МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Прощекальников д.В. Лекции по дисциплине «Источники энергии теплотехнологии»

Казань-2008

ЛЕКЦИЯ 1 (Раздел 1)

Теплотехнологические процессы как ДОМИНИРУЮЩИЕ

потребители энергии.

Сырье, вода, энергия.

В промышленности для производства 1 т продукта требуется несколько тонн сырья и материала. Как правило это составляет 60 – 70 % от стоимости продукта. Следовательно себестоимость продукции зависит:

1. от стоимости сырья;

2. от качества;

3. от подготовки сырья;

4. от способа перевозки сырья.

От качества сырья зависит:

1. полнота использования мощностей;

2. производительность труда.

Поэтому очень важен вопрос выбора сырья, подготовки сырьевых баз. От этого зависит технико-экономические показатели производства.

Классификация сырья и энергоресурсов.

Сырье

минеральное растительное воздух вода

рудное нерудное горючее техническое пищевое

Рудное сырье – это горные породы, из которых можно выгодно получать металл и некоторые химические продукты. Например: медь, цинк, никель, серная кислота.

Нерудное сырье – это горные породы, используемые в производстве химических материалов, которые в основном являются строительными материалами (гравий, песок и т.д.). Здесь производятся удобрения, цемент, стекло, керамика.

Горючие материалы делятся на:

1. органические – уголь, торф, нефть, природный газ;

2. минеральные – сланцы, попутный газ.

Применение: горючее вещество (энергия), красители, лекарства, химические волокна, пластмасса. Из нефти делают каучук, химическое волокно. Из природного газа – фармацевтические препараты, пластмасса.

Растительное и животное сырье – это пищевые продукты сельского хозяйства, лесного и рыбного хозяйства.

Техническое сырье – хлопок, солома, лен, конопля. Кости животных используются для производства желатина.

Воздух – используется на компрессорных станциях. Кислород воздуха используется как окислитель.

Вода – используется для получения водорода:

Сырьевые ресурсы.

Сырьевые ресурсы связаны с градацией сырья и в промышленности разделяются на 2 типа: балансовые и небалансовые.

Балансовые соответствуют условиям промышленности по перевозке, по эксплуатации. Они могут перерабатываться в настоящее время доступными средствами и экономически эффективно.

Небалансовые характеризуются низким содержанием полезных веществ, сложными условиями залегания и не могут эффективно перерабатываться.

Существует три категории сырья:

А – находятся в эксплуатации;

В – находятся в лабораторных исследованиях;

С – изучается необходимость их использования.

Сырье категории А – это сырье разведанное, опробованное и подготовленное для эксплуатации. Сырье категории В учитывает разведанные запасы сырья и их качество лишь по лабораторному исследованию, эти данные предоставляются для разработки проектных заданий. Сырье категории С учитывает лишь геологические изучения, это предварительные сведения, служащие для перспективных планов.

Вода служит и источником сырья и реагентом. В качестве источника сырья вода используется как растворитель и теплоноситель:

Источники водоснабжения:

Основным источником водоснабжения являются речные воды (общий сток воды за год в России 4700 км³). Пример: современный завод капронового волокна расходует воды 1000000 м³/сутки.

Вид и качество потребляемой воды:

1. питьевая вода;

2. промышленные воды (вода не должна содержать примесей газовых (газы СО₂, О₂ должны содержать не более 0,2 – 0,3 мг/л сухого остатка) и солевых (кальций, магний, которые в процессе эксплуатации откладываются в виде накипи, следствием чего является перегрев оборудования). Жесткость воды обусловлена солями, которые делятся на:

• соли, которые могут быть ликвидированы. Пример: Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂

• соли, которые не могут быть ликвидированы. Пример: Ca²⁺, Mg²⁺

очень мягкая 0 – 1,5 мг-экв./л;

мягкая 1,5 – 3 мг-экв./л;

средняя 3 – 6 мг-экв./л;

жесткая 6 – 10 мг-экв./л;

очень жесткая >10 мг-экв./л

Например Ca²⁺ - это 1 мг-экв., а 1 мг-экв.=20 мг кальция.