Algoritm pentru calcularea caracteristicilor de dispersie ale unui ghid de undă optic plan cu trei straturi

Amortizarea ca mecanism țintă de compensare a deprecierii. Metode de calcul a cheltuielilor de amortizare.

La întreprinderi, vaporii de apă sunt utilizați în scopuri tehnologice, casnice și energetice.

În scopuri tehnologice, aburul surd și viu este folosit ca lichid de răcire. Aburul viu este folosit, de exemplu, pentru fierberea materiilor prime în boilies sau pentru încălzirea și amestecarea lichidelor prin barbotare, pentru a crea exces de presiune în autoclave și, de asemenea, pentru a modifica starea de agregare a unei substanțe (evaporarea sau evaporarea unui lichid, materiale de uscare etc.). Aburul surd este utilizat în schimbătoarele de căldură de suprafață cu încălzire cu abur. Presiunea aburului utilizat în întreprinderile de prelucrare a cărnii variază de la 0,15 la 1,2 MPa (1,5 ÷ 12 kg/cm2).

Pentru fiecare operatiune tehnologica care foloseste vapori de apa, consumul acesteia este determinat in functie de bilantul termic al fiecaruia proces termic. În acest caz, se folosesc datele bilanțurilor materiale ale calculelor produsului. Pentru procesele periodice se ia în considerare timpul de tratament termic pentru fiecare ciclu.

În fiecare caz concret sarcina termică a aparatului (aportul de căldură) poate fi determinată din bilanţul termic al procesului. De exemplu, căldura cheltuită pentru încălzirea produsului de la începutul ( t m) în finală ( t j) temperaturile pentru un aparat continuu sunt determinate prin formula 72:

Q = Gc (t k – t n)φ, (72)

Unde Q- căldură consumată pentru încălzire, J / s (W), adică sarcina termică a dispozitivului;

G

Cu– capacitatea termică specifică a produsului la temperatura sa medie, J/kg K;

t La, t n – temperatura inițială și finală, °C;

φ - coeficient luând în considerare pierderile de căldură către mediu
miercuri ( φ = 1,03÷1,05).

Capacitatea termică a produsului este aleasă fie din directoare cunoscute, fie calculată după principiul aditivității pentru sistemele multicomponente.

Pentru a schimba starea de agregare a unei substanțe (solidificare, topire, evaporare, condensare) este cheltuită energie termală, a cărui valoare este determinată de formula 73:

Unde Q este cantitatea de căldură, J/s (W);

G este debitul masic al produsului, kg/s;

r este căldura de tranziție de fază, J/kg.

Sens r determinată în funcție de datele de referință, în funcție de tipul de produs și de tipul de tranziție de fază a substanței. De exemplu, căldura de fuziune a gheții este considerată r 0 \u003d 335,2 10 3 J / kg, grăsime

r w = 134 10 3 J / kg. Căldura de vaporizare depinde de presiunea din volumul de lucru al aparatului: r = f (P A). La presiunea atmosferică r= 2259 103 J/kg.

Pentru dispozitivele continue, consumul de căldură este calculat pe unitatea de timp (J / s (W) - fluxul de căldură), iar pentru dispozitivele lot - pentru un ciclu de funcționare (J). Pentru a determina consumul de căldură pe schimb (zi), este necesar să se înmulțească debitul de căldură cu timpul de funcționare al aparatului pe schimb, o zi, sau cu numărul de cicluri de funcționare a unui aparat lot și numărul de astfel de aparate.

Debitul de vapori de apă saturați ca purtător de căldură în condiția condensării sale complete este determinat de ecuația:

Unde D- cantitatea de vapori de apă de încălzire, kg (sau debitul, kg/s);

Q total - consumul total de căldură sau sarcina termică a unui dispozitiv termic (kJ, kJ / s), determinată din ecuația bilanţului termic al dispozitivului;

– entalpia aburului saturat uscat și a condensatului, J/kg;

r este căldura latentă de vaporizare, kJ/kg.

Consumul de abur viu pentru amestecarea produselor lichide (barbotare) este luat la o rată de 0,25 kg / min la 1 m 2 din secțiunea transversală a aparatului.

Consum de abur pentru nevoi economice și casnice la această rubrică, aburul este utilizat pentru încălzirea apei pentru dușuri, spălătorie, spălat podele și echipamente și echipamente de opărire.

Consumul de abur pentru echipamentele de opărire și inventarul este determinat de scurgerea acestuia din conductă conform ecuației debitului:

(75)

Unde D w – consum de abur pentru opărire, kg/schimb;

d– diametrul interior al furtunului (0,02÷0,03 m);

ω – viteza de ieșire a aburului din conductă (25÷30 m/s);

ρ - densitatea vaporilor, kg / m 3 (conform tabelelor lui Vukalovich ρ = f(ρ ));

τ – timp de opărire, h (0,3÷0,5 h).

Dacă luăm în considerare ecuația τ = 1 h, atunci se determină consumul de abur în kg/h.

Calculul consumului de abur pentru toate articolele este rezumat în tabelul 8.3.

Tabel 8.3 - Consum de abur, kg

Cheltuieli	La ora unu	În tură	Pe zi	În an
Total

Consumul specific de abur este calculat folosind formula 76.

Industrializare complex agroindustrial pe baza relaţiilor intersectoriale şi creşterea eficienţei acesteia va elimina cele existente agricultură dezechilibre, precum și eliminarea pierderilor mari de produse în timpul producției, transportului, depozitării, procesării și vânzării acestora. În condițiile perestroikei, este necesar să se îmbunătățească forma și organizarea producției, să se îmbunătățească planificarea și gestionarea acesteia.

Introducere 3
1. Calculul structurii efectivului ……… 6
2. Elaborarea unui master plan pentru complexul zootehnic. 6
2.1 Justificarea tipului spatii industrialeși determinarea necesității acestora. 8
2.2 Calculul necesarului anual de furaje. 9
2.3 Calculați capacitatea instalațiilor de depozitare a furajelor și determinați nevoia acestora. 12
2.4 Calculul depozitării gunoiului de grajd. 15
2.5 Calculul consumului de apă. 17
3. Fundamentarea și selectarea instrumentelor de mecanizare și automatizare pentru realizarea principalelor procese ale fermei. 17
3.1 Mulsul vacilor. 17
3.2 Îndepărtarea gunoiului de grajd. 20
3.3 Echipamentul standului. 21
4. Proiectarea unei linii de distribuție a furajelor cu flux tehnologic. 22
4.1 Determinați performanța PTL 22
4.2 Compilarea constructivă schema tehnologica PTL. 23
4.3 Efectuăm calculul și selecția echipamentelor pentru PTL. 24
4.4 Programul zilnic al mașinilor și echipamentelor. 32
4.5 Graficul consumului de energie electrică în funcție de ore pe zi. 33
5. Analiza indicatorilor hărții tehnologice. 34
Concluzie. 36
Literatura 37

Lucrarea conține 1 fișier

4.Calcul operațional și energetic.

Calculul operațional și energetic include determinarea costurilor energetice pentru efectuarea unor astfel de operațiuni tehnologice precum alimentarea cu apă, consumul de abur și căldură, iluminatul, încălzirea, schimbul de aer, antrenarea corpurilor de lucru ale echipamentelor pentru muls, procesarea și depozitarea laptelui.

Tab. : Rate aproximative de consum de apă pentru nevoile tehnologice

4.1 Consumul zilnic de apă rece definit ca

,

Unde q 1 , q 2 ,…,q n- rata medie zilnică a consumului de apă de către un anumit consumator;

m 1 , m 2 ,…,m n- numarul consumatorilor de acest tip.

.

4.1.1 Consumul orar de apă pentru nevoile tehnologice ale PTL

,

Unde α - coeficientul denivelării zilnice a analizei apei ( α = 3…4).

4.1.2 Pentru unele operațiuni tehnologice, apa este folosită în stare încălzită. O astfel de apă se obține prin amestecarea apei calde încălzite la 90 ° C cu apă rece de la robinet. Consumul zilnic de apă încălzită la 90 ° C este determinat de formula:

Unde Q c1 , Q c2 ,…,Q cn- cantitate zilnică de apă amestecată, l;

t c1 , t c2 ,…,t cn este temperatura apei amestecate, °С;

t G- temperatura apei calde, (t Г = 90 °С);

t X– temperatura apei reci, (t X = 8…12 °С).

4.2 Consum de abur pentru nevoi tehnologice PTL este determinat de formula:

,

Unde R P , R r-t , R Cu , R O- consumul de abur, respectiv, pentru pasteurizare, aburirea rezervorului termos, sterilizarea conductelor de lapte si pentru incalzire.

4.2.1 Consumul de abur pentru pasteurizare produsul (lapte, smântână) pentru pasteurizatoare cu abur este determinat de formula:

,

Unde M– performanta pasteurizatorului, ;

CU m este capacitatea termică a laptelui, ;

i și λ– conținutul de căldură al aburului și al condensului, ;

η T– randamentul termic al pasteurizatorului;

t n Si t P– temperatura initiala a produsului si temperatura de pasteurizare; °С.

4.2.2Consum de abur pentru abur rezervorul de răcire este definit ca

Unde k f- cantitatea de abur pentru aburirea unui termo-termos

k f = 0,2 kg;

Z f- numărul de rezervoare termos.

.

4.2.3 Consumul de abur pentru sterilizare țevile și fitingurile pentru lapte este:

Unde k c- consumul de abur pentru sterilizare dupa procesarea fiecarui lot

lapte, k c = 25 kg;

n c– numărul de cicluri individuale de prelucrare pe zi.

.

2.4) Consum de abur perîncălzirea spațiului este definită ca

Unde k 0 - consum specific abur pentru încălzire k 0 = 0,5…0,75 kg/m 3 ;

V P- volumul camerei, V P = a∙b∙h = 66∙150∙6 =60000 m 3 .

.

Apoi

4.3 calculul alimentării cu apă a fermei

Consumul total mediu zilnic de apă la fermă Q medie pe zi (m 3 / zi) este determinat de formula

,

Unde g i– consumul mediu zilnic de apă de către un consumator;

n i - numarul consumatorilor.

Consum maxim zilnic de apă.

Q max day =Q cf day *ά day

unde ά zi este coeficientul denivelării zilnice.

ά zi =1,3

Q max zi \u003d 180 * 1,3 \u003d 234 m 3 / zi

Consum maxim orar de apă, l\h

unde ά h \u003d coeficient de denivelare orară (la ferme cu băutură automată ά h \u003d 2 ... .2.5; fără băutură automată ά h \u003d 4

Al doilea calcul al apei, l\s

L\s

Debitul zilnic al stației de pompare trebuie să fie egal cu debitul maxim zilnic de apă din fermă, iar debitul orar al stației de pompare este determinat de formula:

M 3\h

unde: t este durata de funcționare a pompei sau a stației pe ore pe zi.

t=7h

După valoarea lui Q, alegem tipul și marca pompei 3V-27.

Specificații

Reprize

Presiune

Înălțime de aspirație 6,0 m

Viteza roții 1450 min -1

Greutate 65 kg

Putere

Consumul de putere al motorului electric pentru a antrena pompa, W

Puterea necesară el. motor pentru a antrena pompa, W.

unde: Q us = debitul volumetric de apă m 3 \h

p-densitatea apei, kg \ m 3 (p \u003d 1000 kg \ m 3)

K z \u003d factor de rezervă de putere ținând cont de posibilele suprasarcini în timpul funcționării pompei (K z \u003d 1,1 ... .20)

g-accelerația gravitației, m / s 2

Eficiența pompei, două pompe vortex:

=0,4…..0,6

Eficiența transmisiei de la motor la pompă

1 cu conexiune directă la pompă

4.4 calculul producției zilnice de gunoi de grajd

Determinarea producției zilnice de gunoi de grajd în timpul iernii:

,

Unde g uh – excreția medie zilnică a excrementelor solide;

g m- debitul mediu zilnic de urină;

g P- tariful mediu zilnic de pat.

În perioada de pășune, producția zilnică de gunoi de grajd este mai mică

Producția anuală de gunoi de grajd

unde T st este durata perioadei de blocare (230 zi);

T p - durata perioadei de pășune (135 zi).

4.4.1 Calculul depozitării gunoiului de grajd

unde h este înălțimea de depunere a gunoiului de grajd. Acceptăm h = 2 m;

G zi - producția zilnică de gunoi de grajd în fermă din totalul efectivelor, kg. Să luăm producția zilnică de gunoi de grajd corespunzătoare cantității maxime, adică. in iarna;

D HR - durata de depozitare a gunoiului de grajd. Acceptăm D XP = 180 de zile;

ρ - densitatea gunoiului de grajd, ρ = 900 kg / m 3;

φ este factorul de umplere al depozitului de gunoi de grajd. Acceptăm φ = 0,8.

Acceptăm depozitarea gunoiului de grajd V= 50 24 2,5 = 3000 m 3 .

1. Calculul ventilației.

Pentru a menține parametrii de microclimat în modul optim sau aproape de optim, pentru aceasta este necesar să eliminați gazele dăunătoare din cameră și să reînnoiți aerul, adică să efectuați schimbul de aer în conformitate cu normele.

Determinăm schimbul orar de aer în funcție de conținut dioxid de carbon:

unde: C este cantitatea de dioxid de carbon emisă de un animal.

Acceptăm C \u003d 130 dm 3 / h

M este numărul de animale din cameră

Conținut permis de CO în aerul interior,

2,5 dm 3 / m 3

C 1 \u003d conținut de dioxid de carbon în aerul exterior, C \u003d 0,3 .... 0,4 dm 3 / m 3

Verificăm corectitudinea calculului prin frecvența schimbului de aer:

unde V P este volumul interior al încăperii m 3:

Dimensiunea camerei c= ,b= , h= ,

În clădirile zootehnice n=3….5 h

Când rata de schimb a aerului este n, alegem ventilația naturală, când n=3….5 este ventilație forțată fără încălzirea aerului de alimentare, iar când n este ventilația forțată cu încălzirea aerului de alimentare.

Alege………………………..

Literatură

1. Braginets N.V., Palishkin D.A. Proiectare curs și diplomă de mecanizare a zootehniei. – M.: Agropomizdat, 1991.
2. Normele întregii uniuni de proiectare tehnologică a întreprinderilor de bovine. ONTP 1-89 - M .: Gosagroprom URSS, 1989.
3. Murusidze D.N., Levin A.B. Tehnologie pentru producerea produselor zootehnice.
4. Chugunov A.I., Pronichev N.P. si etc. Instrucțiuni pentru implementare termen de hârtie la disciplina „Tehnologia și mecanizarea zootehniei”. – M.: MGAU, 1998.
5. Pronichev N.P. Instructiuni metodologice de calcul harti tehnologice. – M.: MGAU, 1999.
6. Bogdanov V.D., Golovatov Yu.P. etc Album de diagrame și desene ale unui obiect agricol. – M.: MGAU, 1996.

Aer ventilat la temperatura mediu inconjurator pot fi îndepărtate numai reziduurile lichide volatile cu un punct de fierbere nu mai mare de 300 ° C. Aburirea este utilizată pentru curățarea echipamentelor de resturile de lichide cu un punct de fierbere ridicat. Spre deosebire de ventilația cu aer, aburul este un proces mai complex. Dispozitivele sunt încălzite la o temperatură la care reziduurile grele de produs încep să se înmoaie, să se topească și să se evapore.

Temperatura de abur se presupune de obicei a fi de 80...90 ° C. Debitul de abur necesar pentru a menține o astfel de temperatură în spațiul de gaz al aparatului poate fi calculat pe baza ecuației de echilibru termic, care are forma:

Q 1 \u003d Q2 + Q 3 + Q4, (6.26)

unde Q 1 - conținutul de căldură al aburului; Q2- căldura consumată la evaporarea unui lichid la o temperatură T;„Q 3 - pierderea de căldură prin pereți, acoperiș și fund; Q 4 - căldură utilizată pentru a preîncălzi lichidul rămas, spațiul de gaz și corpul aparatului la temperatura de abur.

Dacă nu țineți cont de preîncălzirea reziduurilor lichide, spațiul de gaz și corpul aparatului (Q 4 =0), iar procesul de aburire este considerat staționar, ecuația bilanţului termic va lua forma:

Q 1 \u003d Q 2 + Qs. (6,27)

Extinderea valorilor Q1...Q3, obținem:

Unde α eu si fi- coeficienții de transfer termic și suprafețele corespunzătoare i elementele de proiectare a aparatului; T- temperatura medie de volum; Staniu - temperatura aerului exterior; Merge- cantitatea de produs care se evaporă; r 0 - căldura de evaporare a produsului; G B- consumul total de vapori de apa; r c este căldura de vaporizare.

Din ecuația (6.28), având în vedere debitul și parametrii vaporilor de apă, este posibil să se estimeze temperatura în spațiul abur-aer al aparatului în timpul aburării acestuia:

. (6.29)

Pentru a rezolva problema inversă (pentru a afla debitul și parametrii vaporilor de apă), se setează temperatura de abur. Aburirea dispozitivelor de volum mare fără izolație termică (de exemplu, rezervoare cu o capacitate mai mare de 10.000 m 3) este extrem de lungă și nu permite obținerea rezultatului dorit.

Trebuie avut în vedere că aburul, precum și ventilația, nu pot îndepărta reziduurile solide și vâscoase combustibile. În acest caz, dispozitivele trebuie curățate folosind metode sigure aparate de spalat cu solutii tehnice detergenti sau spălați reziduurile cu produsul care circulă în sistem.

Atunci când se folosește abur pentru purjarea produselor combustibile din aparat, trebuie luate măsuri de precauție pentru a evita acumularea excesivă de presiune în interiorul aparatului (prin îndepărtarea plăcilor de încărcare de la supapele de aerisire și a capacelor de la luminatoare și trape de montare) și acumularea de încărcături statice periculoase care pot fi generate într-un jet rapid de abur, în special atunci când lovește un obstacol. Prin urmare, în perioada inițială de abur (până când mediul combustibil din aparat este flegmatizat), aburul trebuie furnizat lent. Dacă se produce un incendiu în timpul procesului de abur, este periculos să folosiți apă în interiorul sau în exteriorul mașinii, deoarece aceasta va condensa aburul; aerul din atmosferă va pătrunde în aparat, va exista amenințarea de formare a unui amestec combustibil în interiorul aparatului și o explozie.

Sarcina și datele inițiale. Să calculăm câte kilograme de apă sunt evaporate în fiecare dintre camerele de evaporare la 100 kg de sfeclă. Un astfel de calcul este de mare importanță, deoarece permite determinarea consumului de abur pentru evaporare și, în plus, se poate calcula apoi cantitatea de căldură transferată în fiecare vas prin suprafața de încălzire și se poate determina dimensiunea suprafețelor de încălzire necesare și dimensiunile vaselor.
Să calculăm reziduul de cinci ori ca fiind cel mai simplu, deși departe de cel mai bun. Se utilizează în cazul în care difuzia funcționează cu o pompare mare de suc (SUA), de exemplu, 140% din greutatea sfeclei, iar pentru 100 kg de sfeclă este necesară evaporarea W = 120 kg apă. Să acceptăm pentru acest caz următorul sistem de utilizare a vaporilor reziduali (Tabelul 23).

Deci, E1 = 7,0; E2 = 9,5 și E3 = 21,0. O parte semnificativă a consumului de abur din instalație (17,0 kg) nu depinde de reziduu: aburul de evacuare (retur) este folosit pentru fierberea siropul în aparate de vid.
Calcul. Să notăm cantitatea de apă evaporată în a cincea cameră de evaporare la 100 kg de sfeclă prin x kg. Ca bază pentru toate calculele, presupunem că 1 kg de abur de încălzire evaporă 1 kg de apă; aceasta este suficient de aproape de realitate pentru scopuri practice.
Evident, pentru a se evapora x kg de apă în clădirea V, x kg de abur trebuie direcționați acolo din clădirea IV, adică W4 = x kg de apă se evaporă și în clădirea IV. Pentru a evapora x kg de apă în clădirea IV, este necesar să direcționați x kg de abur de încălzire a sucului din clădirea III. Cu toate acestea, în clădirea III a reziduului (vezi Fig. 135) nu se evaporă doar acești x kg de apă, care sunt trimise sub formă de abur în clădirea IV; Aburul de suc al clădirii III este folosit și ca abur suplimentar, în cantitate de E3 - 21,0 kg pentru încălzirea unor stații, o fabrică de zahăr. În consecință, în clădirea III,

W3 = (x + 21) kg.

Prin urmare, este necesar să trimiteți (x + 21) kg de vapori de suc din a doua clădire pentru a încălzi a treia clădire; in plus, din corpul II se iau E2 = 9,5 kg de abur in plus. În consecință, în total în clădirea II se va evapora

W2 \u003d (x + 21 + 9,5) kg.

În același mod, găsim exact ce ar trebui să fie evaporat în clădirea I

W1 = (x + 21 + 9,5 + 7,0) kg.

Evident, suma apei evaporate în toate camerele de evaporare este egală cu

W1 + W2 + W3 + W4 + W5 = W

sau

x + 21 + 9,5 + 7 + x + 21 + 9,5 + x + 21 + x + x = 120,

deci x = 6,2 kg.
Cunoscând x, aflăm

W5 = 6,2; W4 = 6,2; W3 \u003d 6,2 + 21 - 27,2;
W2 = 6,2 + 21 + 9,5 = 36,7;
W1 \u003d 6,2 + 21 + 9,5 + 7 \u003d 43,7 kg.

Calculul reziduului este aranjat în mod convenabil după cum urmează:

Consum de abur pentru evaporare. În calculul exemplificativ anterior, s-a constatat că în clădirea I se evaporă 43,7 kg de apă. Prin urmare, pentru încălzirea acestei clădiri, D = 43,7 kg de abur (retur și redus) se cheltuiește și pe 100 kg de sfeclă.
Trebuie remarcat faptul că acest lucru, cu toate acestea, un consum destul de semnificativ de abur este necesar, în principal, deloc pentru evaporarea apei, ci pentru a furniza abur pentru aproape toate stațiile fabricii de zahăr: evaporarea este „inima de căldură” a fabricii de zahăr, trimițând abur în întreaga fabrică. După cum am menționat deja, dacă se ia 1 kg de abur de suc din orice clădire de evaporare, atunci acesta corespunde și costului a 1 kg de abur proaspăt (retur sau redus), dar în același timp, ca și gratuit, mai multe kilograme de apă sunt evaporate în mai multe clădiri de evaporare.
Deci, dacă luăm kg de extravapori din clădiri diferite (E1 + E2 + E3), atunci aceasta corespunde consumului aceleiași cantități de abur proaspăt. În plus, în carcasa V se evaporă W5 kg de apă, care merge la condensator sub formă de abur. Acest abur este similar cu aburul suplimentar, doar că este un abur suplimentar inutil, deoarece încălzește doar apa rece a condensatorului la 40-45 ° C, ceea ce nu este deloc necesar pentru producție. Evident, debitul de W5 kg de abur care iese din condensator corespunde și costului de W5 kg de abur proaspăt.
Prin urmare, consumul total de abur pentru evaporare ar trebui să fie egal cu

D = E1 + E2 + E3 + W5,

adică suma extravaporilor plus cantitatea de apă evaporată în camera de evaporare V (sau cantitatea de abur care a ajuns la condensator).
Într-adevăr, pentru exemplul numeric anterior, găsim

D \u003d 7 + 9,5 + 21 + 6,2 \u003d 43,7 kg,

adică exact aceeași valoare pe care am calculat-o într-un mod diferit, dar aici este descifrat mult mai clar de ce motive depinde consumul de abur pentru evaporare, în ce scopuri este necesar acest consum. Evident, consumul de abur pentru statiile de incalzire, i.e.

E \u003d E1 + E2 + E3 \u003d 7 + 9,5 + 21 \u003d 37,5 kg,

încă inevitabil sub formă de suc sau sub formă de abur proaspăt.
În consecință, consumul suplimentar de abur pentru evaporarea în sine este de numai W5 = 6,2 kg. Acesta este un consum dăunător de abur și căldură - acest abur merge la condensator fără beneficii.