Головна |
Для оцінки ефективності технологічних процесів необхідно виконати розрахунки, що відображають витрати матеріальних і теплових ресурсів на одиницю продукції, що випускається.
В основі всіх матеріальних і енергетичних балансів лежать закони збереження матерії і енергії. Тому кількості продуктів і відходів дорівнює кількості підведеної сировини (з урахуванням кисню йде на окислювальні процеси).
Матеріальні і паливні баланси дозволяють оцінити ефективність, як самого технологічного процесу, так і використовуваного обладнання.
Рівняння матеріального балансу можна записати у вигляді.
, (9.1)
де МА и МБ - Маси речовин, введених у виробництво;
МС и МД - Маса продуктів отриманих в результаті виконаного технологічного процесу;
МDA и МDБ - Маса залишків впроваджених у виробництво продуктів (метал, залишок компонентів синтезу і т. Д.);
МDE и МDГ - Маса побічних продуктів "реакції" (СО2, Солі і т. Д.);
МП - Маса "відходів" або "покидьків" виробництва.
Рівняння матеріального балансу складається на:
одиницю готової продукції;
на одиницю маси сировини, т / т;
на одиницю часу, т / год.
Енергетичний або тепловий баланс є кількісним виразом закону збереження енергії. Рівність приходу і витрати теплової енергії виражається рівнянням
, (9.2)
де QФ - Фізична теплота, введена в процес з вихідними речовинами;
QЭ - Теплота екзо- (ендо-) термічних та фізичних переходів (плавлення, випаровування, конденсація, розчинення, кристалізація). Якщо «ендо-» - то тепловий ефект взаємодії поміщають в видаткову частину балансу;
QВ - Теплота, введена в процес ззовні;
QФР - Фізична теплота, виведена з процесу з продуктами;
QП - Теплові втрати в навколишнє середовище.
Кожен член теплового балансу можна розрахувати по загальновідомим формулами:
, (9.3)
, (9.4)
. (9.5)
тепловий баланс складається на підставі матеріального балансу і оформляється у вигляді таблиць, графіків. При складанні матеріального і енергетичного балансів необхідно виконати техніко-економічні розрахунки на предмет конкурентоспроможності технологічних процесів і обладнання. При цьому необхідно враховувати екологічні аспекти, оскільки реалізація очисних споруд може виявитися енергетично і економічно невиправданою.
Найважливішим показником витрати теплоенергетичних ресурсів та втрат в навколишнє середовище є:
тепловикористовуючі процеси | Норми витрати теплової енергії в процесах термічної обробки | Ріс9.1 Структура холодильної системи |