Использование вторичных энергоресурсов
Одним из наиболее эффективных путей снижения энергоемкости производства является увеличение использования низкопотенциальной теплоты. Для оценки качества теплоносителей с низкими потенциалами можно воспользоваться энергетической эффективностью v|/, которая зависит от температуры и определяется по формуле
Зависимость энергетической эффективности от температуры источника теплоты выглядит так:
Так как на предприятиях легкой промышленности применяется большое количество теплоносителей с низкими потенциалами, то экономия теплоты может быть весьма значительной.
Рассмотрим использование теплоносителей с низкими потенциалами как источник вторичной энергии.
Под вторичными энергоресурсами (ВЭР) подразумевается энергетический потенциал основных, побочных и промежуточных продуктов, образующихся в технологических агрегатах (установках, процессах), который не используется в самом агрегате, но может быть частично или полностью использован для энергоснабжения других агрегатов (процессов).
К вторичным энергоресурсам относятся горячие газы от котельных и печей, отработанные продукты технологического процесса, такие как конденсат, горячая вода, нагретый воздух. Температура последних не превышает 150 °С, вследствие чего они относятся к низкопотенциальным ВЭР. Энергетический потенциал вторичных тепловых ресурсов определяется энтальпией h.
Наиболее крупными источниками ВЭР в легкой промышленности являются вентиляционные выбросы температурой 30 — 60 °С.
Использование теплоты отходящих газов. Большое распространение в промышленности получили котлы-утилизаторы, позволяющие использовать теплоту отходящих газов для производства пара и подогрева воды. Промышленностью выпускаются унифицированные котлы с многократной естественной и принудительной циркуляцией воды.
Для использования теплоты отходящих газов применяют теп- лоутилизаторы, выполненные на базе калорифера КСк-4-11-01 (поверхность нагрева 90,04 м2). Теплоутилизатор устанавливают в газоходе котла между экономайзером и дымососом. Газы температурой 120 °С попадают на распределительный клапан 3 (рис. 55), который делит их на два потока. Один (70 %) направляется через сетчатый фильтр 2 в теплоутилизатор 1, другой (30 %) — по обводной линии газопровода. Сменный сетчатый фильтр устанавливают для предупреждения отложения на стенках теплоутилизато- ра веществ, выделяющихся из отходящих газов.
Процесс охлаждения продуктов сгорания в теплоутилизаторе ниже температуры точки росы сопровождается уменьшением вла- госодержания и выпадением конденсата. Охлажденные до 40 °С продукты сгорания с относительной влажностью 100 %, пройдя через каплеуловитель 4, смешиваются с горячим газом и с помощью дымососа выбрасываются в дымовую трубу (температура газов 60 — 70 °С). Это позволяет исключить выпадение конденсата в газопроводе.
Теплота отходящих газов может использоваться для нагрева исходной воды, идущей на нужды горячего водоснабжения. Степень использования теплоты отходящих газов увеличивается за счет скрытой теплоты конденсации водяных паров.
Теплота отходящих газов или продуктов реакции может быть использована для предварительного нагрева технологических газов и воздуха. Для этого используют рекуператоры и регенераторы.
В рекуператорах (рис. 56) нагреваемый газ направляется в межтрубное пространство теплообменника 2, где за счет теплоты горячих продуктов реакции (или технологического процесса) повышает свою температуру. Затем нагретый газ поступает в технологический аппарат 1. Продукты реакции подаются в трубное пространство теплообменника.
Регенераторы 1и 6 (рис. 57) представляют собой периодически действующие камеры, заполненные насадкой 2 (обычно насадкой служат решетки из кирпича). Для создания непрерывного процесса устанавливают два регенератора. Газы, имеющие высокую температуру, входят в регенератор по трубе 4. Заслонки установлены таким образом, что газы, проходя через регенератор, отдают теплоту насадке и покидают регенератор через трубу 8. В то же время холодные газы, поступая по трубе в регенератор, насадка которого предварительно нагрета, нагреваются и выводятся по трубе. Через некоторое время положение заслонок автоматически изменяется (на рисунке показано пунктиром), и тогда через горячую насадку
начинают проходить холодные газы, а через охлажденную насадку — горячие и т.д.
Смотрите также
- Пути экономии теплоты
- Интенсификация технологических процессов в кожевенном производстве
- Интенсификация технологических процессов в валяльно-войлочном производстве
- Экономия теплоты при эксплуатации производственных помещений
- Экономия теплоты в системах вентиляции и горячего водоснабжения
- Использование вторичных энергоресурсов
- Использование теплоты вентиляционных выбросов и сушильных установок
- Использование теплоты отработанного воздуха сушилок
- Использование теплоты охлаждающей воды
- Использование теплоты конденсата