Технология производства ячеистого бетона
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ри температуре и атмосферном давлении, определяется с помощью программы Aquadat.
Т.о. 60 ГДж.
Энергия сбрасываемого потока конденсата можно найти из баланса энергии:
Т.о. .
Сведем рассчитанные данные в таблицу 8:
Таблица 8 - Энергетический баланс процесса барботажа
Потоки энергииПриходная частьРасходная частьГДж%ГДж%Энергия пара946851%Энергия сбрасываемого конденсата453243%Рассеивание энергии в ОС - -86%Сумма потоков энергии1391009100%
Изобразим круговые диаграммы приходной и расходной частей (рис. 10)
Рис. 10 Составляющие баланса энергии для процесса барботажа
Как видно из таблицы и диаграмм энергия пара не используется полностью и большая ее часть сбрасывается в атмосферу. Это обусловлено высокой температурой входящего конденсата и ограниченностью его нагрева только на .
8.5 Нагрев воды в теплообменнике
Описание теплообменного устройства дано выше. Рассчитаем энергетический баланс работы теплообменника. Приходная часть состоит из потока конденсата после барботажа и потока сетевой воды при температуре . Расходную часть составляют потери энергии в окружающую среду, энергия нагретой сетевой воды и энергия охлажденного конденсата до . Структурная схема потоков приведена на схеме (рис. 11).
Рис. 11 Схема потоков энергии теплообменника
Уравнение энергетического баланса будет иметь вид
,или
Целью расчета является определение температуры нагретой сетевой воды. Расход сетевой воды составляет 100 кг/м3(исходя из требований предприятия), или за сутки:
Энергия потока сетевой воды будет равна:
Где - энтальпия сетевой воды при температуре , определяется с помощью программы Aquadat.
Т.о. .
Энергия конденсата 60 ГДж.
Энергия конденсата после теплообменного устройства будет равна
Где, - расход конденсата; - энтальпия конденсата при температуре , определяется с помощью программы Aquadat.
Т.о. .
Рассеивание энергии в окружающую среду примем равной 10% от приходной части, т.е.:
Исходя из уравнения баланса энергии, энергия потока сетевой воды после теплообменника будет равна:
Т.о. .
Определим температуры до которой нагреется сетевая вода.
Используя программу Aquadat, по найденной энтальпии определяем температуру сетевой воды после теплообменника , что соответствует технологическим требованиям.
Сведем рассчитанные данные в таблицу 9:
Таблица 9 - Энергетический баланс теплообменного устройства
Потоки энергииПриходная частьРасходная частьГДж%ГДж%Энергия конденсата59,69448%Энергия сетевой воды3,6619%Рассеивание энергии в ОС 64%Сумма потоков энергии6310045%
Изобразим круговые диаграммы приходной и расходной частей (рис. 12)
Рис. 12 Составляющие баланса энергии теплообменника
8.6 Анализ энергетического баланса производства ячеистого бетона
Для иллюстрации особенностей энергобаланса конкретной термодинамической системы (ТС), повышения его наглядности используется его графическое изображение в виде полосовой диаграммы потоков энергии или диаграммы Сэнки. Диаграмма потоков энергии для данного производства изображена в приложении 2 и на рис.13. На этой диаграмме потоки энергии изображаются полосами, ширина которых пропорциональна соответствующим величинам энергии, т.е. диаграмма в отношении ширины полос имеет постоянный масштаб. Направление потока энергии указывается стрелками[3].
Как уже было отмечено: наиболее энергоемким процессом является автоклавизация ячеистого бетона. По построенной диаграмме видно, что наибольшей энергией обладает поток сырого бетона (552 ГДж), хотя очевидно, что качество этой энергии достаточно низко. В этом и есть недостаток энергетического баланса. Т.о. для проведения более объективной оценки необходимо произвести расчет эксергетического баланса ТС1.
Рис. 13 Диаграмма потоков энергии для технологии производства
Из диаграммы видно, что суммарные потери тепла в окружающую среду составляют 55 ГДж. Также в атмосферу сбрасывается энергия пара в размере 71 ГДж. В канализацию сбрасывается энергия конденсата 30 ГДж, эти потери можно уменьшить, обеспечив очистку конденсата. В этом случае не будет ограничения на температуру конденсата, сбрасываемого в канализацию. На тепловлажностную обработку бетона необходимо 84+36=120 ГДж. За счет нагрева используемого оборудования, его энергия повышается на 16 ГДж.
Процесс перепуска пара дает экономию энергии порядка 10 ГДж, но увеличивает продолжительность технологического цикла.
Использование барботажа пара в конденсат позволяет утилизировать только 23 ГДж энергии из 94 ГДж доступных. Это обусловлено тем, что температура конденсата близка к температуре его кипения и возможно лишь не значительное повышение температуры.
9. Эксергетический баланс системы
9.1 Понятие эксергия и эксергетический анализ
Эксергетический анализ позволяет проводить термодинамическую оптимизацию системы, которая может заключаться:
в выборе наиболее выгодных параметров технологических потоков;
в выборе режимов работы оборудования;
в замене оборудования;
в реструктуризации системы.
Эксергетический анализ дает информацию относительно возможного улучшения термод?/p>