Втрати теплоти в технологічних процесах і установках

Втрати теплоти у енерготехнологічних процесах – Q_втр, Гкал (МВт.год), є, на жаль для енергозбере­ження, невід’ємною частиною споживання ПЕР.

Поняття втрати теплоти – слід розуміти, як відведення в навколишнє сере­до­­вище потоку теплової енергії, що утворився в результаті виконання спожитих ус­тановкою ПЕР (палива, теплової, електричної, хімічної енергій) своїх техноло­гічних функ­цій. Наприклад, функцій нагрівання, випаровування, кристалізації, сушіння, транспортування, перемішування, генерації електричної та теплової енергії, тощо.

Відповідно гіпотези С. Карно (1825 р.), одержання корисного ефекту від вико­ристання спожитої енергії завжди пов’язано із втратою в навко­лишнє се­редо­ви­ще певної її частки у вигляді теплової енергії.

Наприклад, теплота згорання палива, спожита енергетичними установками тільки частково трансформується в електричну або теплову енергію, а решта (від 10 % до 65 %) енергії палива втрачається в навколишнє середовище.

Слід мати на увазі, що для всіх промислових підприємств, що вироб­ляють про­мислову продукцію, вся спожита енергія після виконання нею певних тех­нологічних функцій (нагрівання, випаровування, кристалізації, сушіння, тощо) втрачається в навколишнє середовище. А це величезні обсяги теплової енергії.

Наприклад, для цукрового заводу, що споживає 140,0 тис м³ природного га­зу за добу, виробляє з нього 66,5 тонн пари на годину, втрачає всю вироблену те­п­лоту в навколишнє середовище у кількості 41,3 Гкал/год або 47,9 МВт(т)·год/ год.

Як відомо з теорії і практики теплоенергетики, зменшення втрат теплоти в про­цесах і установках гарантує зменшення витрати ПЕР на ці процеси і уста­но­вки, тобто є шляхом енергозбереження. Це положення “випливає” з енергетич­ного рівняння будь якої енергетичної установки, структура якого містить ККД.

Наприклад, рівняння енергетичної потужності електрогенератора, на базі ДВЗ (ф-ла 5.6) засвідчує, що збільшення ККД ДВЗ (η_ДВЗ) призведе у разі незмінної по­тужності ДВЗ (W_ДВЗ= Const) до зменшення витрати палива (B_ДВЗ).

W_ДВЗ = B_ДВЗ·Q_н^р·η_ДВЗ·η_ген (6.5)

де:

W_ДВЗ – електрична потужність, вироблена електрогенератором ДВЗ, кВт; B_ДВЗ – секундна витрата палива в ДВЗ, кг/с,

Q_н^р– нижча теплота згорання пали­ва, кДж/кг;

η_ДВЗ– ККД ДВЗ, од;

η_ген – ККД електрогенератора, од.

Для ефективної діяльності в напрямі зменшення втрат теплоти фахівець з ен­е­­р­­гозбереження має опанувати за напрямом втрат ПЕР чотири види діяль­но­сті, а саме: