Билет№3

Методы промышленного разделения воздуха на компоненты. Сравнение циклов и процессов, используемых для охлаждения и сжимания воздуха

Общие термины,2)пассивная экономия энергии,3)активная экономия энергии применительно к действующим энергетическим и энергопотребляющим установкам,4) активная экономия энергии с помощью дополнительных элементов, использования вторичного сырья,5)экономия энергии, достигаемая в результате организационных изменений и внедрения новых систем,6)прочие термины

Общие понятия и определения (энергоноситель и эксергия, КПД системы производства и распределения).

Билет№2

топливно-энергетические ресурсы — совокупность природных и производственных энергоносителей, запасенная энергия которых при существующем уровне развития техники и технологий доступна для использования в хозяйственной деятельности;

возобновляемые источники энергии — энергия солнца, ветра, тепла земли, естественного движения водных потоков, а также энергия существующих в природе градиентов температур;

вторичный энергетический ресурс (ВЭР)— энергетический ресурс, получаемый в виде побочного продукта основного производства или являющийся таким продуктом;

непроизводительный расход энергетических ресурсов — расход энергетических ресурсов, обусловленный несоблюдением требований, установленных государственными стандартами, а также нарушением требований, установленных иными нормативными актами, технологическими регламентами и паспортными данными для действующего оборудования;

показатель энергоэффективности — абсолютное или удельное значение потребления или потери энергетических ресурсов для продукции любого назначения, установленное государственными стандартами;

условное топливо — условно-натуральная единица, применяемая для соизмерения различных видов топлива с помощью коэффициента, равного отношению теплоты сгорания 1 кг топлива данного вида к теплоте сгорания 1 кг условного топлива, которая равна 29, 3076 МДж/кг (7000 ккал/кг);

энергетический ресурс — носитель энергии, который используется в настоящее время или может быть полезно использован в перспективе;

Согласно решениям МИРЭК основные термины и определения подразделяются на шесть групп.

1)Энергоемкость — количество энергии, которая была потреблена (прямо или косвенно) при производстве продукции или выполнении.

Градусо-день — эмпирическая единица, выражающая суточную разницу в градусах между базовой температурой и средней за 24 ч наружной температурой воздуха.

2) Теллоизоляция — защита производственных, жилых и общественных зданий, тепловых промышленных установок, трубопроводов от нежелательного теплового обмена с окружающей средой для снижения потерь теплоты. Термин «теплоизоляция» может быть применим также в том случае, когда теплоизолирующие материалы используются для предотвращения потерь холода из холодильных камер или, что то же самое, поступления теплоты в них.

3) Регулирование нагрузки — любой метод регулирования нагрузки потребительских установок для контроля за регулированием применяют специальные приборы, например тепломеры, счетчики нагрузки в пиковые периоды;

4) Возврат конденсата - процесс и соответствующее устройство или оборудование для сбора воды, образовавшейся в результате конденсации пара, использованного для производства электроэнергии, в технологическом процессе, отоплении и т.д., и для возврата ее в котел в качестве питательной воды.

5) Замещение — это:

1) использование установки, процесса, продукции или услуг, требующих меньше энергии для работы или изготовления продукции, чем применявшиеся на практике, без ухудшения качественных характеристик производимых изделий или услуг;

2) использование в конкретном технологическом процессе или услуге вместо традиционно применяемо го энергоносителя любого другого, если это замещение имеет преимущества или оно необходимо по экономическим, техническим условиям или по условиям энергоснабжения.

6) Энергоноситель — энергетический ресурс, непосредственно используемый на стадии конечного потребления, предварительно облагороженный, переработанный, преобразованный, а также природный энергетический ресурс, потребляемый на этой стадии.

Эксергия - часть энергии, равная максимальной полезной работе, которую может совершить термодинамическая система при переходе из данного состояния в состояние равновесия с окружающей средой. Эксергией иногда называется работоспособность системы.

КПД на этапе производства ТЭ 80-90%,на этапе распределения 60-80%, на этапе потребления 80% в лучшем случае

а) на низкотемпературной ректификации воздуха;

б) на использовании сорбентов;

в) на использовании полупроницаемых мембран

Из коиденсационно-испарительных методов в низкотемпературной технике используются два — ректификация и парциальная конденсация. Низкотемпературная ректификация, так же как и парциальная конденсация, отличается от соответствующих высокотемпературных процессов тем, что для ее проведения необходима система криообеспечения.

Рис. 4.1. Схема снабжения предприятия продуктами разделения воздуха:

І — станция разделения воздуха (І а, І б, І в — установки разделения воздуха); II технологический комплекс предприятия (с потребителями П 1— П 5); I І I — система коммуникаций; 1 — газгольдер; 2 — кислородный турбокомпрессор; 3 — блок реципиентов; 4 — резервуар жидкого кислорода К_ж; 5 — поршневой компрессор;6 — рампа для заполнения баллонов; 7 — сосуды для отпуска продуктов сторонним потребителям; К_т, К — технологический и технический кислород; А — азот; Аr — аргон

Для установок, производящих газообразные продукты разделения, такой системой криообеспечения служит рефрижератор, для установок, вырабатывающих какие-либо продукты в жидком виде, — ожижитель.

Рис. 7.2. Принципиальная схема воздухоразделительной установки высокого (среднего) давления воздуха:

I — компрессор, II — система очистки воздуха от СО и осушки; III — регенеративный теплообменник; IV — детандер; V— нижняя (первая) ректвфи кационная колонна; VI — верхняя (вторая) ректификационная колонна; VII — конденсатор-испаритель; VIII — воздушный дроссельный клапан;

IХ — азотный дроссельный клапан; Х — дроссельный клапан жидкости испарителя; ХI — насос жидкого кислорода; КГ — кислород газообразный; КЖ — кислород

Рис. 7.3. Принципиальная схема воздухоразделительной установки низкого давления:

I — азотные регенераторы; II — кислородные регенераторы; III — адсорбер СО₂; IV — турбодетандер; V...Х — то же, что и на рис. 5.30; ХI — охладитель жидкого азота; ХII — охладитель жидкости испарителя; ХIII — нагреватель азота; ХIV — насос жидкого азота; В — воздух

Сжижение газов включает в себя несколько стадий, необходимых для перевода газа в жидкое состояние. Эти процессы используются для научных, промышленных и коммерческих целей. Все газы могут быть приведены в жидкое состояние путём простого охлаждения при нормальном атмосферном давлении. Однако для некоторых газов достаточно определённого повышения давления (углекислый газ, пропан, аммиак). Другое (кислород, водород, аргон и т.д.) находятся в баллонах в сжатом состоянии. Дело в том, что газ не может быть сжижен при сколь угодно высоком давлении выше так называемой критической температуры.

Крупные установки низкого давления снабжены системой азотно-водяного охлаждения (АВО) или воздушно-водяного охлаждения (ВВО), посредством которой воздух, подаваемый в установку воздушным компрессором, дополнительно охлаждается в скруббере холодной водой. Холодная вода получается либо путем испарительного охлаждения — пропускания сухого отбросного азота из установки через водяной скруббер

Детандер — машина, предназначенная для охлаждения рабочего тела при его расширении с отдачей внешней работы. Детандеры, как и компрессоры, подразделяются на два класса — объемного и кинетического действия в первых энергия сжатого газа преобразуется в работу, во вторых — сначала в кинетическую энергию, а затем в работу; при этом в детандерах температура расширяемого тела резко понижается.

Рис. 7.7. Условная граница областей Рис. 7.8. Индикаторная диаграмма детандера: применения детандеров

Дата добавления: 2015-03-29