- •Прощекальников д.В. Лекции по дисциплине «Источники энергии теплотехнологии»
- •Сырьевые ресурсы.
- •Энергия.
- •Краткая характеристика источников энергии.
- •Лекция 2 (Раздел 2) Классификация источников энергии в теплотехнологии
- •Общепринятыми в классификации источников энергии является их деление на возобновляемые и невозобновляемые.
- •Лекция 3 (раздел 2)
- •Энергия солнца
- •Энергия ветра
- •Энергия биомассы
- •Использование низкопотенциального тепла земли
- •Использование энергии малых рек
- •1. Элементарный состав топлив.
- •2. Балласт, влага, зольность, выход летучих и характеристики золы.
- •Элементарный химический состав горючей массы различных видов твердого и жидкого топлив.
- •Минеральные примеси топлива.
- •Балласт топлива.
- •Зола топлива.
- •Зольность.
- •Влага топлива.
- •Гигроскопичность топлива.
- •Выход летучих и свойства кокса.
- •Лекция 5 (раздел 3)
- •Иллюстрация к определению энтальпии образования.
- •2 Способ определения теплоты сгорания (по Менделееву).
- •Второй закон термодинамики. Энтропия.
- •Лекция 6 (раздел 3) характеристики и состав энергоносителей. И влияние на процесс горения.
- •Классификация каменных углей по выходу летучих, спекаемости и характеристикам коксового остатка.
- •Нефть и нефтепродукты.
- •Структурно-групповой состав нефти. Растворенные газы. В условиях залегания они представляют собой гомологический ряд (от метана ch4 и до пентана c5h12).
- •Эти жидкие продукты составляют основы нефти. С с16н34 и далее эти парафины являются твердыми.
- •2 Нафтеновые соединения – насыщенные углеводороды, основанные главным образом на циклопентане, циклогексане и их производных.
- •Малопарафинистая – содержание парафина 1,5%,
- •Лекция 7 (разделы 3-4) характеристики и состав энергоносителей. (Продолжение)
- •Основы материального баланса и основные определения
- •1:1:1:3 (Кмоль)
- •Материальный баланс процесса горения.
- •Влияние минеральной части топлива на выход продуктов сгорания.
- •Лекция 8 (разделы 3-4) тепловой баланс процесса горения
- •Лекция 9 (раздел 5) Основы теории горения органического топлива
- •Лекция 10 (раздел 5) Основы теории горения органического топлива
- •Лекция 11 (раздел 6) Особенности горения газового топлива
- •Лекция 15-16 (раздел 8) Основы анализа и выбора рационального способа использования источников энергии теплотехнологий
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:
-
от стоимости сырья;
-
от качества;
-
от подготовки сырья;
-
от способа перевозки сырья.
От качества сырья зависит:
-
полнота использования мощностей;
-
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:
-
органические – уголь, торф, нефть, природный газ;
-
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:
-
питьевая вода;
-
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.