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 1, т.е. чтобы в среднем производительность бутыломоечной машины составляла 1*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
1 ,
%
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 :
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
/>
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
/>
/>
/>
2.3 Экономия воды в результате снижения ее расхода, м3 /год
/>
/>
/>
2.4 Экономия денежных средств от сэкономленной воды в результате снижения ее расхода, грн/год
/>
/>
/>
где/> — стоимость холодной воды, />;
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
/>
/>
/>
/>
3.2 Экономия 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 1, т.е. чтобы в среднем производительность бутыломоечной машины составляла 1*100 000 бутылок в час. Наибольшая экономия денежных средств составило второе мероприятие />, то есть установка расходов воды.