1 Суть, значення і завдання енергозбереження

Скачати 2.11 Mb.

Назва	1 Суть, значення і завдання енергозбереження
Сторінка	5/14
Дата	15.05.2013
Розмір	2.11 Mb.
Тип	Документи

bibl.com.ua > Фізика > Документи

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 14

W _підв = W _кор + W _втр.пр + W _{втр. ап} , (4.1)

де W_підв - підведена до агрегату енергія;

W_кор - корисна витрата енергії;

W_{втр. пр} - втрати енергії в приймачі-перетворювачі енергії;

W_{втр. ап} - втрати енергії в робочій машині (технологічному апараті).

Більшість технологічних операцій і простих технологічних процесів у промисловості є процеси перетворення енергії одного вигляду в інший. Тому при складанні енергобалансів агрегатів, як правило, виникає необхідність порівняння різних видів енергії, їх приведення до однієї одиниці вимірювання. Найчастіше як таку одиницю беруть Ккал або Гкал, тобто виражають баланс у теплових одиницях (для цього є відповідні перекладні коефіцієнти). Якщо ж говорити про електробаланси агрегатів, то вони, як правило, складаються в кВт або кВт/год. При цьому в цих одиницях виражають не тільки електричну, в також й інші види енергії.

Енергобаланси агрегатів оформляють у вигляді таблиць або діаграм (рис. 4.1 і 4.2). Причому цифри балансу відносять або до певної продуктивності агрегату (його навантаження), або до одиниці продукції, що виробляється ним (основної сировини, що витрачається). Цифри енергобалансу можуть бути віднесені також до деякого періоду часу (зміна, доба і таке інше).

№ п/п	Статті енергобалансу	Енергія
№ п/п	Статті енергобалансу	кВт/год	%
1	НАДХОДЖЕННЯ ЕНЕРГІЇ Підведена енергія з виробничої електромережі	300	100
	РАЗОМ	300	100
1	ВИТРАТА ЕНЕРГІЇ Корисна енергія	30	10
2	Втрати енергії, зокрема: а) у електроприводі і цеховій мережі; б) механічні втрати в робочій машині	270 54 216	90 18 72
	РАЗОМ	300	100

Рисунок 4.1- Енергобаланс агрегату в табличній формі
Визначення числових значень статей енергобалансу, що входять в його прибуткову частину, як правило, не становить труднощів. Надходження енергії в агрегат найчастіше здійснюється від якогось одного джерела і враховується за допомогою відповідних вимірювальних приладів. Значно складніше зі встановленням числових значень статей витратної частини енергобалансу. Тут можливі два шляхи: визначити тим або іншим способом величину корисної витрати енергії, а її втрати встановлювати як різницю між підведеною анергією і її корисною витратою, або навпаки, знайти способи визначення величини втрат енергії, а через неї обчислювати корисну витрату енергії в агрегаті. Кориснішим є другий шлях, оскільки для аналізу енерговикористання і підвищення його ефективності необхідно знати, перш за все, величину втрат енергії в агрегаті за окремими їх складовими. Крім того, другий спосіб складання енергобалансу є найбільш можливим, оскільки далеко не завжди можна знайти способи безпосереднього визначення корисної витрати енергії в агрегаті. У зв'язку з цим для складання енергобалансів агрегатів дуже важливо знати, які існують види втрат енергії в енергоустановках, які причини викликають їх появу і як величина втрат енергії залежить від навантаження агрегату.

Рисунок 4.2 - Енергобаланс агрегату у вигляді діаграми

Втрати енергії в устаткуванні можуть бути найрізноманітнішими, але за причинами, що їх викликають, за характером їх залежності від навантаження агрегатів втрати енергії можна розділити на чотири групи (рис. 4.3).

Першу групу утворюють втрати розсіяння енергії, обумовлені перебуванням обладнання у ввімкненому стані (в обертанні, під напругою і тому подібне). Втрати цієї групи не залежать від навантаження і можуть бути названі умовно постійними (наприклад, втрати енергії на намагнічення електричних машин і трансформаторів, окремі різновиди втрат механічної енергії в устаткуванні і таке інше). Цю групу втрат можна інакше назвати втратами холостого ходу. При незмінних технологічних параметрах операції постійні втрати енергії в устаткуванні залежать, в основному, від його технічного стану, тобто від справності обладнання, ступеня його зносу, чистоти і таке інше.

Таким чином, зниження постійних втрат енергії може бути досягнуте шляхом поліпшення технічного стану обладнання, підвищення якості його ремонтного обслуговування.

Рисунок 4.3 - Види втрат енергії в агрегатах і їх залежність

від навантаження обладнання

Другу групу втрат утворюють втрати розсіяння енергії, що обумовлені ходом операції і залежать від її інтенсивності (тобто від навантаження обладнання). Тому ці втрати можуть бути названі навантаженням (наприклад, втрати активної енергії в електрообладнанні, втрати навантажень механічної енергії в агрегатах).

До третьої групи входять втрати, обумовлені фізичними особливостями технологічних операцій і ступенем недосконалості обладнання. Ці втрати також залежать від навантаження агрегату, тобто це теж втрати навантажень (вони характерні в основному для теплоенергетичного обладнання і практично завжди пов'язані з виходом вторинних енергетичних ресурсів). Втрати енергії другої і третьої груп можуть мати як близький до лінійного, так і складніший характер залежності від навантаження обладнання.

До четвертої групи входять додаткові втрати енергії, пов'язані з неможливістю забезпечення нормального ходу технологічного процесу в зонах малого навантаження і зонах форсованого режиму роботи обладнання. Це також змінні або навантажені втрати енергії.

Таким чином, всі види втрат енергії в агрегатах, окрім втрат першої групи, є змінними. Величина таких втрат енергії залежить від технологічних параметрів операції, від технічного стану обладнання, від енергетичної ефективності технологічного процесу, а також від якості експлуатаційного обслуговування агрегатів.

Підбиваючи підсумки сказаному в даному розділі, необхідно ще раз підкреслити, що одним із найбільш важливих питань під час складання витратної частини енергобалансу якогось конкретного агрегату є вивчення всіх видів втрат енергії, які мають місце в даному обладнання або технологічному процесі, а також знаходження методів і способів визначення їх величини.
4.3 Показники енергоекономічності агрегатів

З погляду оцінки енергоекономічності енергетичний баланс агрегату (технологічної операції) можна подати у вигляді такого простого рівняння (рис. 4.4):

W _підв = W _кор + W_втр , (4.2)

де W_підв - підведена до агрегату енергія;

W_кор - корисна енергія;

W_втр - втрати енергії в агрегаті.

Раніше вже було сказано, що енергетичні баланси завжди належать до певної продуктивності агрегату і до конкретних умов його роботи. При зміні цих параметрів змінюються як абсолютні значення всіх величин у рівнянні (4.2), так і співвідношення між ними. Отже, під час роботи агрегату з постійним навантаженням (продуктивністю) в незмінних умовах виробництва рівняння балансу енергії (4.2) може бути замінене рівнянням балансу потужності

Р _підв = Р _кор + Р _втр, (4. 3)

де Р_підв - підведена до агрегату потужність;

Р_кор - корисна потужність агрегату;

Р_втр - втрачена в агрегаті потужність.

Рисунок 4.4 - Принципова схема енергобалансу технологічного

агрегату

Таким чином, оцінка енергетичної економічності роботи агрегатів у постійному режимі їх навантаження може бути заснована на зіставленні величин, що входять у рівняння балансу потужності (4.3). Така оцінка проводиться шляхом визначення поточних значень коефіцієнта корисної дії і коефіцієнта питомих втрат, які обчислюються в таких залежностях:

(4.4)

Очевидно, що обидва ці коефіцієнти є безрозмірними величинами. Проте, незважаючи на простоту залежностей (4.4), визначити фактичні значення вказаних коефіцієнтів часто буває нелегко, оскільки в технологічних операціях величини Р_кор і Р_втр не можуть бути зміряні безпосередньо за приладами. У зв'язку з цим оцінку енергетичної економічності роботи енерговикористовуючих агрегатів частіше здійснюють за допомогою величини питомої витрати енергії. Поточне значення цього показника є відношенням підведеної до агрегату потужності до його продуктивності (А), тобто до випуску продукції за одиницю часу:

(4.5)

Неважко відмітити, що за своїм змістом питома витрата енергії є величиною, оберненою коефіцієнту корисної дії агрегату.

У процесах передачі і перетворення параметрів одного і того самого виду енергії продукцією є відповідно передана або перетворена енергія. Тому питома витрата енергії для такого обладнання також є величиною безкінечною, як і ккд або коефіцієнт питомих втрат. Для генеруючих установок продукцією також є вироблена енергія. Проте тут одиниці вимірювання підведеної і виробленої енергії, як правило, не збігаються. Тому для генераторів питома витрата енергії є розмірною величиною, також як і для енерговикористовуючих агрегатів.

Під час роботи агрегатів зі змінним навантаженням оцінка енергоекономічності їх роботи повинна ґрунтуватися на середніх значеннях показників, що входять у рівняння балансу енергії (4.2) і розраховуються за деякий відрізок часу:

(4.6)

де Q - випуск продукції агрегатом за час Т.

Відповідно до (4.6) показники енергоекономічності агрегатів, що працюють зі змінним навантаженням, визначаються на основі таких залежностей:

(4.7)

Робота багатьох енергоустановок буває пов'язана із споживанням енергії на власні потреби (тобто в допоміжних елементах обладнання). Витрати енергії на власні потреби агрегатів є втратами енергії. Покриття втрат енергії на власні потреби агрегатів може здійснюватися за рахунок:

підведеній до агрегату енергії;
корисній енергії, що виробляється самим агрегатом (наприклад, у генераторах електричної енергії;
енергії, що виробляється агрегатами на наступній стадії виробництва (наприклад, котельна установка отримує частину електроенергії, що виробляється генератором);
енергії незалежного джерела.

За наявності відгалуження від основного енергопотоку на власні потреби агрегатів потрібно розрізняти підведену потужність і енергію брутто і нетто, а також корисну енергію брутто і нетто (рис. 4.5). Ці показники зв'язані між собою такою рівністю:

Р_{підв. бр} = Р_{підв. ні} + Р_втр.в.п;

W_{підв. бр} = W_{підв. ні} + W_втр.в.п;

Р_{кор. бр} = Р_кор.ні + Р_кор.в.п; (4.8)

W_{кор. бр} = W_кор.ні + W_кор.в.п.

де Р_втр.в.п і W_втр.в.п - потужність і енергія, відгалужені на власні потреби від підведеної потужності та енергії;

Р_кор.в.п і W_кор.в.п - потужність і енергія на власні потреби агрегату, відгалужені від корисної потужності і енергії.

Рисунок 4.5 - Принципова схема енергобалансу агрегату

з витратою енергії на власні потреби

Відповідно до (4.8) розрізняють і показники енергоекономічності агрегатів брутто і нетто. Причому найбільш повну оцінку енергетичної економічності роботи агрегату дають показники брутто - у разі забезпечення витрати енергії на власні потреби за рахунок підведеної енергії, і показники нетто - за умови забезпечення зазначених витрат енергії за рахунок корисної енергії агрегату.
4.4 Енергетичні характеристики агрегатів
Як уже було сказано, енергобаланси агрегатів завжди належать до певних постійних умов їх роботи і певної їх продуктивності. Проте в реальних умовах виробництва досить рідко трапляється ситуація, коли установки працюють з постійним навантаженням, тому для оцінки енергетичної економічності роботи агрегатів при незмінних технологічних параметрах операції, але при різних значеннях їх продуктивності використовують уже не енергобаланси, а енергетичні характеристики.

Початковими енергетичними характеристиками агрегатів є (рис. 4.6);

характеристика підведеної потужності (Р _підв – f1 (А));
характеристика втраченої потужності (Р _втр - f2(A));
характеристика корисної потужності (Р _кор - f3(A)).

Ординати характеристики підведеної потужності агрегату дорівнюють сумі ординат характеристик втраченої і корисної потужностей (тобто кожна точка характеристики підведеної потужності є окремим енергобалансом).

Рисунок 4.6 - Початкові і похідні енергетичні характеристики агрегатів

Важливим показником енергетичних характеристик є величина підведеної потужності при холостому ході обладнання. Ця величина є втратами холостого ходу агрегату (це постійні втрати, але в загальному випадку за наявності в обладнанні додаткових втрат потужності в зонах малого навантаження агрегату (рис 4.3) це вже сума постійних і змінних втрат).

Початкові характеристики, які є важливими самі по собі, служать також для побудови похідних енергетичних характеристик. До похідних характеристик агрегатів належать (рис. 4.6):

- характеристика питомої витрати енергії

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 14

Схожі:

ЗАТВЕРДЖУЮ Фінансова звітність як інформаційна база для прийняття управлінських рішень. Економічна суть облікової політики підприємства. Економічна...	1. Суть, значення і роль державних доходів Порівняльна характеристика податкових систем в економічно розвинених державах світу
КОНВЕНЦІЯ ПРО ВОДНО-БОЛОТНІ УГІДДЯ, ЩО МАЮТЬ МІЖНАРОДНЕ ЗНАЧЕННЯ,... Суть договору: створює міжнародно-правове підгрунтя для національних дій та міжнародного співробітництва з метою охорони і раціонального...	Тема Металургія Вступ. Завдання і значення дисципліни. Роль технології і забезпечення якості продукції й економічної ефективності в машинобудуванні....
«Про суть і значення свята Велеса в слов’янській культурі» Школа Рідної Віри «Родосвіт, духовні вправи священних станів (способи медитацій для духовного оздоровлення)»	Визначте суть та роль підприємництва у ринковій економіці Доведіть, що економічні ресурси є обмеженими, а потреби безмежними Покажіть, у чому суть альтернативної вартості
Урок №16 Поняття про «НТР», її основні риси Міжнародний географічний поділ праці, його суть та значення в сучасному світі (спеціалізація окремих країн на виробництві певних...	УРОК ФІЗИКИ В 9 КЛАСІ ТЕМА : Електромагнітна індукція. Досліди Фарадея ...
ТЕМА 1: ПОНЯТТЯ, СУТЬ І ЗАВДАННЯ КРИМІНАЛЬНОГО ПРОЦЕСУ. 5 ОРГАНИ ДОСУДОВОГО СЛІДСТВА, ПРОЦЕСУАЛЬНИЙ СТАТУС СЛІДЧОГО І НАЧАЛЬНИКА СЛІДЧОГО ВІДДІЛУ. 13	Що і для чого вивчає економіка, її місце серед інших наук. Обмеженість... МЕТА: Показати основні особливості предмета «Основи економіки»; розкрити суть обмеженості ресурсів і безмежності потреб. Показати...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання