Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Енергозбереження в процесі нагрівння технологічного продукту.
Процес нагрівання потоку рідини має наступні загальновідомі параметри: густину, температури на вході/на виході, вязкість, швидкість, концентрацію, теплопровідність, температуропровідність, поверхневий натяг, число Прандтля, число Рейнольдса, тощо. Спеціаліст (магістр) з теплоенергетики має вміти з цього переліку параметрів виділити такі, що впливають на споживання ПЕР, з метою подальшого впливу на них і одержання ефекту енергозбереження. Зрозуміло, що вплив на не енергетичні параметри створить тільки враження від діяльності в цьому напрямі, а до реального ефекту енергозбереження – не призведе. Наведена вище практика «імітації» енергозбереження, на жаль, набула поширення в Україні в ряді галузей промисловості завдяки, в т.ч., певній «темноті» спеціалістів. Розглядаємо енергозбереження у процесі нагрівання продукту поетапно, у відповідності до сформованої в лекціях 7 та 8 методології. Етап 1. Процес нагрівання є споживачем теплової енергії. Стратегія енергозбереження полягатиме у зменшенні як абсолютних – Q техн, (Гкал/год), так і питомих – q техн, (Гкал/т прод), витрат теплової енергії. В загальному випадку, видів затраченої енергії для нагрівання потоку рідни може бути декілька, а саме: - енергія спаленого палива (в топці водогрійного котла, або водонагрівльного пристрою); - теплова енергія від пари, що сконденсувалася (в грійні камері теплообмінника); - електрична енергія від електронагрівача (кипятильника). У відповідності до виду затрачениї енергії розрахункова фоормула для визначення обсягу цієї енергії буде різною. Проблему запам’ятовування цих формул потрібно обовязково вирішити шляхом тренування своєї пам’яті. Формули, що пов’язують витрату палива, теплової та електричної енергії для реалізації процесу нагрівання виглядають так: - Формула для визначення витрати палива для нагрівння потоку продукту – В нагр, т /год або тис.м3/год: В нагр= Gпрод·спрод · (t 2 прод – t 1 прод) · τ нагр /(Q нр·ηТОА) (9.11) де: Gпрод – витрата продукту, що нагрівається, т/год; спрод – теплоємність продукту, що нагрівається, т/год; t 2 прод – продукту, що нагрівається, т/год; t 1 прод – продукту, що нагрівається, т/год; Q нр– нижча теплота згорання палива, що використовується для нагрівання продукту, кДж/кг;
ηТОА– ККД теплообмінного пристрою, в чкому здійснюється нагрівання продукту. - Формула для визначення витрати електричної енергії для нагрівння потоку продукту – W нагр, кВт.год /год або кВт.год/добу: Wнагр = Gпрод·спрод · (t 2 прод – t 1 прод) · τ нагр / ηТОА (9.12)
Формула для визначення витрати теплової енергії для нагрівння потоку продукту – Q нагр, Гкал /год або кВт.год/год: Qнагр = Gпрод·спрод · (t 2 прод – t 1 прод) · τ нагр / ηТОА (9.13) Як видно з наведених рівнянь, споживання ПЕР у процесі нагрівання потоку рідини залежить від 5-ти параметрів: - від температури потоку на вході в теплооомінний пристрій (Чим вона вища, тим менша витрата ПЕР); - від температури на виході з теплооомінного пристрою (Чим вона нижча, тим менша витрата ПЕР); - від витрати потоку продукту (Чим він менший, тим менша витрата ПЕР); - від теплоти згорання палива, що використовується (Чим вона вища, тим менша витрата палива) - від ККД теплообмінних пристроїв, що використовуються для нагрівання продуктів (Чим він вищий, тим менша витрата ПЕР). Задача спеціаліста (магістра) з теплоенергетики полягає у тому, щоб знати такі технічні (технологічні, енергетичні) рішення, у разі реалізації яких держава одержала ефект енергозбереження, а саме: - домогтися збільшення t 1 прод, наприклад, зменшивши втрати температури на попередніх технологічних станціх); - домогтися зменшення t 2 прод, наприклад, застосувавши нову технологію оброблення продукту, що не потребує нагрівання до високої температури; - домогтися зменшення витрати рідини (наприклад, ліквідувавши втрати рідини при трансоротування після нагрівання); - домогтися використання біль калоріного палива, або утилізації теплоти конденсатції водяної пари в продуктах згорання; - домогтися подвищення ККД теплообмінного обладання, наприклад, покривши його більш ефективною ізоляцією. В нашому конкретному випадку розрахункова фомула для визначення витрати теплової енергії на процес нагрівання сокового потоку в підігрівнику соку перед 1-ю фільтрацією в цукровому заводі визначається за формулою (9.13).
Реальними енергетичними параметрами, що впливають на зменшення теплоспоживання є: - Gпрод , потрібно його зменшення, технічні рішення відомі; - t 2 прод, потрібно його зменшення, технічні рішення відомі; - t 1 прод, потрібно її збільшенння, технічні рішення відомі; - ηТОА , потрібно його збільшення, технічні рішення відомі; Етап 2. Макропоказником тепло споживання процесу нагрівання є годинна витрата теплоти, що визначається формулою (13.9). Показником енергетичної ефективності процесу нагрівання є питома витрата теплоти на одну тону продукту, що нагрівається. q нагр = Q нагр / G прод(9.14) Етап 3. За базу порівняння визначаємо станцію нагрівання соку перед 1-ю фільтрацією європейського цукрового заводу такої ж виробничої потужності у якого питома витрати теплової енергії – (q нагр)Lim на 30 % менша. Етап 4. Формування методики енергетичного розрахунку не становить труднощів, оскільки складається з одного рівняння (1.9). Етап 5. Енергетичні недосконалості процесу нагрівання визначаються шляхом порівняння фактичних параметрів та параметрів на підприємстві – базі порівняння. Енергетичними недосконалостями є: - завищений на 20 % пропуск соку через підігрівник внаслідок завищеної відкачки соку з дифузійної установки; - занижена на 3 оС початкова температура соку перед підігрівником внаслідок завищених втрат температури сокового потоку на станції вапнування; - завищена на 2 оС температура соку на виході із підігрівника внаслідок завищеної потреби в температурі дискових фільтрів. Таким чином, існуюча система станції нагрівання сокового потоку налічує три вузли енергетичної недосконалості (ВЕН). Етап 6. Формуємо систему технічних рішень, що ліквідують всі три виявлені ВЕН, а саме: - потрібно зменшити на 20 % пропуск соку через підігрівник за рахунок виконання відповідних робіт на дифузійній установці; - потрібно підвищити на 3 оС температуру соку перед підігрівником за рахунок підвищення ефективності роботи сатуратора та зменшення на нього витрати сатураційного газу. - потрібно зменшити на 2 оС температуру соку на виході із підігрівника за рахунок зміни тепло технологічного регламенту, внаслідок впровадження сокових фільтрів нової конструкції. Етап 7. Формуємо перелік пропозицій на перший етап робіт з енергозбереження, включивши в нього ліквідацію всіх виявлених ВЕН. Перелік енергозберігаючих пропозицій наступний: - провести роботи зі зменшення на 20 % пропуску соку через підігрівник за рахунок виконання відповідних робіт на дифузійній установці; - провести роботи з підвищення на 3 оС температури соку перед підігрівником за рахунок підвищення ефективності роботи сатуратора та зменшення на нього витрати сатураційного газу. - Провести роботи зі зменшення на 2 оС температури соку на виході із підігрівника за рахунок зміни теплотехнологічного регламенту фільтрації, внаслідок впровадження сокових фільтрів нової конструкції. Етап 8. Експлуатаційними параметрами оновленої енергоощадної станції нагрівання сокового потоку будуть: - зменшений пропуск сокового потоку через підігрівник; - підвищена температура соку на вході в підігрівник; - зменшена температура соку на виході з підігрівника;
Очікуваним результатом робіт з енергозбереження є зменшення витрати теплової енергії на нагрівання сокового потоку, що визначено за ф-лою (13.9) шляхом підстановки в неї змінених проектно-очікуваних (енергоощадних) параметрів, визначених на 6-му етапі. Виконаний розрахунок засвідчує зменшення витрати теплової енергії – Δ Q нагр на 30 % та зменшення питомої втрати теплової енергії – Δ q нагр на 35 %. Етап 9. Оскільки всі виявлені ВЕН були ліквідовані за один етап (на 1-му етапі робіт), то проектно-очікувані показники всієї роботи будуть ідентичними, визначеним на 8-му етапі. Етап 10. Економічним показником реалізованих робіт з енергозбереження буде зменшення витрат коштів на закупівлю палива, з якого одержується теплота потрібна для нагрівання – ΔS, грн/міс. Одиницю виміру часу потрібно узгодити із Замовником робіт. Відповідне визначення буде здійснено за формулами: ΔS = S2 – S1, (9.15) S1 = Q1 · Cq (9.16) S2 = Q2 · Cт/еΣ (9.17) де: S 1– витрата коштів на нагрівання сокового потоку до проведення робіт з енергозбереження, грн/міс; S 1– витрата коштів на нагрівання сокового потоку після проведення робіт з енергозбереження, грн/міс; Cт/еΣ – повна собівартість відпущеної від власної ТЕЦ теплової енергії для технологічних потреб цукрового заводу, грн/Гкал. Етапи 11 – 15 виконуються у разі наявності вимог Замовника щодо їх виконання.
Запитання для самопервірки.
1. Наведіть формулу для визначення витрати палива... 2. Наведіть формулу для визначення витрати теплової енергії... 3. Наведіть формулу для визначення електричної енергії... 4. Сформуйте склад робіт етапу з виявлення ВЕН у процесах... 5. Сформуйте склад робіт етапу з виявлення ВЕН у процесах переміщення рідини насосами. 6. Сформуйте склад робіт етапу з виявлення ВЕН у процесах переміщення рідини за допомогою механічного компресора. 7. Визначте економію коштів у разі реалізації енергощадних рішень у процесах.
Рекомендована література: [24]. Лекція 10.
|
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; просмотров: 139; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.138.174.95 (0.025 с.) |