Главная страница -> Технология утилизации

Энергосбережение – важнейшая зад. Вывоз мусора. Переработка мусора. Вывоз отходов.

При невозможности или нерациональности использования теплоты вторичного энергоресурса в связи с его низким температурным потенциалом необходимо рассматривать вопрос о преобразовании этого потенциала.

Наиболее известны и распространены установки, производящие перекачку (по аналогии с гидродинамическими процессами) теплоты от потока с меньшей температурой к потоку с большей температурой. Такие установки называются теплонасосными (холодильными). Более сложные задачи могут решать установки, называемые термотрансформаторами. Кроме работы в режиме теплового насоса они могут повышать давление пара (повышающий термотрансформатор), расщеплять поток пара на потоки, имеющие большее и меньшее давление (расщепляющий термотрансформатор), получать электроэнергию, используя низкопотенциальное тепло, и даже электроэнергию и холод без подвода тепла.

1. Парокомпрессионная теплонасосная установка (КТНУ)

Парокомпрессионная установка – наиболее распространённый и простой вид ТНУ. При сжатии пара рабочего тела в компрессоре его температура и давление увеличиваются, и пар может быть сконденсирован на высоком температурном уровне. В дросселе температура и давление конденсата падают, и конденсат испаряется на низком температурном уровне. Таким образом, отнимается теплота у холодного объекта и передаётся горячему.

При разработке ТНУ для конкретного технологического объекта должны быть заданы температура нагреваемой и охлаждаемой среды, после чего подбирается рабочее тело цикла и давления в высокой и низкой части контура. При разнице температур в испарителе и конденсаторе более 50 60 оС применяются двухступенчатые или каскадные технологические схемы.

В ряде случаев для повышения экономичности установки возможна организация теплообмена между потоком после испарителя и потоком после конденсатора.

Достоинствами парокомпрессионной ТНУ по сравнению с другими видами являются: высокие холодильные коэффициенты, незначительные капитальные затраты (в простой схеме – компрессор и два теплообменника), простота конструкции и управления, возможность быстрого ввода в эксплуатацию. Недостатком является потребление более дорогой, по сравнению с тепловой, электрической энергии или энергии сжатого газа (как правило, водяного пара).

2. Абсорбционная теплонасосная установка (АТНУ) с абсорбционной колонной

Д – десорбер; А – абсорбер; Г – генератор (теплообменник); К – конденсатор; И – испаритель; Р1, Р2 – рекуператоры.

Приведённая схема абсорбционной ТНУ является классической. Её принцип действия основан на поглощении паров рабочего тела (РТ) каким-либо абсорбентом при невысоком давлении и последующем их выделении в десорбере при достаточно высоком давлении. Иными словами, сжатие паров РТ в компрессоре заменено выделением (десорбцией) и концентрированием паров РТ из смеси абсорбентом – с получением этих паров под избыточным давлением. В данной схеме охлаждение сред осуществляется в двух узлах (десорбере и испарителе) при высоком и низком температурном потенциале, нагрев также в двух узлах (конденсаторе и абсорбере) при среднем температурном потенциале. Установка рекуператоров не является обязательным, но, как правило рентабельна, т.к. они повышают эффективность установки.

При десорбции летучего компонента из раствора происходит поглощение теплоты на разрыв химических связей и испарение РТ, при абсорбции – выделение теплоты от образования химических связей и конденсации РТ. Высокие теплоты абсорбции/десорбции – очивидное требование к применяемой паре рабочих компонентов.

Наибольшее применение для получения холода на уровне -10 -30 °С находят водно-аммиачные абсорбционные установки, в которых рабочим телом служит аммиак и его растворы разной концентрации. Для холода уровня +5 +20 °С обычно используют установки с растворами бромистого лития или водных растворов ряда иных солей с рабочим телом – водяным паром.

Преимуществом АТНУ является утилизация теплоты невысокого потенциала, тогда как в КТНУ потребляется механическая или электрическая энергия. АТНУ отличается также лёгкостью регулирования параметров, возможностью достижения высоких степеней сжатия. Недостатками являются большие капитальные затраты (повышенная металлоёмкость) и более низкие холодильные коэффициенты. Использование АТНУ становится выгодным при наличии отбросных источников теплоты низкого температурного потенциала (отходящих газов печных и котельных установок, вторичного пара и т.п.)

Данную схему можно сделать открытой по РТ. При вводе РТ при низком давлении в абсорбер и его выводе при высоком давлении после десорбера установка становится повышающим термохимическим трансформатором, т.е. повышает давление РТ, или термохимическим компрессором. При наличии любой пары РТ – абсорбент , её можно использовать для сжатия газов вместо механического компрессора, т.е. без затрат электрической или механической энергии.

Примерами использования установки (Д + А + Р1 + насос) как термохимического компрессора может служить её функционирование с системами водяной пар – водный раствор бромистого лития для сжатия водяного пара, аммиак – водоаммиачный раствор для сжатия аммиака, углекислый газ – раствор МЭА для сжатия углекислого газа.

Таким образом, классическая схема абсорбционной теплонасосной установки может работать либо полностью в режиме теплового насоса (холодильной установки), либо полностью в режиме повышающего термохимического трансформатора, либо в любом из промежуточных режимов. Переход из одного режима в другой осуществляется исключительно с помощью системы регулирования, что делает одну и ту же установку многофункциональной в зависимости от текущих требований потребителей.

3. Абсорбционная теплонасосная установка (АТНУ) со струйным абсорбером

Д – десорбер; А – абсорбер; Г – генератор (теплообменник); К – конденсатор; И – испаритель; Р1, Р2 – рекуператоры, Н – нагреватель.

Приведённая схема абсорбционной ТНУ отличается от классической иным способом абсорбции рабочего тела и, вследствие этого, изменением соотношения между давлениями в абсорбере и десорбере.

Основной элемент схемы – абсорбер, являющийся фактически водоструйным компрессором. Из сопла абсорбера струя подогретого раствора вытекает с высокой скоростью, которая зависит от давления и температуры жидкости. Струя раствора и частично выделившееся РТ в камере смешения абсорбера создают разрежение и увлекают РТ, подведённое из испарителя. Тем самым в диффузоре образуется двухфазный поток, который тормозится. Кинетическая энергия потока преобразуется в потенциальную энергию давления, РТ переходит в раствор с выделением теплоты реакции растворения и конденсации.

Процесс растворения идёт при повышенном давлении, более высоком, чем в испарителе, температура раствора также повышается. Запас потенциальной энергии в слабом растворе создаётся за счёт подвода энергии к нему извне в насосе. Так как для повышения давления жидкости требуется работа, во много раз меньшая, чем для сжатия газа или пара, то процесс преобразования энергии в термохимическом трансформаторе протекает более экономично, чем в агрегатах типа парокомпрессионного теплового насоса.

Недостатками данной схемы по сравнению со схемой с абсорбционной колонной являются повышенный расход энергии на циркуляцию абсорбента и большая мощность самого насоса. Применение струйного абсорбера даёт следующие преимущества:

Абсорбция РТ происходит в результате механического смешения сред в трубопроводе, а не в результате создания подходящих температурных условий, как в колонне. Это даёт возможность получить температурный потенциал в среде после нагревателя даже более высокий, чем в паре после десорбера.

Схема содержит гораздо меньшее количество обязательных элементов, что даёт возможность гибко подойти к её компоновке в зависимости от нужд конкретной технологии и значительно снизить капитальные затраты. Обязательными в схеме являются только абсорбер, десорбер и насос. Кроме того, необходимо наличие какого-либо из теплообменников-нагревателей (Н или К) и какого-либо из теплообменников-охладителей (Г или И). Также как и в схеме с колонной рекуператоры обязательными не являются.

4. Термохимические трансформаторы с турбиной

Турбина встраивается в технологическую схему вместо конденсатора и дросселя, т.е. фактически выполняет одновременную функцию понижения давления и охлаждения. В связи с тем, что с вала турбины снимается работа, глубина охлаждения РТ в ней больше, чем в дросселе (совершение работы в данном случае приравнивается к нагреву внешнего теплоносителя).

Отличием остальной части схемы от схем с конденсаторами является то, что в Р2 и Х происходит охлаждение и нагрев газа, а не охлаждение жидкости и её испарение. Это значительно снижает эффективность по холоду и увеличивает необходимые размеры теплообменного оборудования. В остальном установка с турбиной работает также как и установка с конденсатором и дросселем.

Технологические схемы с турбиной удобно применять, когда на производстве ограниченные возможности по использованию образующегося низкопотенциального тепла.

5. Пароструйный термотрансформатор (эжектор)

Пароструйные термотрансформаторы основаны на использовании кинетической энергии потока пара. Пар повышенного давления поступает в сопло, расширяется, выходит из него с большой скоростью и, двигаясь вдоль оси пароструйного аппарата создаёт эжектирующий эффект. Благодаря эжекции в аппарат засасывается пар низкого давления, сжимается эжектором и к потребителю уже поступает пар среднего давления.

Недостатками эжекторов являются низкий КПД (не более 25 %) на номинальной нагрузке и дополнительное снижение КПД при её уменьшении. Для устранения этого недостатка необходимо устанавливать несколько параллельно включенных эжекторов и при уменьшении нагрузки отключать часть из них. Преимуществами пароструйных тепловых трансформаторов является простота конструкции, невысокая первоначальная стоимость и возможность изготовления в любой мастерской.

Этот вид трансформаторов достаточно удобно использовать при незначительных (часто локальных) потребностях в паре среднего давления при наличии пара более высокого и более низкого давлений. При всех недостатках установок данного вида они с успехом могут применяться вместо широко распространённых редукционно-охладительных установок (РОУ), которые бесплатно рассеивают свой потенциал на преодоление сопротивления редуцирующего клапана.

Сегодня, в период активного развития экономики, промышленного производства, жилищного строительства, как никогда остро стоит вопрос об энергетической базе народного хозяйства. Не секрет, что целый ряд регионов России испытывает дефицит собственной электроэнергии. В связи с этим все более актуальной становится тема электросбережения. Она затрагивает и нашу республику.

Правительством Удмуртии еще несколько лет назад была разработана энергосберегающая политика, направленная, с одной стороны, на снижение затрат на производство энергии, а с другой – на рациональное использование энергоресурсов. Оценивая отраслевой потенциал энергосбережения, специалисты видят его прежде всего в топливно-энергетическом комплексе, в промышленности и строительстве, а также немалую часть – в ЖКХ.

Жилищно-коммунальное хозяйство Удмуртии представляет собой многоотраслевой комплекс производства услуг. Достаточно сказать, что в нем сосредоточено основных фондов более чем на 28,5 млрд. рублей. Энергосбережение жилищного фонда и объектов социальной сферы республики обеспечивают более 1 тысячи котельных. На балансе электроснабжающих коммунальных предприятий находится больше 2 тысяч трансформаторных подстанций. Для хозяйственно-питьевого водоснабжения республики используется почти 2 тысячи водозаборов. Общая протяженность водопроводных сетей в Удмуртии составляет более 6 тысяч километров.

Как отмечает заместитель министра строительства, архитектуры и жилищной политики Удмуртской Республики Андрей Сивцов, в последнее время в ЖКХ республики начинают успешно внедряться энергосберегающие технологии, проводятся соответствующие мероприятия. Ярким примером можно назвать то, что сегодня в 25 муниципальных образованиях разработаны программы энергосбережения «Энергоэффективность в бюджетной сфере и жилищно-коммунальном хозяйстве». Они реализуются, в частности, за счет облигационного займа. Координатором данной схемы является агентство по энергосбережению Удмуртской Республики.

Внедрение энергосберегающих мероприятий на объектах ЖКХ является неотъемлемой и очень значимой частью работы отрасли, особенно в осеннее-зимний период. Учитывая значимость таких мероприятий, их финансирование осуществляется из бюджетов всех уровней: федерального, республиканского, местного, а также за счет собственных средств предприятий.

По словам Андрея Сивцова, средства, направленные на капитальный ремонт и модернизацию объектов ЖКХ из всех источников финансирования, в 2006 году с учетом энергосберегающих мероприятий составили 714 млн. рублей, получен годовой экономический эффект – более 41 млн. рублей. В минувшем году в республике активно продолжалась работа по установке приборов учета ТЭР. В жилых зданиях, на объектах муниципальной и бюджетной сферы было установлено более 9 тысяч приборов учета. В том числе по учету тепловой энергии, холодной и горячей воды, газа, электрической энергии. Это позволило потребителям производить оплату за фактически потребленные ресурсы.

При подготовке к отопительному сезону 2006-2007 года в республике в качестве первоочередных выполнялись работы по модернизации существующих котельных с заменой морально устаревших и имеющих значительный износ котлов на более современные и экономичные. Еще одно важное направление энергосбережения в ЖКХ - перевод котельных с нефти на другие виды топлива, а жилищного фонда – на автономное теплоснабжение и индивидуальное поквартирное отопление.

Так, за этот период 44 котельных в сельских районах республики были переведены на газ. В трех районах установлены автоматизированные модульные котельные. Были выполнены работы и по другим важным направлениям. В частности, запущены в эксплуатацию 25 установок водоподготовки, установлено 40 пластинчатых теплообменников и устройств регулирования потребления тепла на ряде ЦТП. В Ижевске, Можге, Глазове, Граховском и Селтинском районах выполнена замена труб на тепловых сетях и трубопроводах с использованием современных энергосберегающих материалов. Произведен капитальный ремонт ветхих тепловых сетей протяженностью 177 километров. Эти и другие мероприятия позволили хозяйствам получить хороший годовой экономический эффект и, безусловно, максимум через три-четыре года все они окупятся.

Уже сегодня ясно: у энергосбережения в области ЖКХ большое будущее. Однако необходимо его приближать. Пропаганда энергоэффективных технологий, оборудования и материалов в сфере ЖКХ, считает Андрей Сивцов, положительно влияет на реализацию политики энергосбережения в Удмуртии. В 2006 году по актуальным вопросам в данной области проведено шесть семинаров и конференций, в том числе регионального уровня, несколько тематических выставок. Так, например, уже традиционной стала ежегодная Международная специализированная выставка «Город XXI века», проводимая Минстроем Удмуртской Республики совместно с Министерством промышленности и транспорта республики, Администрацией города и Ижевским экспоцентром.

Энергосберегающая деятельность в ЖКХ, по мнению Андрея Сивцова, в значительной степени зависит от подготовки и информированности специалистов и в немалой степени – от самого населения.

Вывоз мусора оговорить и утилизация отходов

Установки на базе газопоршневых и дизельных двухтопливных двигателей. Программа форума по энергосбережению в мисхоре. Экология и энергетика. Любой панельный дом можно усовершенствовать. О первоочередных задачах по энер.

Главная страница -> Технология утилизации

Экологически чистая мебель:

Сайт об утилизации отходов: