Термодинамічний аналіз теплотехнологічного комплексу цукрового виробництва: критерії енергетичної ефективності підприємства
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.235081Ключові слова:
цукрове виробництво, термодинамічний аналіз, ентропійний метод, енергетична ефективність, ресурсозбережні заходиАнотація
Представлено методику аналізу ефективності використання паливно енергетичних ресурсів (ПЕР) у цукровому виробництві, що базується на використанні як бази порівняння розробленої ідеалізованої схеми теплотехнологічного комплексу (ТТК). Така методика дозволяє кількісно оцінювати рівень досконалості існуючих та пропонованих теплових схем, а також вплив на їх досконалість заходів з підвищення енергетичної ефективності.
Шляхом ідеалізації технологічних та енергетичних процесів синтезовано гіпотетичний ТТК, для якого визначено мінімально можливі енергетичні та ентропійні характеристики. За даних умов розраховано мінімально можливу витрату теплоти на реалізацію технологічних процесів за класичною теплотехнологічною схемою – 118,40 Мдж/т; “мінімальне” загальне зростання ентропії від необоротності процесів ТТК – 314,68 кДж /(т·K); мінімальну комплексну величину питомих витрат умовного палива – 0,8 % до м. б.
Визначені характеристики є абсолютними критеріями ефективності систем цукрового виробництва, оскільки за існуючою технологією, якістю сировини та інших умов досягти менших значень практично неможливо. Також сформульовано зміст критеріїв енергетичної ефективності ТТК й запропонована система коефіцієнтів: коефіцієнт загальної енергетичної ефективності ТТК, коефіцієнт енергетичної ефективності системи теплопостачання технологічних процесів і коефіцієнти енергетичної ефективності внутрішньої та зовнішньої структур ТТК. Запропоновані критерії забезпечують об’єктивну та термодинамічно коректну характеристику ТТК різної структури.
Представлені результати аналізу різних заходів з підвищення енергетичної ефективності цукрового виробництва показують, що лише поетапна комплексна реконструкція підприємства дозволяє послідовно зменшувати витрату ПЕР на технологічні потреби, наближаючись до граничних значень
Посилання
- Kaushik, S. C., Reddy, V. S., Tyagi, S. K. (2011). Energy and exergy analyses of thermal power plants: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15 (4), 1857–1872. doi: https://doi.org/10.1016/j.rser.2010.12.007
- Sama, D. A. (1995). The Use of the Second Law of Thermodynamics in Process Design. Journal of Energy Resources Technology, 117 (3), 179–185. doi: https://doi.org/10.1115/1.2835338
- Taner, T., Sivrioglu, M. (2015). Energy–exergy analysis and optimisation of a model sugar factory in Turkey. Energy, 93, 641–654. doi: https://doi.org/10.1016/j.energy.2015.09.007
- Taner, T., Sivrioglu, M. (2015). Data on energy, exergy analysis and optimisation for a sugar factory. Data in Brief, 5, 408–410. doi: https://doi.org/10.1016/j.dib.2015.09.028
- Tekin, T., Bayramoğlu, M. (1998). Exergy Loss Minimization Analysis of Sugar Production Process from Sugar Beet. Food and Bioproducts Processing, 76 (3), 149–154. doi: https://doi.org/10.1205/096030898531963
- Vasilenko, S., Samiilenko, S., Bondar, V., Bilyk, O. (2020). Complex thermodynamic analysis of the heat-technological complex of sugar production: analysis method. Technology Audit and Production Reserves, 2 (1 (52)), 4–11. doi: https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.202026
- Metodyky po vyznachenniu normatyvnykh pokaznykiv pytomykh vytrat palyvno-enerhetychnykh resursiv pry pererobtsi tsukrovykh buriakiv (2006). Kyiv: «Tsukor Ukrainy», 150.
- Kniaziev, A. O., Filonenko, V. M., Vasylenko, S. M., Petrenko, V. P. (1994). Vytraty tepla i palyva na vyrobnytstvo tsukru: perspektyvni, proektni, realni. Tsukor Ukrainy, 1, 8–13.
- Khrystenko, V. I., Shtanheiev, K. O., Mishchuk, R. Ts. (2000). Vyznachennia ta metodyka rozrakhunku teplovtrat pry saturatsii. Tsukor Ukrainy, 2, 14–16.
- Tovazhnyanskiy, L. L., Kapustenko, P. A., Ul'ev, L. M. (1999). Opredelenie energosberegayuschego potentsiala promyshlennyh predpriyatiy s pomosch'yu postroeniya sostavnyh krivyh tekhnologicheskih potokov. Intehrovani tekhnolohiyi ta enerhozberezhennnia, 1, 14–27.
- Zagrodskiy, S.; Sapronova, R. (Ed.) (1984). Teplovoe hozyaystvo saharnyh zavodov. M.oscow: Legkaya i pischevaya promyshlenost', 128.
- Vasilenko, S., Samiilenko, S., Bondar, V., Bilyk, O., Mokretskyy, V., Przybylski, W. (2020). Thermodynamic analysis of the thermal-technological complex of sugar production: the energy and entropy characteristics of an enterprise. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (8 (105)), 24–31. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.205148
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Sergii Samiilenko, Vоlоdymyr Bondar, Volodymyr Piddubnyi, Olena Bilyk, Vitaliy Shutyuk, Viktor Fedoriv
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
