Показатели потребности в тепловой и электрической энергии (стр. 2 из 2)
d =(4* Gв *V/(w*3,14))0,5 =(4*37,18* 0,37 / (3*3,14))0,5 =0,125657302 м.
где Gв – расход теплоносителя (кг/с); V –уд. объем конденсата (насыщенной жидкости), равен: 0,37 м3/кг w–скорость конденсата м/с, примем 3 м/с.Из таблицы для условного диаметра 200 мм норма тепловых потерь для традиционных материалов составляет 1,08% от передаваемой тепловой мощности, при использовании пенополиуретановой теплоизоляции тепловые потери могут быть снижены в 1,5 раза, т.е. до 0,72% или на 0,36% С пенополиуретановой теплоизоляцией конденсат провода снижение тепловых потерь составит:
ΔQпот= *Qгв1мах=0,36 *Qгв1мах=0,36 *3666=13,2 кВт.
При снижении теплопотерь годовая экономия условного топлива за период подачи пара на технологию244 суток составит:
В= (ΔQпот/29,3)*3,6*24*244= 9,5 т/год
что составляет примерно 0,05640851 % от затрат топлива на выпуск основной продукции.
Расход эл.энергии на технологический процесс: пропорционален выпуску продукции П, уд. нормам расхода электроэнергии э, периоду времени:
Эсут = э*Псут2,04*25=51 кВт/ч.
Эгод =Э*lг=51*244=12444 кВт/ч.
Регулирование производительности конденсатного насоса
Подача пара к технологическому агрегату в течении суток изменяется в соответствии с продолжительности и числом рабочих смен. На графиках расходы приведены в относительных величинах от максимума (D¯= D/Dmax);
Переменный режим работы конденсатного насоса можно регулировать двумя методами:
- регулирующей запорной арматурой (вентилем, задвижкой, и т.п.) - изменением числа оборотов привода насоса (частотой вращения электродвигателя).
Рис.3- графикпри 3-х сменной работе
Рис.4-безразмерная характеристика центробежного насоса
1- характеристика насоса при номинальном режиме с числом оборотов nном; 2- характеристика насоса при числе оборотов nx; 3- характеристика сети конденсатора; 4- характеристика сети с дополнительным дросселированием: - А– номинальный режим работы насоса в сети ; -В- режим работы насоса в сети с дросселем; -Х- режим работы насоса при числе оборотов nx
Расчет регулирования производительности конденсатного насоса Производительность насоса в номинальном режиме равна расходу конденсата
G к = kвоз*Dп =6,63 кг/с.
Здесь коэффициент возврата конденсата kвоз принят равным 0,9.
Объемная подача
Vном=3600 ( G к /ρ)= 23,86195446 м3/час.
По объемной подаче выбираем из таблицы насос марки 10 КСД-5х3 с номинальным числом оборотов 1450 потребляемой мощностью привода N=66 кВт. В соответствии с суточным графиком 3-х сменной работы диапазон изменения объемной подачи равен диапазону массовой:
ΔG= ΔV= (1÷0,5) G ном; (Vном)
Сниженная подача Vх=0,5*23,86195446=11,93097723 м3/час=0,00331416 м3/с
Число оборотов при сниженной подаче:
nx=nном (Vх /Vном )= 1450*0,5 =725
Мощность привода в режиме сниженной производительности:
Nx =Nном * (nном / n x )3 =66* (725/1450)3=8,25кВт.
При регулировании подачи с помощью вентиля (дросселирование потока) потеря напора на преодоление гидравлического сопротивления составит:
Δ Н= ζ*w 2/2g =8 *(3)2/2*9,8= 3,673469388 Н/м2 [Па],
здесь приняты: скорость потока w = 3 м/с. коэффициент местного сопротивления ζ=8.
Дополнительная затрата мощности на преодоление гидросопротивления вентиля:
ΔNдр=Vх*ΔН*g*ρ/ή=0,00331416*3,673469388*9,8*1000*0,8=0,095447818 кВт.
здесь ή - коэф. полезного действия насоса, обычно равен 0,77-0,88.
Таким образом, применяя частотное регулирование скоростью вращения привода насоса, можно избежать дополнительных затрат мощности. Экономия составит :
ΔNдр/ Nx= 0,095447818/8,25= 1,156943247 %
Вывод
На примере производства древесно-стружечной плиты мы убедились, что возможно существенное сокращение потерь: на стадиях генерации, транспорте и использования эл. энергии.