Энергосбережение при использовании пара

 
 
 
 
 
 
 
 
 

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 t_х, 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 – t_1изм

   Резервуар 2 – t_2изм

   Резервуар 3 – t_3изм.

   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 G_1пасп   G_2пасп   G_3пасп.

   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 :

 
 

   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 ; 

С_р - теплоемкость воды, ;

t₁ - требуемая температура, ;

t_1изм - 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  

 

 

 

   2.3 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, ;

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  

 

 

 

 

   3.2 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

   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.