Лабораторная работа
по курсу: Энергосбережение в промышленных технологиях
на тему : «Энергосбережение при использовании пара
»
Цель работы :
рассмотреть различные способы снижения затрат теплоты в пароиспользующем оборудовании, и закрепить методику расчета экономии теплоты и денежных средств.
Постановка задачи :
Бутыломоечная машина (с номинальной производительностью 100 000 бутылок в час) использует пар для нагрева трех резервуаров с водой. Объемы этих резервуаров – 4м3
, 3м3
и 4м3
соответственно. Требуемые температуры воды – t1
, t2
,t3
.Были измерены скорости слива воды из них – G1
, G2
, G3
. Резервуары 1 и 3 используют холодную подпиточную воду при температуре tх
, а резервуар 2 в качестве подпиточной воды использует воду уже подогретую в резервуаре 1.
Бутыломоечная машина работает 15 часов в день, 5 дней в неделю, 50 недель в году и обеспечивает мытье 4 000 000 бутылок в неделю. КПД котла составляет 75% (по высшей теплотворной способности), а КПД распределительной системы равен 85%.
Вопрос 1
Постоянный контроль фактических температур в резервуарах позволил получить следующие усредненные данные:
Резервуар 1 – t1изм
Резервуар 2 – t2изм
Резервуар 3 – t3изм
.
Какая экономия энергии в ГДж/год будет получена, если регуляторы температуры в резервуарах будут настроены так, чтобы обеспечить получение требуемых температур?
Вопрос 2
Информация, предоставленная фирмой-изготовителем бутыломоечной машины, показывает, что при правильной настройке и/или эксплуатации клапанов и регуляторов моечных устройств, скорость слива воды (паспортная) из резервуаров должна составлять G1пасп
G2пасп
G3пасп
.
Какая экономия воды в м3
в год и теплоты пара в ГДж/год будет получена, если бутыломоечная машина будет отрегулирована таким образом, чтобы снизить потребление воды до паспортного значения?
Вопрос 3
В настоящее время бутыломоечная машина загружена только частично и работает больше времени, чем этого требуют уровни производства (количества помытых бутылок). Какая экономия воды и энергии пара будет получена, если коэффициент использования машины увеличить до значения h1
, т.е. чтобы в среднем производительность бутыломоечной машины составляла h1
*100 000 бутылок в час?
Исходные данные
:
№
варианта
|
G1,
л/с
|
G1пасп,
л/с
|
G2 ,
л/с
|
G2пасп
л/с
|
G3,
л/с
|
G3пасп,
л/с
|
h1 ,
%
|
| 2
|
2,0
|
0,0
|
1,0
|
1,0
|
2,5
|
2,0
|
0,84
|
№
варианта
|
tх
|
t1
|
t1изм
|
t2
|
t2изм
|
t3
|
t3изм
|
| 2
|
10
|
50
|
52
|
80
|
83
|
50
|
53
|
Расчетная часть :
1. Внедрение регулирования температуры в резервуарах
1.1 Экономия теплоты за счет уменьшения температуры горячей воды от измеренного значения до паспортного (т.е. за счет уменьшения перегрева воды), ГДж/год
-для первого резервуара
-для второго резервуара
-для третьего резервуара
где τ- время работы бутыломоечной машины в год, с :
 ;
G - расход воды, л/с ;
Ср
- теплоемкость воды,  ;
t1
- требуемая температура, ;
t1изм
- измеренная температура, ;
1.2 Экономия денежных средств при регулировании температуры в резервуаре, грн/год
где  - высшая рабочая теплота сгорания топлива,  ;
 -
стоимость топлива,  ;
1.3 Общая экономия для трех резервуаров составит, грн/год
2. Внедрение клапанов и регуляторов моечных устройств слива воды
2.1 Экономия теплоты за счет снижения расхода горячей воды, ГДж/год :
-резервуар I
-резервуар II
-резервуар III
2.2 Экономия денежных средств от сэкономленной теплоты за счет снижения расхода горячей воды, грн/год
2.3Экономия воды в результате снижения ее расхода, м3
/год
2.4Экономия денежных средств от сэкономленной воды в результате снижения ее расхода, грн/год
где -
стоимость холодной воды, ;
2.5 Суммарная экономия денежных средств за счет снижения расхода горячей воды, грн/год
3. При увеличении коэффициента использования машины (за счет уменьшения времени работы)
3.1 Экономия теплоты за счет уменьшения времени работы, ГДж/год
3.2Экономия денежных средств от сэкономленной теплоты за счет уменьшения времени работы, грн/год
3.3 Экономия воды за счет уменьшения времени работы, м3
/год
3.4 Экономия денежных средств от сэкономленной воды за счет уменьшения времени работы, грн/год
3.5 Суммарная экономия денежных средств за счет уменьшения времени работы, грн/год
Таблица 1 – Расчетные данные
| № |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
| 1 |
226,098 |
169,573 |
423,93 |
28263,67 |
21197,76 |
52994,39 |
| 2 |
4521,96 |
0 |
1130,49 |
56273,5 |
0 |
141318,4 |
| 3 |
0 |
1444,52 |
1650,87 |
0 |
180573,5 |
206369,7 |
   |
Вывод
: Рассмотрели различные способы снижения затрат теплоты в пароиспользующем оборудовании, и закрепили методику расчета экономии теплоты и денежных средств. В ходе лабораторной работы определили экономию энергии, которая была получена, при установке регуляторов температуры в резервуарах и составила  . Так же определили экономию воды и теплоту пара, при внедрение клапанов и регуляторов моечных устройств слива воды. Была получена экономия воды и энергии пара в год, если коэффициент использования машины был увеличен до значения h1
, т.е. чтобы в среднем производительность бутыломоечной машины составляла h1
*100 000 бутылок в час. Наибольшая экономия денежных средств составило второе мероприятие , то есть установка расходов воды.
|