ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергетические показатели электротермических процессов из "Электротермия" Основой для развития электрификации различных производственных процессов, в том числе и термических, является непрерывное увеличение производства электрической энергии. Однако электрическая энергия — это один из дорогих видов энергии, поэтому использование ее должно быть обосновано как с технико-экономической точки зрения, так и исходя из других народнохозяйственных соображений. Относительно высокая стоимость электрической энергии объясняется тем, что производство ее в настоящее время в основном осуществляется на тепловых станциях за счет сжигания топлива, а коэффициент полезного действия современных тепловых станций не превышает 25—30%. [c.27] Тепловую энергию для проведения термических процессов обычно получают или при сжигании топлива в различного вида топливных печах, или преобразованием электрической энергии в соответствующих электротермических устройствах. Таким образом, при выборе источника энергии для термических процессов во многих случаях представляется возможным принять или топливный вариант (непосредственное сжигание), или электротермический. [c.27] Рассмотрим, какой из этих вариантов дает лучшее использование первичных энергетических ресурсов — топлива. [c.27] Коэффициент полезного действия электротермических установок, в зависимости от их типа и характера процесса, обычно находится в пределах от 30 до 85%. Однако, если учесть к. п. д. тепловой станции, а также к. п. д. линии передачи, сети и преобразователей (например трансформаторов), то оказывается, что коэффициент использования топлива при электротермическом варианте составляет от 8 до 18%. [c.27] Приведенное сравнение показателей использования топлива для термических процессов показывает, что при электротермическом варианте этот показатель в одних случаях может быть несколько выше, а в других случаях ниже, чем при топливном варианте. [c.28] Возрастающая роль электрических методов нагрева объясняется тем, что в одних случаях они являются единственно возможными для проведения соответствующих процессов, а в других — более прогрессивными, в силу технических и экономических преимуществ, которые и делают целесообразным их применение. [c.28] Отмеченные преимущества электрических методов нагрева не означают, что электрификация термических процессов всегда является целесообразной. В ряде процессов, когда применение электрической энергии не вызывается технологической необходимостью, не только энергетические, но и технико-экономические показатели оказываются лучшими при использовании тонливнь г установок. К числу таких процессов относятся некоторые низкотемпературные процессы нагрева и сушки материалов. [c.29] Точно так же при плавке некоторых составов стали может быть целесообразна работа дуговых или индукционных печей на жидкой завалке, когда для расплавления металла (наиболее энергоемкой операции плавки) используется топливная печь. [c.30] Развитие газификации страны на основе использования природного газа приводит к тому, что газовые нагревательные установки во многих случаях оказываются более целесообразными, чем электротермические. [c.30] Степень использования первичного энергоносителя и технико-экономические показатели электротермической установки в значительной степени зависят от к. п. д. самой установки т)у. [c.30] В ходе каждого термического процесса необходимо нагреть исходные или обрабатываемые материалы до заданной температуры, а также подвести некоторое количество энергии для осуществления химических реакций и физических процессов. [c.30] Этими затратами определяется полезный, или так называемый теоретический расход энергии теор- Так, например, при получении карбида кремния нужно нагреть исходные материалы —кварцевый песок и кокс —до такой температуры, при которой возможна реакция взаимодействия окиси кремния с углеродом. Реакция восстановления кремния углеродом с образованием карбида кремния относится к числу эндотермических реакций. Поэтому при определенной температуре реагирующих материалов она будет протекать в желательном направлении с поглощением некоторого количества энергии. Заметим, что при экзотермических реакциях в ходе реакции происходит выделение энергии. Очень часто, кроме основной реакции, протекают побочные химические реакции (например, по восстановлению или связыванию нежелательных примесей, которые присутствуют в исходных материалах) и физические процессы (например испарение, расплавление и др.), при которых происходит поглощение или выделение энергии. [c.30] Теоретически необходимый расход энергии —это та энергия, которая используется в ходе процесса по технологическому назначению. [c.30] Для уменьшения тепловых потерь в электротермических установках в тех случаях, когда это возможно по условиям эксплуатации, применяют тепловую изоляцию, которая полностью или частично отделяет те части установки, где получается высокая температура, от окружающей среды. [c.31] Характерная зависимость удельного расхода энергии от продолжительности процесса и средней мощности установки показана на рис. 8. На энергетические показатели электротермических установок существенное влияние имеют тепловые потери. Помимо применения надлежащей тепловой изоляции, относительное уменьшение тепловых потерь достигается также при увеличении емкости или веса садки в печах. [c.32] При увеличении емкости установок имеет место относительное уменьшение тепловых потерь, что дает возможность уменьшать удельную объемную мощность крупных установок (рис. 11). Повышение емкости и удельной мощности электротермических установок, когда это допустимо по условиях технологии, отвечает прогрессивному направлению в развитии электротермических процессов и обеспечивает повышение эффективности электротермического оборудования. [c.33] Вернуться к основной статье