Енергозбереження у теплотехнологічних процесах

В промисловій теплоенергетиці в агрегатах та різних елементах енерготех­ноло­гічних установок знаходять свою реалізацію наступні процеси:

- Процеси нагрівння рідин, газів, твердих тіл в теплообмінних пристроях (теплообмінниках).

- Процеси охолодження рідин, газів, твердих тіл в теплообмінних пристроях (теплообмінниках).

- Процеси горіння, спалювання палива в пальниках котлоагаргатів.

- Процеси стиснення газів (ізохорне, ізотермічне, ізоентропне, пілітропне, реальне) в компресорах та нагнітачах.

- Процес самовскипання рідин в установках самовскипання.

- Розширення рідини та газів в дросельних пристроях, в парових та газових турбінах.

- Процеси змішування потоків рідини в мішалках.

- Процеси інжекції парів, газів в парострумииних, водоструминних компре­со­рах та ежекторах.

- Процеси концентрування потоків та об’ємів розчинів в випарних та вакуум-аппаратах.

- Процеси кондиціювання повітря в установках кондиціювання.

- Процеси трансфомації теплоти в трансформаторах теплоти.

- Процеси обпалювання в обпалювальних печах.

- Процеси транспортування (рідини, газів) в трубопроводах та каналах.

- Процеси конденсування пари (водяної, аміаку, фреону та інших робочих тіл систем охолодження) в конденсаторах та грійних камерах підігрівників тех­но­логічного призначення.

- Процеси кипіння рідини ((води, аміаку, фреону та інших робочих тіл систем охолодження) в випарних апаратах.

- Процеси дроселювання потоків пари та рідини (води, водяної пари).

- Процеси випромінювання в котлоагрегатах та від неізольованих (ізольованих) поверхонь.,

- Процеси конвекції.

- Тощо.

Реалізація кожного з цих процесів потребує або витрати певного виду ПЕР – палива, теплової енергії, електричної енергії, механічної енергії, наприклад:

- для реалізації процесу кипіння рідини потрібно підведення певного обсягу теплової енергії;

- для реалізації процесу стиснення газового потоку потрібно підведення до електроприводу компресора певного обсягу механічної та електричної енер­гії;

- тощо.

Енергозбереження у процесах повинно гарантувати змен­шення обсягів спо­живання ПЕР для ко­ри­стувачів цих процесів.

А для визначення обсягів зменшення ПЕР потрібно володіти методами ­їх визначення, а для цього потрібно знати, яким чином вони визначаються, тобто вигляд розрахункових формул.

Витратами ПЕР є кількість (обсяг) ПЕР, потрібна для реалізації процесу. Кількість ПЕР для кожного процесу визнача­ється індивідуальною матема­тич­ною формулою, що містить перелік загальноприйнятих параметрів, притаман­них саме цьому процесу та розрахунковий термін часу – τрозр, за який виз­на­ча­єть­ся ця кількість. Наприклад, кількість електричної енергії спожита за годи­ну має розмірність кВт·год/год, за добу – кВт·год/добу, за місяць – кВт·год/ міс.

Фа­хів­цю з енергозбереження потрібно знати і пам’ятати якомога більше таких фор­мул по кожному виду ПЕР.

Формуладля визначення добової кількості теплової енергії для реалізації про­цесу нагрівання потоку рідини – Qτнагр, Гкал/доб, має вигляд:

Qτнагр = Gпрод · спрод (t2прод – t1прод) · τрозр (2.1)

де:

Gпрод – витрата продукту, що нагрівається, т/год;

спрод – теплоємність продукту, що нагрівається, кДж/кг·К,

t2прод – температура продукту на початку нагрівання, оС;

t1прод – температура продукту після нагрівання, оС;

τрозр – розрахунковий термін нагрівання, год/доб.

У відповідності до наведеної формули ефект енергозбереження у процесі наг­рі­вання потоку рідини гарантуватимуть наступні технічні рішення:

- технічні рішення по технології виробництва, що зменшать витрату потоку, що підлягає нагріванню, тобто зменшать величину G;

- технічні рішення по технології виробництва, що зменшать кінцеву темпе­ра­туру нагрівання потоку, тобто зменшать величину t2;

- технічні рішення по технології виробництва, що збільшать початкову темпе­ра­туру потоку, тобто збільшать величину t1;

Формула для визначення кількості теплоти для реалізації процесу випа­рову­вання рідини – Qτвипар, Гкал/год, за певний розрахунковий період τрозр, має вигляд:

Qτвипар = Gрід · (і"– і') · τрозр (2.2)

де:

Gрід– годинна витрата рідини, що підлягає випаровуванню, т/год;

і" – ентальпія насиченої пари рідини, що підлягає випаровуванню, кДж/кг;

і' – ентальпія рідини, що підлягає випаровуванню, у стані насичення, кДж/кг;

τрозр – розрахунковий період витрати теплоти, год/год, год/добу.

- Формула для визначення годинної кількості теплоти, що виділяється у разі конде­нсації пари – Qτконд, Гкал/год, має вигляд:

Qτконд = Dконд · (іпари – і'конд) · τ розр (2.3)

де:

Dконд – годинна витрата пари, що конденсується, т/год;

іпари – ентальпія пари (насиченої або перегрітої), що конденсується, кДж/кг;

і'конд – ентальпія конденсату пари, що конденсується, у стані насичення, кДж/кг.

τ розр – розрахунковий термін конденсації, год/год.

- Формула для визначення добової кількості механічної енергії, що потрібна для стиснення газового потоку – Lτстисн, кВт·год/доб, має вигляд:

Lτcтисн = Qвсмгаз · l агаз · ρвсмгаз· τ розр (2.4)

де:

Qвсмгаз – годинна витрата газу, що підлягає стисканню за станом перед початком стискання (на вході в компресору), м3/год;

l агаз – адіабатична (ізоентропна) робота стикання газу, кДж/кг;

ρвсмгаз – питома густина газу, що підляє стисканню за станом перед початком стискання (на вході в компресору), кг/м3.

У відповідності до наведеної формули ефект енергозбереження при стис­ненні газового потоку гарантуватимуть наступні технічні рішення:

- технічні рішення по технології виробництва, що зменшать витрату газо­вого потоку, що підлягає стисненню, тобто зменшать величину Qвсмгаз;

- технічні рішення по технології виробництва, що зменшать густину га­зового потоку, що підлягає стисненню, тобто зменшать величину ρвсмгаз ;

- технічні рішення по організації технологічного процесу, що зменшать питому роботу адіабатичного стиснення, тобто зменшать величину Lагаз;

Визначення обсягів економіїПЕР – ∆ Еекон, внаслідок реалізації технічних рішень з енергозбереження, у процесах зводиться до визначення різ­ниці між рівнями енергоспоживання до та після реалізаціїї робіт з енерго­збе­реження за універсальною формулою:

∆ Еекон = Еспож до – Еспож після (2.5)

де:

Еспож до – рівень споживання енергії в процесі до впровадження енерго­збе­рі­гаючих технічних рішень;

Еспож після – рівень споживання енергії в процесі до впровадження енерго­збе­­рігаючих технічних рішень.








Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 799;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.009 сек.