Варіанти завдань. Л.р.№3 ЕСЕ-104
Варіанти завдань. Л.р.№3 ЕСЕ-105
Лабораторна робота №4
Тема роботи: „Енергозбереження в сучасних компресорних станціях". Мета роботи: розрахувати величин у економії електроенергії при модернізації компресорної станції. Основні відомості Практика показує, що на обробних виробництвах у середньому використовується тільки 50-80% потужності компресора. При цьому звичайні гвинтові компресора працюють у режимі "холостий хід", а поршневі компресора викидають вироблене повітря в атмосферу, тобто гроші за споживану електроенергію йдуть «у повітря». З метою економії енергетичних витрат використовують повітряні компресори з регульованою частотним приводом продуктивністю. Частотний перетворювач міняє швидкість обертання електродвигуна й автоматично забезпечує споживача стисненим повітрям заданого тиску, у необхідній кількості без утворення надлишків, що зменшує енергоспоживання. При цьому заощаджується до 36% електроенергії, що дозволяє окупити машину за строк не більше двох років. Основна економія виходить за рахунок відсутності витрат електроенергії при роботі на холостому ходу (компресор споживає Рхх=20% потужності працюючи на холостому ходу) і різниці надлишкового тиску. На одну надлишкову атмосферу заощаджується приблизно 8% електроенергії. При стандартній різниці верхнього й нижнього рівнів тисків в 1,5 атм. економія за рахунок різниці тисків складе 12%. Всі компресори оснащені цифровими системами керування, які дозволяють підтримувати тиск на необхідному рівні з точністю до 0,1 атм., і це є ще одним джерелом економії електроенергії. Також використання одного повітряного гвинтового компресора з регульованою продуктивністю, що працює разом зі звичайними машинами, дозволяє звичайним компресорам працювати з 100%-ним навантаженням (яке є оптимальним), що забезпечує максимальну економію електроенергії. Значна частина електроенергії, що підводиться до компресора, безповоротно перетвориться в тепло. Процентне співвідношення втрат енергії: - основна частина енергії розсіюється при охолодженні масла, приблизно 72%; - втрати у двигуні становлять 10%; - втрати в кінцевому охолоджувачі стисненого повітря - 10%;
- 3% іде в навколишнє середовище; - 4-5% залишається в стисненому повітрі. На сьогоднішній день існують технології, які дозволяють рекуперувати 70-80% енергії, що розсіюється при охолодженні масла, при цьому відвід тепла не робить ніякого впливу на основну функцію компресора - виробництво стисненого повітря. Відводиме тепло може бути використане для різних потреб виробництва, наприклад для обігріву приміщення, у холодну пору року або для підігріву води (при використанні спеціальних теплообмінників), яку можна використати в технологічних цілях. Приклад. Розрахувати економічну ефективність використання компресора DVK 60 (потужністю Рн=45 кВт) із частотним перетворювачем, який завантажений на Рз=:70% (Тр=5000 годин у рік). Розрахунок: 1.Непродуктивні витрати на холостий хід: Вхх=(Рн • Рхх) • [(1 - Рз) •Тр] =(45 • 0,2)' [(1 - 0,3) • 5000] = 13500 кВт*год. на рік (4.1) 2. Витрати, пов'язані з тим, що перемикання на холостий хід відбувається не миттєво (час Впер.хх=Тпєр • (Рн - Рхх • Рн)/2 =0,016 • (45 - 0,2 • 45))/2 = 0,3 кВтгод. (4.2) При середній частоті разгрузок fз = 20 разів у годину, сумарно за рік одержуємо: Впер.хх Р= Впер.хх • Тр • fз = 0,3 • 5000 • 20 = 30000 кВтгод. рік. (4.3) 3. Витрати, пов'язані з тим, що при розвантаженні вже стиснене повітря скидається в При об'ємі ресивера такого компресора Vp = 80 л = 0,08 м3 і середніх витратах електроенергії Еср = 0,126 кВт/год на 1 кубометр, за рік одержуємо: Вск = Тр • f3• Vp • Еср = 5000 • 20 • 0,08 • 0,126 = 1008 кВт*год. на рік. (4.4) 4. Витрати, пов'язані з «зайвим» тиском. Звичайно простий компресор, працюючи в режимі навантаження/холостий хід, підтримує тиск у мережі в діапазоні, що становить приблизно 1 бар. Компресор із частотним регулюванням підтримує тиск із точністю 0,1 бара при будь-якому ступені завантаження. А кожен зайвий бар тиску нагнітання збільшує електроспоживання компресора на 6-8%. За рік: В3т=(1 - 0,1) • (0,07 • Рн) • Тр = (1 - 0,1) • (0,07 • 45)' 5000 = 14175 кВт*год. на рік (4.5) 5. Витрати, пов'язані з витоком стисненого повітря з мережі.
Втрати становлять приблизно 25%, при цьому швидкість витоків повітря пропорційна тиску й, відповідно, збільшується на 10% з кожним додатковим баром. Якщо кінцевий тиск компресора становить 10 бар, то сучасний компресор дозволяє заощадити 9% витоків (1-0,1 = 0,9). За рік економія становить: ВВП= Тр • 0,9 • (0,25 • Рн) = 5000 •0,9 • (0,25 • 45) = 5063 кВт*год. (4.6) 6. Загальна річна економія електроенергії при порівнянні сучасного компресора зі Вхх + Впер.хх Р + Вск + Взт + Ввп =13500+30000+1008+14175+5063=63746 кВт*год/рік. (4.7)
Читайте также: Варіанти виконання паралельних схем ТЕТС з КЕУ Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|