Введение к работе
з *
Актуальность темы. Современная химическая промышленность является одним из крупнейших потребителей тепловой и электрической энергии. По использованию теплоты предприятия химической промышленности находятся на первом, а по потреблению электроэнергии на третьем месте среди всех отраслей промышленности. В связи с этим на первый план выходит задача рационального использования энергоресурсов. Актуальность данной задачи еще более повышается в связи с резко возросшими, в последнее время, ценами на энергоносители. Этот факт приводит к тому, что затраты на различные виды энергии становятся доминирующими при расчете себестоимости выпускаемой продукции.
Современные теплотехнологические схемы химических производств являются очень сложными . Поэтому проведение комплексного анализа таких систем невозможно без применения методов математического ч моделирования. Применение подобных методов позволяет снизить трудоемкость расчета существующих, а также может оказать существенную помощь при проектировании новых схем.
При разработке энергосберегающих мероприятий необходимо проведение сравнительного анализа теплоэнергетической эффективности. Подобный анализ целесообразно проводить с использованием эксергетического метода, который не только позволяет оценить потери максимально возможной работы, вызванной необратимостью тепловых процессов, но и может служить методической основой для проведения термоэкономической оптимизации теплотехнологических схем.
Анализ существующих технологических схем показал, что на предприятиях химической промышленности часто отсутствует четкий баланс между выработкой и потреблением энергоносителей.. В связи с этим ставится задача создания единой системы теплохладоснабжения * В руководстве работой принимала участие к. т. п., доцент Конахина И. А.
предприятия, что позволит.суіцественно снизить энергопотребление извне и, вследствии этого, уменьшить себестоимость выпускаемой продукции.. Цель работы:
1 .Разработать методику и прикладные программы комплексного анализа сложных теплотехиологических систем промышленных производств;
2.На основе полученной методики провести анализ эффективности энергоиспользования теплотехнологии производств синтетического изопренового каучука (СКИ-3);
3.Выявить узлы и участки производства с наибольшей степенью необратимости энергетических процессов и разработать мероприятия по повышению термодинамической эффективности энергопотребления теплотехнологии СКИ-3;
4.Исследовать наиболее перспективные направления организации энегоиспользования внутренних энергетических ; ''"' резервов теплотехнологии (ВЭР) и проанализировать эффективность принимаемых решений.
Научная новизна
Разработана новая методика комплексного анализа сложных производственных систем, на примере теплотехнологической схемы производства синтетического изопренового каучука, включающая в себя:
-
структурное описание системы, автоматизированное построение оптимального расчетного алгоритма с введением внутренней иерархии энерготехпологических процессов и систем;
-
определение энергетической и термодинамической эффективности проводимых технологических процессов на любом уровне построенной иерархической системы;
-
выявление внутренних резервов теплотехнологии, определение объемов и параметров источников и возможных потребителей ВЭР; разработку мероприятий по рациональному использованию ВЭР в рамках
промышленной технологии или создаваемого эперготехнологического комплекса в химической промышленности; 4) исследование динамики рационализации структуры энергопотребления производства.
Кроме того построен принципиально новый самоорганизующийся
алгоритм исследования эффективности включения в
энерготехиологических комплексах производствах СКИ абсорбционных преобразователей теплоты (АПТ) в широких диапазонах характеристик рабочих систем и конструкций АПТ.
Новыми являются и полученные на основе предложенной методики анализ результатов исследования тепловой и термодинамической эффективности энергоиспользовапия технологии СКИ.
Впервые разработаны прикладные программы на языке Си++ для реализации основных задач:
-
Исследование и описание структуры тсплотехнологии химического производства
-
Исследования эффективности организации систем хладоснабжения производства СКИ на тепловом потреблении ВЭР с помощью АПТ.
Практическая ценность
Предложенная методика и программы ее реализации являются универсальными и позволяют провести структурный анализ теплотсхнологической системы любой степени сложности.
Построенный алгоритм и прикладная программа исследования эффективности включения АПТ в систему теплохладоснабжеиия промышленного химического предприятия . также могут быть использованы при поиске эффективных методов для конкретных проектных решений рационализации систем теплохладоснабжеиия химического предприятия.
Рассмотреная принципиальная схема технологии СКИ по структуре и параметрам является характерной и для технологий других
б синтетических каучуков, поэтому основные выводы , положения и рекомендации могут быть в полной мере применимы к ним.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на следующих научно- технических конференциях :
-
II Республиканская конференция молодых ученых и специалистов, Казань, 1996 г;
-
IV Конференция по интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия-96», Нижнекамск, 1996 г;
-
Республиканская научно- техническая конференция «Проблемы энергетики», Казань, 1997 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 'четырех глав основного текста, заключения и списка использованной литературы. Работа изложена на 116 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков и 11 таблиц. Список использованной литературы содержит 102 наименования.
