3. Энергетический баланс предприятия. Энергетический баланс пром-го предпр-я явл-ся наиболее важной характеристикой энергетического хозяйства предприятия. Он составляется с целью выявления всех резервов экономии энергоресурсов. Энергобаланс – баланс добычи, переработки, транспортировки, преобразования, распределения и потребления всех видов энергетических ресурсов и энергии в производстве.

Энергобаланс состоит из приходной и расходной частей.

Приходная часть энергобаланса содержит количественный перечень энергии, поступающей посредством различных энергоносителей (ископаемое топливо и ядерное горючее, газ, пар, вода, воздух, электрическая энергия). Расходная часть энергобаланса определяет расход энергии всех видов во всевозможных ее проявлениях, потери при преобразовании энергии одного вида в другой при ее транспортировке, а также энергию, накапливаемую (аккумулируемую), в специальных устройствах (например, гидроаккумулирующих установках).

Приходная и расходная часть энергобаланса должны быть равны.

Энергетический баланс показывает соответствие, с одной стороны, суммарной подведенной энергией и, с другой стороны, суммарной полезно используемой энергией и ее потерями. При составлении баланса рассматриваются все виды потребляемой на предприятии энергии: электроэнергия, газ, мазут, вода, пар и т.п. Потребление энергии на все цели на каждом участке предприятия измеряется количественно, кроме того, оцениваются и потери энергии.

Первичная информация о разработке и анализе энергетических балансов промышленных предпри­ятий состоит из разделов: общие сведения о пред­приятии; отчетный энергетический баланс предпри­ятия; технические и энергетические характеристики энергоиспользующего оборудования; технико-эко­номические характеристики энергоносителей.

Основу первичной информации об уровнях и эффективности использования энергии в промышленности составляют действующие формы стати­стической отчетности. Технические и энергетические характеристики оборудования должны отра­жать: материальные потоки (материальный баланс); расходы и параметры сырья, топлива и энер­гии, количество отходов; конструктивные особен­ности установки (габаритные размеры, изоляцию, наличие установок по утилизации вторичных энер­горесурсов, наличие КИП и автоматики и др.); уровень эксплуата­ции (периодичность использования, продолжи­тельность нахождения в горячем резерве и т.п.). Отклонения от этих показателей должны быть тщательно проанализированы, и на их основе дол­жен быть составлен план мероприятий по экономии топлива и энергии и оценен возможный экономиче­ский эффект.

Технико-экономические характеристики энер­гоносителей служат исходной информацией при разработке оптимальных энергетических балансов предприятия, а также в качестве проектного, эта­лонного уровня при выявлении причин снижения эффективности энергоиспользования в результате отклонения параметров энергоносителей от допус­тимого уровня. Эти характеристики включают в се­бя стоимость энергоносителей; их параметры: для электроэнергии — напряжение, частоту, значение cos φ(фактическое); для теплоты — давление, тем­п-ру теплоносителя, возврат конденсата; для топлива — низшую теплоту сгорания, зольность, влажность, сернистость (фактические); график го­дового и суточного потребления энергоносителей (для летнего и зимнего периодов). Если имеет место собственное производство энергоносителей и поступление их со стороны, то данные по обоим потокам следует давать раздельно.

4. Природные, искусственные и отходящие горючие газы. Системы использования горючих газов от технологических агрегатов. Горючие газы, их назначение и классификация. Существует два вида газов:

-природные (добываются в газовых месторождениях (в основном состоят из метана и являются тощими или сухими) или как попутные в нефтяных месторождениях (помимо метана содержат значительное количество более тяжелых углеводородов и являются жирными газами) или газы, добываемые из конденсатных месторождений (состоят из смеси сухого газа и паров конденсата, который выпадает при снижении давления));

-промышленные (коксовые, доменные, конверторные, получаемые с помощью газгольдеров и т.д.);

Газы могут использоваться по 3 направлениям:

1. В качестве топлива в силу дешевизны и широкого применения.

2. В качестве исходного сырья для получения ряда продуктов (химия, парфюмерия, пищевые технологии).

3. Для бытовых целей.

Природный газ широко исп-ся в качестве топлива в основных отраслях пром-ти. Пром-ые газы исп-ся в качестве ВЭРов, служат источником сырья для сопутствующих производств, а в целом ряде случаев просто выбрасываются в атмосферу.

Применение природного газа в качестве топлива дает следующие преимущества: 1. Дешевизна; 2. Удобство регулирования режимов горения; 3. Уменьшение эксплуатационных расходов;

4. Компактность устройств и установок для сжигания газа; 5.Высокая экономичность и гигиеничность; 6. Экологическая чистота.

5.Получение промышленного газа из твердого и жидкого топлива

При термической переработке твердых топлив в зависимости от способа переработки получают газы сухой перегонки и генераторные газы. Как те, так и другие в настоящее время весьма редко применяют для газоснабжения городов пром-ти.

Сухая перегонка твердого топлива предст. собой процесс его термического разложения, протекающий без доступа воздуха. При сухой перегонке топливо проходит ряд стадий физико-химических преобразований, в результате которых оно разлагается на газ, смолу и коксовый остаток. Сухую перегонку также называют коксование.

Коксование получило преимущественное распространение при получении горючих газов из твердого топлива. Осуществляется путем нагрева твердого топлива в закрытом пространстве. Первая стадия процесса называется полукоксование и начинается при температуре 550°С. Продуктами выхода при этом являются горючие газы, полукокс и жидкие горючие отходы. Дальнейший нагрев твердого топлива мало увеличивает выход горючих газов и осуществляется для завершения процесса коксования углей. Конечный продукт – кокс используется в качестве основного топлива для мартеновских печей. Нагрев осущ-ся без доступа воздуха. Полученные горючие газы отличаются высокой засоренностью и низкой температурой сгорания.

Газификация – процесс термохимической переработки топлива. В результате реакции углерода топлива с кислородом и водяным паром образуются горючие газы: оксид углерода и водород. Одновременно с процессом газификации протекает частичная сухая перегонка топлива. Продуктами газификации топлива явл-ся горючие газы, зола и шлаки. Газификация как процесс промышленным способом осущ-ся в специальных газовых генераторах. Подземная газификация осущ-ся на местах нахождения дешевых углей путем их сжигания в замкнутом пространстве. Газификация жидкого топлива осущ-ся в газогенераторах. При подаче в газогенератор паровоздушной смеси получают генераторный газ, называемый смешанным. Кроме газов, получаемых из твердых и жидких видов топлива, на предприятиях могут исп-ся доменный газ, получаемый при выплавке чугуна, нефтяной газ как побочный продукт при перегонке нефти, коксовый газ как побочный продукт при получении кокса, печные газы как несгоревшие остатки различных видов топлива и т.д. Все они различаются по температуре сгорания, составу и степени засоренности.

6. Классификация холодильных установок предприятий, их технологические схемы. Вещества, относящиеся к хладагентам и хладоносителям холодильных установок, их выбор.

Схема холодоснабжения, так же как и теплоснабжения, как правило, м. б.представлена в виде 3-х основных элементов: генератора – источника холода; холодопроводов, передающих холод от генератора к потребителю; потребителя.

Холодоснабжение классифицируется: а) по способу производства холода (с использованием природных источников холода, использование искусственных источников холода, испарительное охлаждение, комбинированные схемы охлаждения) б) по способу связи источника и потребителя холода (централизованное и местное холодоснабжение) в) по способу исп-я холода у потребителя (непосредственное использование холода от рабочей среды источника, применение промежуточного холодоносителя).

Природные: артезианские источники, намороженный в естественных условиях лед. Искусственные источники холодоснабжения явл-ся использование холодильных машин, потребляющих электрическую или тепловую энергию.

По назначению установки делят на 3 класса: рефрижераторы, ожижители и разделитель­ные установки.

Рефрижераторы (как холодильные, так и криорефрижераторы — класс R) предназначены для отвода теплоты на уровне T₀, ниже температу­ры окружающей среды Т_ос. По характеру проте­кающих в них процессов рефрижераторы делят на два вида — со стационарными потоками и с не­стационарными потоками. У первых в каждой точке схемы (при работе в установившемся режи­ме) вес параметры (температура, давление, расход и др.) неизменны по времени, у вторых эти пара­метры переменны по времени и имеют цикличе­ские изменения.

Ожижители (класс L) используют для перево­да в жидкое состояние газа, подаваемого в них при температуре, близкой к Т_ос. К тому же классу отно­сят установки для получения замороженных газов.

Разделительные установки (класс D) предна­значены для разделения газовых смесей с целью получить один или несколько входящих в них ком­понентов.

Существуют и комбинированные установки, нап-р установки, кот-е могут работать в раз­ных режимах (и как рефрижераторы, и как ожижи­тели), а также такие, которые выдают один или не­сколько продуктов разделения в жидком виде.

7.По агрегатному состоянию рабочего тела установки делят на газовые, газожидкостные, парожидкостные и твердотельные.

Газовые — установки, в которых рабочее тело во всех процессах остается в газообразном состоя­нии.

Газожидкостные — установки, в теплой части кот-х рабочее тело находится в виде газа при темп-ре, далекой от критической, а в холодной части — в виде влажного пара и жидкости. Такие установки обычно работают в большом интервале температур — от Т_ос до Т₀.

Парожидкостные — установки, в кот-х ра­бочее тело находится либо в виде жидкости и влаж­ного пара, либо в виде перегретого пара при темп-ре ниже критической или близкой к ней. Такие установки прим-ся в основном в холодильной технике при относительно небольших интервалах температур Т_ос - Т₀.

Парожидкостные холодильные установки в за­висимости от принципа работы делятся на 3 вида:

1) парокомпрессионные, работа кот-х осно­вана на сжатии в компрессоре сухого насыщенного или незначительно перегретого пара рабочего тела;

2) абсорбционные, в кот-х сжатие пара осно­вано на абсорбции рабочего тела при Т_ос и его де­сорбции при более высокой темп-ре;

3) струйные, в кот-х сжатие рабочего тела производится с использованием кинетической энергии рабочего потока.

Твердотельные — установки, в кот-х для ох­лаждения применяется твердое рабочее тело.

Рабочие тела, используемые в холодиль­ных установках, называются хладагентами. Вещества, применяемые для передачи теплоты от охлаждаемого объекта к рабочим телам установок, называются хладоносителями.

Вещество, выбранное в качестве хладоносителя, д. и. низкую темп-ру замерзания, малые вязкость и плотность, высокие теплопроводность и теплоемкость, быть безопасным и безвредным, химически стойким, инертным по отношению к металлам, а также недефицитным и недорогим. Почти всем этим требованиям отвечает вода. Однако сравнительно высокая темп-ра замерзания воды ограничивает область ее применения.

В качестве хладоносителей применяют растворы хлористого натрия, хлористого магния или хлористого кальция, которые называют рассолами, а также растворы этиленгликоля, (антифриз), R30, дихлорметан (СН2С12) и др.

Хладагент, рабочее вещество холодильной машины, кот-е при кипении или в процессе расширения отнимает теплоту от охлаждаемого объекта и затем после сжатия передаёт её охлаждающей среде (воде, воздуху и т. п.). Желательно, чтобы хладагенты были взрывобезопасными, нетоксичными, негорючими, нейтральными к конструкционным материалам, инертными к смазке и т. д. В зависимости от темп-ры кипения при атмосферном давлении хладагенты подразделяют на 3 группы: высокотемпературные (выше —10 °С), умеренные (ниже —10 °С) и низкотемпературные (ниже —50 °С). Основными хладагентами являются аммиак, фреоны (хладоны) и некоторые углеводороды. Аммиак относится к группе умеренных хладагентов. Достоинствами аммиака явл-ся его низкая стоимость и высокие теплофизические показатели. К недостаткам относятся токсичность, взрывоопасность. Аммиак также разрушительно воздействует на медь и её сплавы. Фреоны в большинстве случаев безвредны и негорючи; насчитывается свыше 50 различных фреонов и их смесей, применяемых во всех температурных группах. Наиболее распространены фреон-12, фреон-22 (относятся к умеренным хладагентам) и фреон-13 (низкотемпературный хладагент). Углеводороды (этан, пропан, этилен) имеют низкую температуру замерзания, но взрывоопасны; применяются в крупных и средних холодильных установках в нефтехимической и газовой промышленности. В пароэжекторных и работающих на водном растворе бромистого лития (бромистолитиевых) абсорбционных холодильных машинах хладагентом служит вода. В холодильно-газовых машинах в качестве хладагента в основном используются такие газы, как гелий, водород, азот, воздух.