На прикладі ВУ цукрового заводу).

Проблема для Замовника полягає у невідповідності фактичної витрати пари на 1-й корпус 4-х корпусної ВУ сучасним вимогам щодо енергоємності одер­жа­н­­ня з ВУ густого сиропу. Тобто на існуючій у Замовника ВУ завище­на на 20 % абсолютна і питома витрати пари, що збільшує витрати ПЕР на виробництво цук­ру і зменшує фінансовий прибуток Замовника.

Етап 1. Випарна установка цукрового заводу є спо­жи­ва­чем теплової енергії у вигляді грійної пари. Стратегія енерго­збе­ре­ження поля­гатиме у зм­ен­­шенні аб­­со­­лю­т­ної (годинної) і питомої витрат грійної пари на ВУ.

В нашому конкретному випадку розрахункова формула для визначення абсолютної витрати пари на ВУ – D_ВУ т/год, має наступний вигляд:

D_ВУ = W_СР / К_ВУ (11.11)

де:

W_СР – годинна кількість у ВУ випареної води, т/год. Визначається за відомою з навчальної дисципліни “Тепло технологія харчових виробництв” форму­лою:

W_СР = G_соку· (1 – СР_соку / СР_сиропу) (11.12)

G_соку – годинна витрата соку на ВУ, т/год.

СР_соку – концентрація соку на вході у ВУ, %СР;

СР_сиропу – концентрація сиропу на виході з ВУ, %СР.

К_ВУ – коефіцієнт ефективності системи паровідборів ВУ, т випареної води / т грій­ної пари. Визначається (для 4-х корпусної ВУ) за формулою:

К_ВУ = [1·(е₁–ee₁)+2·(е₂–ee₂)+3·(е₃–ee₃)+4·(е₄–ee₄ )] /

/ [(е₁–ee₁)+(е₂–ee₂)+(е₃–ee₃)+(е₄–ee₄)] (11.13)

де:

е₁, е₂, е₃, е₄– годинні витрати вторинної пари з кожного корпусу ВУ (т.зв. паро­відбори корпусів ВУ), т/год;

ее₁, ее₂, ее₃, ее₄ – годинні витрати пари самовипаровування конденсату у паро­відбори корпусів ВУ

Реальними експлуатаційними параметрами, що впливають на зменшення витра­ти пари на ВУ є:

71. G_соку, потрібно її зменшення;

72. СР_соку, потрібно його збільшення;

73. СР_сиропу потрібно його збільшення;

74. е₁, е₂, е₃, е₄, потрібно їх зменшення;

75. ее₁, ее₂, ее₃, ее₄, потрібно їх збільшення;

76. число корпусів ВУ, потрібно його збільшення.

Етап 2.Макропоказником енергоспоживання ВУ є годинна витрата пари, що визначається формулою (11.11).

Показником енергетичної ефективності ВУ є:

- коефіцієнт паропродуктивності системи паровідборів ВУ, т випареної води / т грійної пари Визначається за формулою (11.13).

Етап 3.За базу порівняння визначаємо ВУ європейського цукрового заводу такої ж потужності, у якого витрата пари і коефіцієнт ефективності системи паровідборів ВУ, відповідно (D_ВУ) ^Lim і (К_ВУ)^Lim на 30 % менші.

Етап 4.Формування методики розрахунків пов’язане з громіздки­ми тепло- тех­нологічними розрахунками. Тому в практиці енергозбереження в ВУ вико­ри­с­товують вже розроблене численними фірмами програмне забезпечення і ПЕОМ.Мето­ди­ка розра­хунку зво­ди­ть­ся до формування системи вихідних да­них та використання виб­раного програмного забезпечення.

Етап 5.Енергетичні недосконалості існуючої ВУ виявляються шля­хом по­рів­няння фактичних параметрів ВУ та параметрів ВУ – бази по­рів­няння.

Енергетичними недосконалостями існуючої ВУ є:

17. завищена подача соку на ВУ;

18. низька концентрація соку на ВУ;

19. низька концентрація сиропу з ВУ;

20. недостатня кількість ступенів випаровування ВУ;

21. недостатня ефективність системи паровідборів ВУ;

22. завищені паровідбори з корпусів ВУ;

23. недостатня кількість парів само випаровування, направлених в систему паровідборів ВУ.

Таким чином, в існуючій ВУ виявлено сім вузлів енергетичної недоско­на­­лості (ВЕН), що обумовлюють її енергозатратність.

Етап 6.Формуємо повний перелік задач і технічних рішень, що ліквідують всі сім вияв­лених ВЕН, а саме:

24. зменшити подачу соку на ВУ, технічні рішення відомі;

25. збільшити концентрацію соку на ВУ, технічні рішення відомі;

26. збільшити концентрацію сиропу з ВУ, технічні рішення відомі;

27. збільшити кількість ступенів випаровування ВУ, технічні рішення відомі;

28. підвищити ефективність системи паровідборів ВУ, технічні рішення відомі;

29. зменшити паровідбори з корпусів ВУ, технічні рішення відомі;

30. збільшити кількість парів само випаровування, направлених в систему паровідборів ВУ, технічні рішення відомі.

Етап 7. Формуємо перелік пропозицій на перший (він же завершальний) етап робіт з енергозбереження, вклю­чивши в нього ліквідацію всіх семи вияв­лених ВЕН.

Перелік пропозицій з енергозбереження включає в себе:

31. впровадити технічні рішення зі зменшення подачі соку на ВУ за рахунок зме­н­шення від­качки соку з дифузійної установки та зменшення надход­жен­ня води на стан­ції вапнування;

32. впровадити технічні рішення із збільшення концентрацію соку на ВУ за ра­хунок змен­шення надходження води на станції вапнування;

33. впровадити технічні рішення із збільшити концентрацію сиропу з ВУ за ра­хунок збільшення продуктивності системи паровідборів ВУ;

34. збільшити кількість ступенів випаровування ВУ від 4-х до п’яти за рахунок встановлення додаткового (5-го) корпусу ВУ;

35. впровадити технічні рішення, що підвищать ефективність системи паро­від­борів ВУ, а саме: ввести в експлуатацію 5-й корпус ВУ, перерозподілити па­ро­відбори у напряму останніх корпусів, підвищити темпера­тур­ний режим вто­ринних парів всіх корпусів ВУ;

36. впровадити технічні рішення, що зменшать паровідбори з корпусів ВУ, насамперед на вакуум-апарати, застосувавши сучасну станцію фільтрування сиропу;

37. впровадити технічні рішення, що збільшать ефективність використання па­рів самовипарову­вання, направлених в систему паровідборів ВУ, за рахунок застосування багато каскадних систем конденсатного господарства.

Етап 8. Експлуатаційними ефектами та параметрами удосконаленої ВУ бу­дуть:

77. зменшена абсолютна витрата пари на ВУ;

78. зменшена питома витрата грійної пари на ВУ.

Очікуваним результатом робіт з енергозбереження є зменшена витрати пари на ВУ, що визначена за ф-лою (11.11) шляхом підстановки в неї змінених про­ек­т­­но-очі­куваних (енергоощадних) параметрів, визначених на 6-му етапі.

Етап 9. Оскільки всі виявлені ВЕН були ліквідовані за один етап (тобто на 1-му етапі) то проектно-очікувані показники всії роботи будуть аналогічними, ви­­значеним на 8-му етапі.

Етап 10.Економічним показником реалізованих робіт з енергозбереження бу­де зменшення витрат коштів на закупівлю пари – ΔS, грн/міс (одиницю ви­міру часу потрібно узгодити із Замовником робіт). Відповідне визначення ΔS буде здійснено за формулами:

ΔS = S₁ – S₂, (11.14)

S₁ = (D_ВУ )^до · C_пари (11.15)

S₂ = (D_ВУ )^після · C_пари (11.16)

де:

S₁– витрата коштів на закупівлю у ТЕЦ пари для ВУ до проведення робіт з енерго­збереження, грн/міс;

S₁– витрата коштів коштів на закупівлю пари для ВУ після проведення робіт з енер­го­збереження, грн/міс;

C_пари – закупівельна вартість пари від ТЕЦ, грн/тонн.

(D_ВУ )^до – місячна витрата пари для ВУ до проведення робіт з енерго­збереження, грн/міс;

(D_ВУ )^після – місячна витрата пари для ВУ після проведення робіт з енерго­збере­жен­ня, грн/міс;