Управление финансами
документы

1. Адресная помощь
2. Бесплатные путевки
3. Детское пособие
4. Квартиры от государства
5. Льготы
6. Малоимущая семья
7. Малообеспеченная семья
8. Материальная помощь
9. Материнский капитал
10. Многодетная семья
11. Налоговый вычет
12. Повышение пенсий
13. Пособия
14. Программа переселение
15. Субсидии
16. Пособие на первого ребенка
17. Надбавка

Управление финансами
егэ ЕГЭ 2019    Психологические тесты Интересные тесты   Изменения 2018 Изменения
папка Главная » Полезные статьи » Энергетические показатели и характеристики агрегатов

Энергетические показатели и характеристики агрегатов

Энергетические показатели и характеристики агрегатов

Для удобства изучения материала статью разбиваем на темы:

  • Энергетический баланс агрегата и его структура
  • Энергетические характеристики агрегатов и их параметры
  • Способы получения энергетических характеристик агрегатов

    Энергетический баланс агрегата и его структура

    Энергетические процессы осуществляются на определенных агрегатах, которые можно подразделить на генераторы, преобразователи и приемники энергии. Энергетический баланс любого агрегата составляется из приходной и расходной частей. Эти части должны быть равны друг другу. В приходную часть энергобаланса входит подведенная энергия.

    В этом уравнении все величины выражены в одинаковых единицах энергии.

    В общем случае к подведенной энергии относятся:

    1) энергия, которая вводится в агрегат одним или несколькими энергоносителями;

    2) физическая энергия материальных компонентов процесса;

    3) дополнительная энергия внутренних источников процесса, получаемая в результате различных химических и физических превращений веществ.

    Например, в парогенератор и промышленную печь энергия вводится с химическим теплом топлива (энергоноситель), а в турбоагрегат — с теплом пара. К физической энергии материальных компонентов процесса можно, например, отнести физическое тепло кокса и парового дутья в доменной печи. Характерным примером дополнительной энергии внутренних источников процесса может служить тепло, выделяемое при экзотермических реакциях.

    Полезной считается та часть подведенной энергии, которая используется на основной и связанные с ним сопутствующие физические процессы. Величина полезной энергии зависит от особенностей технологического процесса в агрегате и конструкции оборудования.

    В балансах генераторов полезная энергия представляет собой выработанную энергию. Кроме того, в этих балансах к полезной относится и энергия, затраченная на регенеративные процессы. Например, в энергобалансе теплофикационного турбоагрегата полезная энергия включает: электроэнергию, выработанную турбогенератором; тепло отборного пара; тепло, затраченное в системе регенерации на подогрев питательной воды для парогенератора.

    В преобразовательных установках полезной является энергия, отпущенная потребителям из системы преобразования.

    В агрегатах потребителей (приемниках) полезная энергия затрачивается на механические, термические, химические н другие процессы. В некоторых энергоприемниках сопутствующие физические процессы являются неизбежными. К ним следует отнести расходы энергии на эндотермические реакции и другие физико-химические превращения материальных компонентов, участвующих в технологическом процессе. Например, в полезную энергию мартеновской печи включаются следующие расходы тепла: на расплавление и перегрев стали, эндотермические реакции (разложение известняка), нагрев и расплавление шлаков.

    Энергетические потери в агрегатах можно разделить на две основные группы: потери от рассеяния энергии в окружающую среду; потери от недоиспользования энергии.

    К первой группе относятся потери тепла: на излучение (охлаждение) агрегатов; через неплотности кладки парогенераторов, промышленных печей и трубопроводов; с утечками энергоносителя; с охлаждающей водой промышленных печей; трения во вращающихся и движущихся частях оборудования; на намагничивание железа и нагрев обмоток электрических машин и трансформаторов и т. п.

    Во вторую группу входят потерн тепла: с отходящими газами парогенераторов и промышленных печей; от химической и механической неполноты сгорания топлива в топках парогенераторов; ь конденсаторах паровых турбин и с неиспользованным конденсатом теплообменников; с отходящим воздухом сушильных установок и т. п.

    Потери энергии в энергобалансах делятся па составные элементы, например в тепловых балансах парогенераторов и промышленных печей — па потери с отходящими газами, с химическим недожогом и в окружающую среду. Такое деление позволяет проводить глубокий анализ энергетического процесса и намечать пути к сокращению потерь.

    На величину суммарных энергетических потерь в агрегатах значительное влияние оказывают следующие факторы: технологические параметры процесса; техническое состояние оборудования; производительность или нагрузка; степень использования энергии при данной конструкции агрегатов; условия работы и качество эксплуатации.

    Экономичность работы оборудования зависит от величины суммарных потерь. Поэтому необходимо изучение причин, вызывающих потерн, и определение их зависимости от нагрузки, что позволит принять меры к ликвидации излишних потерь. С этой целью все потери в энергетическом оборудовании разделяются на не зависящие от нагрузки (постоянные) и зависящие от нагрузки (переменные).

    Не все потери в агрегатах являются полностью безвозвратными. Энергия, потерянная для данного агрегата, может быть использована в энергетических процессах других агрегатов. Такая энергия называется вторичным (побочным) энергетическим ресурсом.

    В этом уравнении потери энергии являются невозвратными.

    Возможный выход вторичных энергоресурсов определяется только на основе составления и анализа энергобалансов. Энергобалансы могут составляться за любой период времени. При изменении производительности или нагрузки агрегата абсолютные величины отдельных составляющих баланса не остаются однозначными. Изменяются также и соотношения между ними.

    При постоянном режиме работы зависимости между отдельными составляющими баланса сохраняются однозначными.

    В уравнениях баланса мощности однозначные зависимости между отдельными составляющими сохраняются при любых заданных значениях постоянной производительности (нагрузки) и условиях работы агрегата.

    Многие агрегаты потребляют энергию (мощность) на собственные нужды во вспомогательных элементах и механизмах. Эти расходы являются потерями энергетического процесса. Они отличаются от рассмотренных выше прямых потерь не по существу, а по форме. В связи с выделением (учетом) расходов энергии (мощности) на собственные нужды агрегата следует различать составляющие балансов брутто и нетто. Подведенная или полезная энергия (мощность) брутто слагается из соответствующей энергии (мощности) нетто и расходов на собственные нужды агрегата. На собственные нужды может расходоваться энергия (мощность): подведенная к агрегату; полезная, выработанная самим агрегатом; выработанная агрегатами последующих стадий энергетического процесса (генерирующие установки); из независимого источника или сетей энергосистемы.

    В процессе генерирования при разной размерности подведенной и полезной мощности или энергии величина £ равна физическому эквиваленту перевода выработанной мощности (энергии) в подведенную. В преобразовательных и передающих установках эта величина равна единице, так как преобразованная или переданная мощность (энергия) измеряется в тех же единицах, что н подведенная.

    В связи с учетом собственного энергетического расхода агрегатов различают показатели экономичности брутто и нетто. Эти показатели определяются в соответствии с характерными случаями, рассмотренными в предыдущем параграфе главы Показатели экономичности агрегатов с выходом вторичных энергоресурсов также определяются на основе соответствующих балансов.

    Энергетические характеристики агрегатов и их параметры



    Энергетические характеристики строятся на основе балансов мощностей агрегатов, составленных для ряда значений производительности. При этом за независимую переменную величину принимается производительность. Подведенная, потерянная и полезная мощности принимаются за функциональные переменные величины.

    Энергетические характеристики можно строить как характеристики брутто, так и нетто. Наибольшее распространение получили характеристики агрегатов брутто.

    При построении энергетических характеристик генераторов и преобразователей за независимую переменную величину принимается нагрузка или непосредственно полезная мощность агрегата. 

    Основные энергетические характеристики различных видов оборудования имеют свои особенности, связанные с их формами и свойствами, которые находят свое концентрированное отражение в энергетических характеристиках подведенной мощности. Характеристики подведенной мощности принято считать расходными энергетическими характеристиками.

    Можно выделить три типичные формы характеристик подведенной мощности:

    1) вогнутые (криволинейные, обращенные выпуклостью вниз);

    2) выпуклые (криволинейные, обращенные выпуклостью вверх);

    3) прямолинейные.

    Наиболее распространенной формой энергетических характеристик подведенной мощности являются вогнутые.

    Одним из постоянных параметров энергетических характеристик подведенной и потерянной мощности агрегата являются потери холостого хода. Они определяются отрезком на оси ординат при полезной мощности, равной нулю. В характеристиках подведенной мощности эту величину называют расходом холостого хода.

    Производные энергетические характеристики агрегатов с вогнутыми характеристиками подведенной мощности имеют точки минимума или максимума, соответствующие экономической производительности. При экономической производительности агрегата обеспечивается минимум удельных потерь и удельного расхода и максимальная величина КПД. Этой производительностью определяется энергетически наивыгоднейший режим изолированно работающего оборудования.

    Точку экономической производительности агрегата можно определить и непосредственно по энергетическим характеристикам подведенной и потерянной мощности.

    При любой заданной производительности агрегата удельный расход и удельные потери представляют собой тангенсы углов наклона к оси абсцисс секущих, проведенных из начала координат к соответствующим точкам характеристик подведенной и потерянной мощности. Условию минимума удельного расхода и удельных потерь будут соответствовать наименьшие углы наклона секущих, т. е. касательные. Поэтому для нахождения экономической производительности достаточно провести из начала координат касательные к характеристикам подведенной и потерянной мощности.

    В общем случае наличие точек экономической производительности не является обязательным для всех агрегатов с вогнутыми характеристиками подведенной мощности. Например, точка экономической нагрузки может отсутствовать при медленном возрастании потерянной мощности в зависимости от роста производительности. В этом случае удельные потери и удельный расход непрерывно снижаются, а КПД повышается вплоть до максимальной производительности. Энергетическая характеристика потерянной мощности по своей форме совпадает с характеристикой подведенной мощности. Но она обладает большей степенью кривизны и поэтому позволяет более точно оценивать экономичность работы. У многих агрегатов полезная мощность связана с производительностью прямой пропорциональной зависимостью. При этом энергетическая характеристика полезной мощности представляет собой прямую, выходящую из начала координат. В общем же случае зависимость полезной мощности от производительности может и не быть прямолинейной.

    Из всех основных и производных энергетических характеристик наиболее широкое распространение получили характеристики подведенной мощности и удельного расхода.

    Способы получения энергетических характеристик агрегатов

    Для построения энергетических характеристик используются три основных способа: опытный, расчетный, комбинированной.

    Каждый способ может иметь различные варианты построения характеристик. Выбор способа и варианта построения определяют следующие факторы: вид энергии и оборудования; характер производства и возможность проведения специальных испытаний; структура энергобаланса по отдельным составляющим и элементам; оснащенность техническими средствами; точность расчетных формул и нормативов.

    Опытный способ базируется на специальных испытаниях оборудования и других опытных данных. Для испытаний создаются такие условия, которые обеспечивают оптимальные условия работы. К этим условиям относятся: исправное техническое состояние агрегатов перед испытаниями, что обеспечивается осмотром и проверкой; поддержание нормальных, технологических параметров процесса во время испытаний и высокое качество эксплуатационного обслуживания.

    В период испытаний организуется: учет времени проведения испытаний и выпуска продукции; запись всех энергетических показателей; учет расхода  топлива, энергии, сырья или продуктов обработки. На основе данных испытаний составляются балансы и строятся энергетические характеристики.

    Одним из вариантов опытного метода являются полные испытания. Эти испытания проводятся при холостом ходе оборудования и нескольких значениях производительности агрегата. Для измерений используются в основном лабораторные приборы. Измеряется мощность, подведенная к агрегату, и все энергетические параметры. После испытаний проводится обработка данных и составление энергобалансов применительно к различной производительности агрегата. На основе этих балансов строятся энергетические характеристики. При полных испытаниях на опытной основе определяются постоянные и переменные потери. Постоянные потери практически равны потерям холостого хода. Полезную составляющую расхода энергии во многих случаях измерить не удается. Поэтому она рассчитывается по опытным данным о выпуске продукции и ее параметрах или же как остаточный член баланса. В некоторых случаях приходится вычислять и подведенную энергию (мощность).

    При составлении балансов и энергетических характеристик необходимо учитывать погрешность измерений и последующих вычислений. Величина погрешности измерений зависит: от вида и метода измерений, класса точности приборов, точности отсчетов показаний.

    Полные испытания позволяют получать детальные энергобалансы и точные характеристики агрегатов. Это является их положительной стороной. Но эти испытания имеют и свои отрицательные моменты, связанные с трудностью их организации и проведения. К ним относятся: большой объем подготовительной работы; необходимость применения специальных лабораторных приборов; привлечение большого числа наблюдателей и проведение для них специального инструктажа; создание специальных производственных условий для работы испытываемого оборудования или же их вывод из эксплуатации на время испытаний; длительное время на последующую обработку результатов испытаний.

    В производственных условиях более доступны не полные, а сокращенные испытания. Эти испытания представляют собой второй вариант опытного способа. Сокращенные испытания сводятся к измерениям подведенной энергии или мощности при холостом ходе агрегата и под нагрузкой. По сравнению с полными сокращенные испытания связаны с меньшим объемом подготовительной работы и с более простой их организацией. В этом отношении они имеют следующие преимущества: отсутствие жестких требований к созданию специальных производственных условий на время испытаний; ограничение количества наблюдений; использование обычных технических приборов вместо лабораторных.

    Но вместе с тем сокращенные испытания не дают достаточных материалов для получения детальных энергобалансов. Поэтому для построения энергетических характеристик необходимо: дополнить опытные данные отдельными специальными расчетами; провести, в случае необходимости, дополнительные разовые испытания при различной производительности оборудования; сократить до минимума вероятность возможных ошибок. Вероятность ошибок зависит: от оценки погрешности показаний технических приборов, знания и общей оценки физических закономерностей процесса в испытываемом оборудовании. Погрешность показаний технических приборов лежит в пределах до 5%, а иногда и более. Общая же погрешность с учетом неточностей измерений возрастает в еще большей степени. Поэтому для получения более точных данных следует увеличивать количество замеров.

    Знание физических закономерностей процесса в тех или иных агрегатах позволяет правильно определять формы их энергетических характеристик и избегать излишних ошибок. При обработке результатов сокращенных испытаний эти обстоятельства нужно учитывать.

    Третьим вариантом опытного способа является опытно-аналитический. В этом случае для построения энергетических характеристик используются данные энергетического учета. Общая схема получения характеристик: определение по данным учета фактических показателей производительности агрегата за те или иные периоды времени; расчет по учетным данным среднечасовой подведенной мощности и удельного расхода за те же отрезки времени; построение энергетических характеристик подведенной мощности и удельного расхода по полученным результатам.

    Эти характеристики будут укрупненными и приближенными. По точности они уступают характеристикам, полученным в результате испытаний. Основной их недостаток заключается в том, что они отражают не прогрессивный, а фактически достигнутый уровень энергопроизводства или энергопотребления. Поэтому для приближения к прогрессивному уровню необходима специальная корректировка этих характеристик. Корректировка производится на основе анализа технического состояния оборудования и всех показателей его работы. При анализе вскрываются резервы снижения потерь и оцениваются организационно-технические мероприятия по повышению энергетической экономичности работы оборудования. Откорректированные характеристики и применяются в эксплуатационной практике. Опытно-аналитический метод не сложен и доступен для применения на любых предприятиях.

    При расчетном способе все составляющие энергобалансов и энергетические характеристики определяются на основе соответствующих уравнений и формул, которые отражают функциональную зависимость отдельных элементов расхода энергии от технологических параметров работы оборудования. Для выполнения расчетов используются: паспортные технические характеристики агрегатов; технологические параметры процесса; удельные нормативы полезного потребления энергии и потерь; различные физические и эмпирические коэффициенты. Для построения энергетических характеристик расчетным способом необходимы достаточно полные и достоверные исходные данные. В противном случае погрешность будет очень велика. Расчетный способ применяется в тех случаях, когда невозможно применить опытный способ. Он используется для относительно небольших и неэнергоемких видов оборудования.

    Комбинированный способ основан на получении балансов и характеристик путем сочетания опытных и расчетных данных. Эти данные взаимно дополняют друг друга. При этом производятся отдельные замеры или сокращенные испытания оборудования. Первый вариант этого способа предусматривает определение постоянных потерь опытным путем. Полезная энергия и переменные потери определяются расчетом. Во втором варианте балансы и характеристики получаются на основе параллельного сочетания опытных и расчетных данных. В этом случае имеет место взаимный контроль полученных результатов. При комбинированном способе производятся анализ и взаимная увязка полученных результатов.



    тема

    документ Организация и управление доставкой товаров автомобильным транспортом
    документ Организация и управление доставкой товаров при воздушных перевозках
    документ Организация общества
    документ Организация проведения товарной экспертизы
    документ Организация социального страхования
    документ Основное содержание процесса организации доставки товаров. Концепция логистики




    назад Назад | форум | вверх Вверх

  • Управление финансами
    важное

    Курс доллара
    Курс евро
    Цифровые валюты
    Алименты

    Аттестация рабочих мест
    Банкротство
    Бухгалтерская отчетность
    Бухгалтерские изменения
    Бюджетный учет
    Взыскание задолженности
    Выходное пособие

    График отпусков
    Декретный отпуск
    ЕНВД
    Изменения для юристов
    Кассовые операции
    Командировочные расходы
    МСФО
    Налоги ИП
    Налоговые изменения
    Начисление заработной платы
    ОСНО
    Эффективный контракт
    Брокеру
    Недвижимость



    ©2009-2019 Центр управления финансами. Все материалы представленные на сайте размещены исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Контакты