2.2.3.2. Витрати енергії на вироблення стисненого повітря. Витрати енергії при виробленні, транспортуванні і споживанні стисненого повітря. Створення карти споживання енергії

При проведенні енергетичного аудиту систем стисненого повітря після первісного обслідування системи необхідно створити карту споживання електроенергії.

Для створення карти споживання енергії в системі необхідно знати:

• споживання енергії на вироблення стисненого повітря;

• втрати енергії при виробленні стисненого повітря;

• втрати енергії при транспортуванні стисненого повітря в магістральних і розподільних мережах;

• витрати енергії при споживанні стисненого повітря;

• величину енергії, яка корисно використана споживачем.

Споживання електроенергії на вироблення стисненого повітря можна оцінити по лічильникам електроенергії, які маються на компресорній станції. Існують також розрахункові залежності, які дозволяють визначити величину роботи, необхідної для стиснення повітря від атмосферного до визначеного тиску (на виході с ступені або з компресору). Більш достовірною є оцінка по показанням лічильника.

Втрати енергії на компресорній станції виникають по наступним причинам:

• недосконалість конструкції компресорів;

• незадовільний технічний стан обладнання (витоки повітря із-за зносу ущільнень, клапанів тощо);

• із-за неправильної експлуатації (поршневі компресори не відключаються коли немає потреби в стисненому повітрі);

• аеродинамічний опір повітроохолодників, ресиверів і водовід-дільників.

Енергія, яку несе стиснене повітря на виході з компресорної станції, може бути визначена на основі вимірів значень температури і ти-ску повітря.

Втрати енергії, які зв’язані з охолодженням стисненого повітря, визначаються по кількості теплоти, яка передається від стисненого повітря до охолодного середовища. Вони визначаються за формулою

, кДж/с (кВт),

(3.1)

де – масові витрати води через охолодник;– ентальпії води на вході і виході з охолодника.

Ентальпія води на вході і виході з охолодника визначаються за формулами

,

(3.2)

де – теплоємність води на вході і виході води з охолодника.

Отже, необхідно вімирювати витрати води через повітроохолодник і її температуру до і після нього.

Для виміру витрат води застосовуються штатні витратоміри. Якщо їх нема необхідно встановити.

Температура контролюється за допомогою штатних термометрів або переносних приборів дистанційного вимірювання температури поверхні трубопроводів. В останньому випадку для визначення температури рідини використовується розрахунок термічного опору стінки труби.

Втрати тиску в елементах системи (повітроохолодниках, водовід-дільниках, магістральних і розподільних трубопроводах, місцеві опори – звуження, повороти, арматура тощо) визначаються шляхом вимірювання тиску до і після елементу системи. Звичайно раціонально вимірювати тиск повітря після компресорної станції і на вході в споживагод. Для цього використовуються манометри. При цьому получаємо втрати тиску в магістралі, яка подає стиснене повітря споживачу.

Крім манометрів для оцінки втрат стисненого повітря необхідно встановлювати прибори (витратоміри) для вимірювання витрат сти-сненого повітря після компресорної станції і перед споживачем. Різниця витрат дасть втрати стисненого повітря із-за різного роду не-щільностей в системі подачі повітря. Знання витрат, тиску і температури повітря перед споживачем дозволяє визначити енергію, яку несе стиснене повітря.

На основі знання параметрів повітря до і після споживача оцінюється кількість енергії, яка ним корисно споживається. По кількості корисно споживаємої енергії оцінюється ККД споживача.

Втрати тиску (аеродинамічний опір) в елементах системи в загальному випадку можуть бути визначені за формулою

(3.3)

де – коефіцієнт аеродинамічного опору елементу системи;– динамічний тиск потоку стисненого повітря, кПа.

Карта споживання енергії створюється шляхом нанесення на схему системи даних по споживанню і втратам енергії в елементах системи.

Далі на основі цих даних складається баланс енергії в системі. Кількість енергії, яка використовується на вироблення стисненого повітря, повинна бути рівна сумі втрат енергії в елементах системи і енергії, яка корисно використовується в споживачах.

На основі аналізу балансу енергії розроблюється перелік енерго-зберігаючих заходів (організаційних і технічних), направлених на підвищення енергетичної ефективності системи.