒸気の比エンタルピー i'' kJ/kg	比熱気化r kJ/kg

4.- 三相電気蒸気発生器の場合、次の関係が従来から認められています。

100 kg/h - 100 l/h - 75kW - 112A

5.- 電源ケーブルの断面積の選択は、消費電流だけでなく、このケーブルの長さにも依存します。

6.- 役立つ情報蒸し室のオーナー向け。

損失を考慮せずに蒸気ボイラーを選択する場合、次の比率に従ってチャンバーの容積を知ることで、蒸気消費量をおおよそ見積もることができます：1立方メートルあたり - 低圧（最大0.7気圧）の乾燥飽和蒸気2 kg 。

7.- 1 人の消費者に対して 2 つ以上の蒸気発生器を設置する場合、蒸気ラインへの接続はマニホールド (コーム) を介して行われなければなりません。

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企業では、水蒸気は技術、家庭、電力の目的に使用されます。

技術的な目的では、死んだ蒸気と生きた蒸気が冷却剤として使用されます。生蒸気は、たとえば、ボイラーで原材料を沸騰させたり、泡立てて液体を加熱して混合したり、オートクレーブで過剰な圧力を生成したり、物質の凝集状態を変化させる（液体の蒸発または蒸発、材料の乾燥、等。）。死蒸気は、蒸気加熱を行う表面熱交換器で使用されます。食肉加工工場で使用される蒸気の圧力は、0.15 ～ 1.2 MPa (1.5 ÷ 12 kg/cm2) の範囲です。

それぞれについて技術的操作水蒸気を使用するため、その消費量は各熱プロセスの熱バランスに応じて決まります。この場合、製品計算のマテリアルバランスのデータが使用されます。バッチプロセスの場合、各サイクルの熱処理時間が考慮されます。

あらゆるところで特定のケース装置の熱負荷 (消費される熱) は、プロセスの熱バランスから決定できます。たとえば、製品を初期状態から加熱するために費やした熱量 ( t n) から最終 ( t j) 連続装置の温度は式 72 によって決定されます。

Q = Gc (t k – t n)φ、(72)

どこ Q– 加熱に費やされる熱量、J/s (W)、つまりデバイスの熱負荷。

と – 比熱平均温度での製品、J/kg K;

tに、 t n – 初期温度と最終温度、°C;

φ – 環境への熱損失を考慮した係数
水曜日（ φ = 1.03÷1.05)。

製品の熱容量は、よく知られている参考書籍から選択されるか、多成分系の加法性の原理に従って計算されます。

物質の凝集状態を変化させる（凝固、融解、蒸発、凝縮）には熱エネルギーが消費され、その量は式 73 で決まります。

どこ Q– 熱量、J/s (W);

G– 製品の質量流量、kg/s;

r– 相転移熱、J/kg。

意味 r製品の種類や物質の相転移の種類に応じて参考データから決定されます。たとえば、氷の融解熱は次のようにみなされます。 r 0 = 335.2・10 3 J/kg、脂肪

r w = 134・10 3 J/kg。蒸発熱は、装置の作動容積内の圧力に依存します。 r = f (P a）。で大気圧 r= 2259・10 3 J/kg。

連続的な装置の場合、単位時間あたりの熱消費量 (J/s (W) - 熱流量) が計算され、周期的な装置の場合、動作サイクル (J) ごとに熱消費量が計算されます。シフト (日) ごとの熱消費量を決定するには、熱流量に、シフト、日ごとのデバイスの動作時間、またはデバイスの動作サイクル数を掛ける必要があります。定期的なアクション同様のデバイスの数。

飽和水蒸気が完全に凝縮した状態での冷媒としての飽和水蒸気の消費量は、次の方程式で求められます。

どこ D– 加熱水蒸気の量、kg (または流量、kg/s);

Q total – 装置の熱平衡方程式から決定される、熱装置の総熱消費量または熱負荷 (kJ、kJ/s)。

– 乾燥飽和蒸気と凝縮水のエンタルピー、J/kg;

r– 蒸発潜熱、kJ/kg。

液体製品の混合（バブリング）のための生蒸気の消費量は、1 m2 あたり 0.25 kg/分の速度で取得されます。断面装置。

家庭および家庭のニーズに応じた蒸気消費量この条項では、シャワー、洗濯、床や設備の洗浄、火傷設備の加熱に蒸気が使用されます。

熱湯設備および在庫品の蒸気消費量は、次の流れ方程式に従ってパイプからの流れによって決定されます。

(75)

どこ D w – 火傷時の蒸気消費量、kg/シフト。

d – 内径ホース (0.02÷0.03 m);

ω – パイプからの蒸気の流れの速度（25÷30 m/s）。

ρ – 蒸気密度、kg/m3 (Vukalovich の表による) ρ = f(ρ ));

τ – 熱湯時間、h (0.3÷0.5 h)。

方程式を取り入れると τ = 1 時間の場合、蒸気消費量は kg/h で求められます。

すべての項目の蒸気消費量の計算を表 8.3 にまとめます。

表 8.3 - 蒸気消費量、kg

支出	1時に	シフトごと	1日あたり	年に

合計

蒸気の比消費量は式 76 を使用して計算されます。

産業消費者の蒸気消費量

蒸気マニホールド内の蒸気のエンタルピーを決定するには、水と蒸気の熱力学特性の表を使用する必要があります。必要な参考資料は、このマニュアルの付録 B に記載されています。表 B1 によれば、特定の圧力における飽和曲線上の乾燥飽和蒸気と水の比容積とエンタルピーは次のようになります。

飽和温度 - tについて C(列 2);

飽和曲線上の水のエンタルピー - 、kJ/kg (列 5)、

飽和曲線上の蒸気のエンタルピー - 、kJ/kg (列 6)。

値が表に示されている値の間にある圧力での蒸気と水のエンタルピーを決定する必要がある場合は、値の間の値のうちの2つの隣接する値の間を補間する必要があります。必要な値が見つかりました。

蒸気ヘッダー内の蒸気のエンタルピーは、表 B.1 に従って蒸気ヘッダー内の蒸気圧力によって決定されます ()。付録 B.

生産から戻される凝縮水のエンタルピーは、付録 A に従ってその温度と凝縮水圧力によって決定されます。

生産から戻ってくる凝縮水の量

ここで、は生産からの凝縮水の戻り（特定）です。

暖房と換気の負荷をカバーするための蒸気消費量

表面ヒーターの出口における加熱蒸気凝縮水の温度は、このヒーターの入口における加熱媒体の温度より 10 ～ 15℃高いと想定されます。ヒーター8では、加熱ネットワークの戻りパイプラインから70℃の温度で流入するネットワーク水が加熱されます。したがって、ヒーター8の出口での加熱蒸気凝縮水の温度は次のようになります。 85℃。

この凝縮水の温度と圧力を使用し、付録 A の表を使用して、凝縮水のエンタルピーを求めます。

給湯時の蒸気消費量

暖房プラントの蒸気消費量

総消費量生産、住宅、公共事業の負荷をカバーする蒸気

ボイラーハウス自体の必要な蒸気消費量は、外部負荷の 15 ～ 30% の範囲であると想定されます。生産、住宅、共同負荷をカバーするための蒸気消費量。補助的なニーズに使用される蒸気は、ボイラー室の熱回路で追加水や補給水を加熱し、脱気するために使用されます。

私たちは、必要な蒸気の消費量を 18% とみなしています。その後、ボイラー室の熱線図を計算した結果、この値が明らかになりました。

必要に応じた蒸気消費量:

ボイラーハウスの熱回路における蒸気損失は外部蒸気消費量の 2 ～ 3% ですが、ここでは 3% と仮定します。

還元冷却部後の蒸気ヘッダーから供給される蒸気量：

蒸気が狭いセクションを通過すると、圧力、温度の低下、蒸気の体積とエントロピーの増加を伴う絞りプロセスが発生します。断熱スロットルプロセスの場合、次の条件が満たされます。

ここで、は絞り後の蒸気のエンタルピー、は絞り前の蒸気のエンタルピーです。

したがって、蒸気エネルギーは絞りプロセス中に変化しません。飽和蒸気の温度は飽和（沸騰）温度に等しく、圧力の直接的な関数です。スロットル中に蒸気の圧力と飽和温度が低下するため、蒸気の過熱が発生します。還元冷却装置後の蒸気を飽和状態に保つために、給水が供給されます。

ROU での水の消費量は、次の比率によって決まります。

ボイラー出口における蒸気のエンタルピーは、表 B.1 に従ってボイラードラム内の圧力によって決定されます。付録 B、

先ほど、蒸気ヘッダー内の蒸気のエンタルピーを決定しました。

給水圧力はボイラードラム内の圧力より 10% 高いとみなします。

1.5 MPa の圧力における給水のエンタルピーは、付録 A の表から決定されます。

ボイラー室のフルパフォーマンス。

この記事では、飽和蒸気と過熱蒸気の表の一部を提供しています。このテーブルを使用して、その状態のパラメータの対応する値が蒸気圧力の値から決定されます。

蒸気圧力	飽和温度	特定のボリューム	密度		蒸気のエンタルピー	気化熱（凝縮）

列 1: 蒸気圧 (p)

表は蒸気圧力の絶対値をバール単位で示しています。この事実は心に留めておかなければなりません。いつ私たちが話しているのは圧力については、原則として、圧力計によって示される過剰な圧力について話します。ただし、プロセスエンジニアは計算に絶対圧力を使用します。実際には、この違いにより誤解が生じ、通常は不快な結果が生じます。

SI システムの導入により、計算には絶対圧力のみを使用することが認められました。技術機器のすべての圧力測定器（気圧計を除く）は主に過剰圧力、つまり絶対圧力を示します。通常の大気条件 (海抜ゼロメートル) では、平均気圧は 1 bar です。過圧通常はバリ（barg）で示されます。

列 2: 飽和蒸気温度 (ts)

この表は圧力とともに飽和蒸気の対応する温度を示しています。対応する圧力における温度によって水の沸点が決まり、したがって飽和蒸気の温度が決まります。この列の温度値は、蒸気の凝縮温度も決定します。

8 bar の圧力では、飽和蒸気の温度は 170°C です。圧力 5 bar の蒸気から生成される凝縮水の温度は 152 °C になります。

列 3: 比容積 (v”)

比容積は m3/kg で示されます。蒸気圧が増加すると、比容積が減少します。 1 bar の圧力では、蒸気の比容積は 1.694 m3/kg です。言い換えれば、1 dm3 (1 リットルまたは 1 kg) の水は蒸発中に、元の液体状態と比較して体積が 1694 倍増加します。 10 bar の圧力では、比容積は 0.194 m3/kg で、これは水の 194 倍です。特定の体積値は、蒸気および復水パイプラインの直径を計算する際に使用されます。

列 4: 比重 (ρ=rho)

比重 (密度とも呼ばれます) は kJ/kg で与えられます。体積1立方メートルの中に何キログラムの蒸気が含まれているかを示します。圧力が高まるにつれて比重が増加します。圧力 6 bar では、体積 1 m3 の蒸気の重さは 3.17 kg になります。 10バールではすでに5.15kg、25バールでは12.5kgを超えています。

列 5: 飽和エンタルピー (h’)

沸騰水のエンタルピーは kJ/kg で表されます。この列の値は、特定の圧力で 1 kg の水を沸騰させるのにどのくらいの熱エネルギーが必要か、または同じ圧力で 1 kg の蒸気から凝縮した凝縮水にはどのくらいの熱エネルギーが含まれているかを示します。 1 bar の圧力では、沸騰水の比エンタルピーは 417.5 kJ/kg、10 bar では 762.6 kJ/kg、40 bar では 1087 kJ/kg です。蒸気の圧力が増加すると、水のエンタルピーが増加し、蒸気の総エンタルピーに占める水の割合は常に増加します。これは、蒸気圧力が高いほど、より多くの熱エネルギーが凝縮水に残ることを意味します。

列 6: 総エンタルピー (h”)

エンタルピーはkJ/kgで与えられます。表のこの列には、蒸気エンタルピーの値が表示されます。表は、エンタルピーが 31 bar の圧力まで増加し、圧力がさらに増加すると減少することを示しています。 25 bar の圧力では、エンタルピー値は 2801 kJ/kg です。比較のために、75 bar でのエンタルピー値は 2767 kJ/kg です。