1 Суть, значення і завдання енергозбереження
|
|
Скачати 2.11 Mb.
|
|
(d = f4(А)); - характеристика коефіцієнта корисної дії (ккд = f5(А)); - характеристика питомих втрат (s = f6(A)). Оскільки дані показники енергоекономічності агрегату є похідними від одних і тих самих початкових величин, криві відповідних енергетичних характеристик мають зв'язані точки (наприклад, при d=min, ккд=max і s=mіn). Більше того, похідні енергетичні характеристики агрегатів часто мають точки екстремуму, відповідають певній величині продуктивності агрегату Аек. Цю величину прийнято називати економічною продуктивністю агрегату (для генераторів це - економічна потужність), оскільки вона визначає кращий з енергетичної точки зору режим ізольованої роботи обладнання. На початкових енергетичних характеристиках агрегату ця точка визначається шляхом проведення з початку координат дотичних до цих характеристик. Найбільше практичне застосування початкових характеристик має характеристика підведеної потужності, а з похідних - характеристика питомої витрати енергії (хоча при вирішенні багатьох завдань енергозбереження велику увагу необхідно приділяти також характеристикам абсолютних і питомих втрат). Енергетичні характеристики агрегатів не є стандартними геометричними фігурами. Тому можна виділити тільки головні зовнішні ознаки енергетичних характеристик. Зокрема, для характеристик підведеної потужності можна виділити два різних за формою їх різновиди. Умовно їх можна назвати криволінійними і прямолінійними (останні, як правило, є менш різко вираженими криволінійними характеристиками). Таким чином, всі енергоустановки за видом їх характеристики підведеної потужності можна розділити на три групи (рис. 4.7): - обладнання з прямолінійними характеристиками (до цієї групи відносять, зокрема, горизонтальні стрічкові конвеєри, електрокомпресори);
Енергетичні характеристики агрегатів можуть бути виражені в аналітичній формі, тобто за допомогою рівнянь. Це стосується, перш за все, прямолінійних і близьких до них характеристик підведеної потужності. Рівняння такої характеристики має вигляд Рпідв = Рх.х + dч ×А, (4.9) де Рпідв - підведена до агрегату потужність; А - продуктивність (навантаження) агрегату; Рх. х і dч - константи рівняння енергетичної характеристики. Якщо енергетична характеристика агрегату прямолінійна на всіх її ділянках, параметри рівняння Рхх і dч мають не тільки розрахунковий, але і фізичний сенс. В цьому випадку Рхх є дійсними втратами холостого ходу агрегату (тобто втрати при навантаженні, що дорівнює нулю). Величина dч носить назву часткової питомої витрати, або відносного приросту (для генеруючого обладнання). В обумовлених вище умовах вона є питомою величиною корисної енергії і змінних втрат енергії (прямо пропорційних навантаженню агрегату) на одиницю продукції, що виробляється. Розділивши ліву і праву частини рівняння підведеної потужності (4.9) на продуктивність агрегату А, отримаємо рівняння характеристики питомої витрати енергії  (4.10)Права частина цього рівняння містить змінну складову питомої витрати, що спадає при збільшенні навантаження агрегату, і постійну складову, що дорівнює частковій питомій витраті енергії. При цьому чим більше стала складова в рівнянні підведеної потужності агрегату, тим в більшому діапазоні може змінюватися його питома витрата енергії. Якщо характеристика підведеної потужності не строго прямолінійна, а отримана в результаті випрямлення криволінійної характеристики на певній її ділянці, то параметри рівняння характеристики мають тільки розрахунковий (але не фізичний) сенс. Так, параметр Рхх, на відміну від дійсних втрат холостого ходу, при цьому називають витратою, або умовною витратою енергії холостого ходу. Використання лінійного рівняння для криволінійних характеристик підведеної потужності агрегатів цілком допустиме. Проте при цьому не можна виходити за межі ділянки характеристики, для якої це рівняння справедливе з допустимою похибкою (цю ділянку називають робочою зоною характеристики). Використання аналітичного виразу невипрямлених криволінійних енергетичних характеристик агрегатів не спрощує роботу з ними, якщо для цих цілей не використовується комп’ютер. Для таких характеристик часткова питома витрата енергії не є величиною сталою і в загальному випадку є першою похідною підведеної потужності агрегату за його продуктивністю (тобто тангенс кута нахилу дотичної, проведеної до тієї або іншої точки характеристики). 4.5 Способи отримання енергобалансів і енергетичних характеристик агрегатів Відомі такі основні методи вирішення зазначених завдань:
Найточніше енергобаланси та енергетичні характеристики обладнання можуть бути отримані експериментальним (дослідним) шляхом на основі його випробувань. У процесі випробування агрегату за допомогою лабораторних приладів проводяться вимірювання підведеної до нього потужності, а також параметрів основного і всіх відгалужених енергопотоків. При цьому продуктивність (навантаження) агрегату підтримується постійною на деякому заданому рівні. Такі випробування проводяться при декількох значеннях його продуктивності. В результаті отримують ряд енергобалансів, що належать до різного навантаження агрегату. Необхідна точність вимірювання потужності, особливо для теплоенергетичного обладнання, може бути отримана лише при достатній тривалості кожного досліду, оскільки стан обладнання повинен бути рівноважним і режим процесу має бути сталим. Тому отримати значну кількість експериментальних точок вдається рідко. Для отримання достовірних результатів при використанні дослідного способу отримання енергобалансів необхідно дотримувати певні правила проведення експерименту. Зокрема, випробування агрегату повинні бути повними, тобто охоплювати не тільки основне обладнання, але і допоміжні механізми з тим, щоб можна було отримати баланси та енергетичні характеристики не тільки брутто, але і нетто. Крім того, з метою отримання нормалізованих енергобалансів і характеристик, відповідних прогресивним умовам експлуатації агрегату, необхідно забезпечити під час випробувань підтримку прогресивних технологічних параметрів операції і нормальних параметрів підведеної енергії, а також нормальний технічний стан агрегату і якісне його експлуатаційне обслуговування. Після закінчення експерименту характеристики підведеної потужності або втрат будуються за отриманими дослідними даними і, як правило, згладжуються (тобто будується не ламана ліній, а деяка монотонна крива). Характеристики питомих показників будуються також за точками. Але не за обчисленими для кожного окремого режиму роботи агрегату (окремого енергобалансу) значеннями цих показників, а за їх значеннями, відповідними ординатами згладженої початкової характеристики. Недотримання цього правила може призвести до незбігання початкових і похідних характеристик, що є неприпустимим. Як було сказано, експериментальний спосіб отримання енергобалансів і енергетичних характеристик є найбільш точним. Проте його використання вимагає наявності відповідного персоналу і необхідної вимірювальної апаратури, можливості виведення з роботи обладнання на час проведення його випробувань, проведення відповідних підготовчих робіт та ін. Тому можливість практичного використання даного методу обмежена. При використанні розрахунково-аналітичного методу витрата енергії і її втрати за всіма напрямами визначаються розрахунковим шляхом на підставі фізико-хімічних і емпіричних залежностей. Проте з метою контролю і забезпечення більшої точності результатів бажано і в цьому разі визначати хоча б окремі елементи втрат шляхом проведення вимірювань за допомогою наявних приладів енергетичного обліку (наприклад, таким чином може бути виконане вимірювання втрат холостого ходу обладнання). Розрахунково-аналітичний спосіб дозволяє отримувати енергобаланси агрегатів, а за ними й енергетичні характеристики для будь-яких значень технологічних параметрів операції і будь-якої продуктивності агрегату, що дуже корисно для аналізу і нормалізації питомих витрат енергії. При цьому можна побудувати не згладжені, а точні енергетичні характеристики обладнання . Очевидно, що даний спосіб отримання енергобалансів і енергетичних характеристик агрегатів з технічної і організаційної точок зору набагато простіший за експериментальний. Його застосування може бути обмежене лише відсутністю необхідних фізико-хімічних або емпіричних залежностей між параметрами, що цікавлять нас, або невідповідністю цих залежностей конкретним видам обладнання або умовам його роботи (що, втім, трапляється досить часто). Розрахунково-статистичний спосіб не придатний для отримання нормалізованих енергобалансів і енергетичних характеристик обладнання. Він може бути використаний тільки для побудови фактичних характеристик середньої підведеної до агрегату потужності, розрахованої за певні періоди часу. За основу для побудови цих характеристик беруть звітні дані про витрату енергії і випуск продукції даним агрегатом за відповідні періоди часу (зміну, добу). Шляхом ділення витрати енергії і випуску продукції на час роботи обладнання за даний період можна визначити средньогодинну витрату енергії (тобто середню підведену потужність) і средньогодинну продуктивність агрегату. На основі цих даних можна побудувати відповідну графічну залежність. Такі характеристики, як правило, значно менш точні, ніж побудовані за експериментальними даними або розрахунково-аналітичним способом. Крім того, вони відображають не прогресивний, а фактичний, часто дуже низький рівень ефективності енерговикористання. Тому застосування енергетичних характеристик, отриманих розрахунково-статистичним методом, для цілей нормалізації енергоспоживання неприпустиме. Вони можуть бути використані тільки для порівняльної оцінки енергоекономічності агрегатів при різних їх навантаженнях або в часі. Комбінований спосіб отримання енергобалансів і енергетичних характеристик агрегатів є найбільш універсальним і доступним. Цей метод є поєднанням експериментального і розрахунково-аналітичного способів. При використанні даного методу корисна складова витрати енергії визначається розрахунковим шляхом, а втрати енергії - експериментальним і розрахунковим способом із подальшим їх аналізом і ув'язкою в енергобалансі агрегату. Найчастіше на практиці може бути застосований саме комбінований спосіб отримання енергобалансів і енергетичних характеристик агрегатів. Проте необхідно пам'ятати, що в результаті використання одночасно двох різних за точністю способів визначення корисної витрати і втрат енергії в отриманих енергобалансах можливі значні неув'язки (тобто баланс енергії в повному розумінні цього слова може бути відсутнім). Яким би способом не була отримана енергетична характеристика агрегату, необхідно пам'ятати, що вона завжди відповідає певним технологічним параметрам операції, умовам навколишнього середовища, технічному стану обладнання і якості його експлуатаційного обслуговування. Всі ці умови називаються характеристичними. Проте і реальні умови, в яких працює обладнання, і нормальні умови, в яких воно повинне працювати, можуть часто істотно відхилятися від характеристичних. При цьому зміна експлуатаційних умов більшою чи меншою мірою супроводжується зміною питомих витрат енергії. Тому при використанні енергетичних характеристик агрегатів важливо знати, яким експлуатаційним показникам і умовам роботи вони відповідають. Крім того, потрібно також знати, під дією яких чинників і в якому ступені можуть змінюватися питомі витрати енергії в даній операції. Це дозволяє вносити необхідні зауваження до показників, визначені за допомогою енергетичних характеристик, і успішно користуватися цими характеристиками при відхиленні дійсних умов експлуатації обладнання від характеристичних. При введенні зауважень потрібно враховувати тільки об'єктивні (тобто незалежні від персоналу) відхилення експлуатаційних умов від характеристичних. Таким чином, зауваження до енергетичних характеристик агрегатів повинні вводитися не просто на відхилення фактичних умов і параметрів від характеристичних, а лише на відхилення нормальних умов і параметрів роботи обладнання від характеристичних. При цьому, якщо характеристичні умови збігаються з нормальними, то навіть за наявності відхилень від них фактичних умов роботи агрегату зауваження до його енергетичних характеристик вводитися не повинні. Величина зауважень до енергетичних характеристик агрегатів визначається на підставі спеціальних графіків або шкал. Ті та інші встановлюються на основі окремих випробувань обладнання або розрахунків. Введення зауважень до значень будь-якого з показників, визначених за енергетичними характеристиками агрегатів, здійснюється за допомогою єдиної формули. Наприклад, для витрати електроенергії агрегатом ця формула має вигляд  , (4.11)де Wхар - характеристична витрата електроенергії агрегатом; Wексп - експлуатаційна витрата електроенергії; W - величина зауваження для конкретного відхилення нормальних значень експлуатаційних показників від характеристичних (визначається у відсотках). Як приклад можна навести графік зміни витрати електроенергії при плющенні сталі залежно від температури прокатаних злитків (рис. 4.8). Характеристичним параметром на даному графіку є температура злитків, що дорівнює 1150 градусів Цельсія. При відхиленні нормальної температури прокатаних злитків від характеристичної величина поправки до витрати електроенергії прокатним станом наведені у відсотках на осі ординат графіка.
5 ЕНЕРГЕТИЧНА ЕКОНОМІЧНІСТЬ РОБОТИ ЕНЕРГОСПОЖИВАЮЧИХ АГРЕГАТІВ 5.1 Режими роботи і продуктивність обладнання безперервної дії Під обладнанням безперервної дії зазвичай розуміють такі технологічні агрегати, виробництво продукції на яких пов'язане тільки з витратами часу на корисну роботу (до таких агрегатів належать, наприклад, металообробка обладнання, компресори, насоси). Режим роботи обладнання пов'язаний з характером його навантаження в часі. Агрегат може працювати безперервно або з перервами протягом деякого періоду часу. При цьому його продуктивність (навантаження) під час роботи може бути незмінною або змінюватися в часі. У зв'язку з цим розрізняють такі режими роботи обладнання безперервної дії (рис. 5.1):
Розглядаючи режим роботи обладнання з перервами, необхідно знати, що вони можуть характеризуватися чергуванням періодів корисної роботи з холостими ходами або чергуванням корисної роботи з періодами зупинки (повного вимкнення) обладнання. Під продуктивністю технологічного обладнання розуміють обсяг випущеної на ньому продукції (або виконаної корисної роботи) за одиницю часу. Для обладнання безперервної дії характерне те, що його продуктивність може бути віднесена до скільки завгодно малих відрізків або навіть моментів часу роботи агрегату. Інакше кажучи, продуктивність такого обладнання має миттєве значення і є синонімом навантаження агрегату. Проте найчастіше при визначенні поточної продуктивності обладнання безперервної дії як елементарний відрізок часу беруть одну годину. Годинна продуктивність обладнання безперервної дії, як і його миттєва продуктивність, є змінною величиною, яка належить до певних умов виробництва, параметрів технологічного процесу, а також до певного періоду часу. Величина миттєвої і годинної продуктивності обладнання збігаються у тому разі, коли агрегат працює безперервно з постійним навантаженням. При безперервній роботі, але зі змінним навантаженням продуктивність обладнання в деякому відрізку часу характеризується її середньогодинною величиною |
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... |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua