8. Энергетический баланс цеха

Основным назначением энергобаланса является

• анализ и оценка эффективности использования энергоресурсов при проектировании новых предприятий,

• эксплуатации действующих предприятий,

• а также при осуществлении мероприятий по энергосбережению и повышению эффективности использования энергии.

Энергетический баланс предприятия для энергоаудита позволяет увидеть разность между количествами подведенной и полезно-использованной энергии.

Особенно хорошо это видно на диаграмме энергетического баланса:

Рисунок. 6 диаграмма энергетического баланса предприятия

Энергетический баланс предприятия — диаграмма

Сам термин «энергобаланс» выражает полное количественное соответствие (равенство) за определенный интервал времени между расходом и приходом энергии и топлива всех видов в энергетическом хозяйстве предприятия.

Виды энеретического баланса

• Общий энергобаланс должен отражать все виды энергоресурсов.

• Частный энергобаланс учитывает, как правило, только один вид энергоресурса или энергоносителя.

Отчет промышленного предприятия о потреблении энергоресурсов за определенный период времени является примером общего или сводного энергобаланса.

Частный энергобаланс может отражать использование топлива, теплоты систем отопления и горячего водоснабжения, систем вентиляции и т.п.

Различают энергобаланс на:

• инструментальный или опытный энергетический баланс,

• расчетный энергобаланс предприятия для энергоаудита,

• опытно-расчетный энергетический баланс.

Опытный энергобаланс составляется с применением стационарных или портативных измерительных  приборов.

Расчетный энергетический баланс предприятия составляется на основе тепловых, технологических и других видов расчета.

Часто расчеты составляющих энергобалансов выполняются по укрупненным показателям, т.е. удельным нормам расхода каждого вида ТЭР на единицу продукции или технологический процесс.

Классификация энергобаланса

По области возникновения:

• при добыче,

• при хранении,

• при транспортировании,

• при переработке,

• при преобразовании,

• при использовании,

• при утилизации.

По физическому признаку и характеру

• потери тепла в окружающую среду с уходящими газами, технологической продукцией, технологическими отходами, уносами материалов, химическим и физическим недожогом, охлаждающей водой и т.п.

• потери электроэнергии в трансформаторах, дросселях, токопроводах, электродах, линиях электропередач, энергоустановках и т.п.

• потери с утечками через неплотности

• гидравлические потери напора при дросселировании, потери на трение при движении жидкости (пара, газа) по трубопроводам с учетом местных сопротивлений последних

• механические потери на трение подвижных частей машин и механизмов

По причинам возникновения

• вследствие конструктивных недостатков

• в результате не оптимально выбранного технологического режима работы

• в результате неправильной эксплуатации агрегатов

• в результате брака продукции и т.п.

• по другим причинам

• Важно, что бы энергетические потоки, которые входят в подсистему и покидают ее, можно было легко замерять или посчитать

• На что необходимо обращать внимание, составляя энергетический баланс предприятия.

• Во первых энергетический баланс поможет определить прогресс и улучшения, достигнутые в ходе внедрения энергосберегающих мероприятий.

• Необходим просто сравнить энергобаланс предприятия или процесса до внедрения энергосберегающих мероприятий и после.

• При составлении энергобаланса для сложного, большого предприятия необходимо всегда начинать с общей картины.

• Чем меньше потоков, тем проще будет составить энергетический баланс.

В качестве примера в состовлении знергетического баланса выполнен энергобаланс одного из электроприемников цеха – индукционной тигельной печи ИАТ-0.4 (Рис.8.1 )

Рисунок. 7 –Индукционная тигельная печь

Таблица 9.-Харатеристики ИАТ-0,4/С2

Ёмкость номинальная, Т	0,4
Трансформатор	АНО-180/420 ПК
Мощность установленная, кВт	180
Номинальное напряжение цепи, В	442,110
Номинальное напряжение питающей сети, В	380
Потребляемая мощность, кВт	170
Напряжение индуктора, В	350
Cos φест.	0.172
Cos φком.	0,98-1
Производительность, Т/ч	0,24
Удельный расход, кВт/ч	745
Время реагирования, ч	1,7
Расход воды, м3	3,0
Температура плавления, ºС	700
Температура перегрева, ºС	750
Переплавляемый метал , AL

Расчет энергетического баланса

Ввиду отсутствия эксплуатацтонных данных печи, расчет выполнен исходя из паспортных и литературных данных.

Определяем полную мощность печи

G=400 кг

где: q- теплосодержание при разливе метала, ккал/кг

G- Ёмкость, Т

tпл - время плавки, ч

∆Рт - ηт * ∆Рпол

где: ∆Рт - тепловые потери через футеровку крышки, боковых стенок и поддона

где: Р2- мощность передаваемую в садку

Рс - мощность потребляемая в сети во время плавки

Рэ - мощность электрических потерь

где: Р_ток - Потери мощности в токоподводе (шины и кабели короткой сети)

Р_э - мощность электрических потерь

Р_ист – потери мощности в трансформаторе

Р_к.б. – потери мощности в конденсаторных батареях

Рисунок 8. Энергобаланс цеха

Вывод:

Наблюдается практически совпадение коэффициента полезного действия установки рассчитанного исходя из литературных данных со значением полученным по техническим характеристикам печи (см. таблица 9). Расчет энергобаланса предприятия, системы или одного станка помогает понять, сколько из затраченной энергии тратится неэффективно.