Дипломный проект - Теплотехнологическое оборудование и энергоснабжение сушильного цеха модифицированного зерна

В процессе проектирования была изучена технология сушки зерна, произведен тепловой и аэродинамический расчет сушильной установки, выбрано вспомогательное оборудование, рассчитана и выбрана газотурбинная установка и калорифер.
Элементами научной новизны является применение газотурбинной установки как источника теплоты для технологии сушки зерна.
Областью возможного практического применения являются предприятия сельскохозяйственного сектора и предприятия пищевой промышленности, использующие процесс сушки в качестве теплотехнологии.
Приведенный в диплом¬ном проекте расчетно-аналитический материал объективно отражает состояние разрабатываемого объекта, все заимствованные из литературных и других источников теоретические и методологические положения и концепции сопро¬вождаются ссылками на авторов.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ, ВЫБОР СПОСОБА СУШКИ И ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ЦЕХА
2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, СХЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ И ВЫБОР ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
3 ТЕПЛОВОЙ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
3.1 Тепловой расчет сушильной установки
3.2 Аэродинамический расчет сушильной установки
4 РАСЧЕТ И ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
4.1 Выбор вентилятора
4.2 Выбор циклона
4.3 Выбор газораспределительного устройства
4.4 Расчет охладителя продукта
4.5 Расчет теплоизоляции
5 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ
6 РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА «ПРОДУКТЫ СГОРАНИЯ-ВОЗДУХ»
7 ОПИСАНИЕ КИП И А
8 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
9 ОХРАНАТРУДА
9.1 Требования охраны труда к планировке цеха, его основным производственным помещениям, тепловому оборудованию. Производственная санитария и техника безопасности
9.2 Пожарная безопасность
10 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ
10.1 Расчет технико-экономических показателей
10.2 Ремонтные работы
10.3 Организационная структура управления сушильным производством и основные функции персонала
10.4 Методы управления персоналом
11 ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ
11.1 Расчет выбросов от газотурбинной установки
11.2 Расчет выбросов оксида углерода и несгоревших углеводородов
11.3 Расчет и выбор дымовых труб
11.4 Расчет рассеивания и нормативов предельно-допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу
11.5 Расчет налога за выброс в окружающую среду СО, NO2
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате дипломного проектирования выполнен расчет и выбор теплотехнологического энергосберегающего оборудования цеха сушки зерна.
Из анализа применяемых способов сушки модифицированного зерна была выбрана барабанная сушильная установка производительностью по готовому продукту 800 кг/ч. Выполнен тепловой расчет сушильной установки и определены основные теплотехнические показатели: удельный и общий расход тепла, расход воздуха, который составляет 17850 м3/ч. При расчете вспомогательного оборудования были рассчитаны и выбраны вентилятор, циклон, распределительная решетка, калорифер, теплоизоляция.
Для выбора газотурбинной установки произведен расчет процесса сжатия воздуха в компрессоре, расчет процесса горения в камере сгорания, расширения дымовых газов в газовой турбине и расчет энергетических характеристик. К сушильной установке была выбрана газотурбинная установка FlexEnergy MT333 с номинальной электрической мощностью 333 кВт и номинальной тепловой мощностью 552,4 кВт. Электрический КПД составляет 20 %. В качестве топлива используется природный газ.
На основании расчета теплообменного аппарата к установке был принят сварной блочный пластинчатый теплообменный аппарат РС 0,5-100-2К с поверхностью теплообмена 100 м2 и пластинами типа 0,5 м2. Из аэродинамического расчета сушильной установки, для горячего теплоносителя выбраны вентиляторы В-Ц6-28 (один на нагнетании, другой на всасе) с электродвигателеми 4A200М4 мощностью 37 кВт, производительностью 17,85 тыс. м3/ч, и полным давлением 5750 Па.
Для эффективного управления процессом сушки была разработана схема контрольно-измерительных приборов и автоматики с блоками регулирования температуры, давления и соотношения топливо-воздух.
На основании расчета электроснабжения сушильной установки был произведен выбор приборов защиты электродвигателей от коротких замыканий и перегрузок. Для запитки электрооборудования был выбран к установке распределительный ШР11-73708 с номинальным током рубильника 400 А и 5-ю группами предохранителей на отходящих линиях с номинальными токами 250 А и панель ЩО70М-07.
При рассмотрении вопроса охраны труда и пожарной безопасности был разработан план размещения оборудования в цехе, рассмотрены вопросы производственной безопасности и санитарии. При рассмотрении вопроса пожарной безопасности производственных помещений были выбраны негорючие (железобетон) материалы для строительства цеха, установлен молниеприемник стержневого типа с Rз не более 10 Ом и сечением 100 мм2. Для тушения пожара в цеху сооружена сеть наружного и внутреннего противопожарного трубопровода, расположены средства предотвращения возникновения пожара. Производственные помещения классифицированы по степени огнестойкости.
При рассмотрении вопроса охраны окружающей среды был произведен расчет выбросов от газотурбинной установки, рассчитана и выбрана дымовая труба высотой 4,5 м и внутренним диаметром 0,27 м.
При расчете технико-экономических показателей было выяснено, что установка газотурбинной установки является целесообразной. Рентабельность инвестиций при этом составила 0,16, срок окупаемости 6,3 года. Были построены графики зависимости чистого дисконтированного дохода от ставки дисконтирования и времени, составлены планы и графики по ремонту оборудования, представлена организационная структура управления сушильным производством и приведены основные функции персонала.