28 0 3MB
AUDIT ELECTROENERGETIC PLATFORMA DE PRODUCTIE
BENEFICIAR SC ALBRAU PROD SA ONEŞTI
EXECUTANT SC PADO GRUP SRL
AUGUST 2015
SC PADO GRUP SRL Persoana juridica autorizata pentru executie bilant complex clasa C Autorizatie ANRE nr.71/31.07.2013
Colectiv de elaborare
Groza Dorin Spiţă Paul
2
Cuprins
Cap.1.Bilant electroenergetic pentru posturile de transformare ......................................................................................11 1.1.Conturul bilantului.......................................................................................................................................................11 1.2.Caracteristicile tehnice ale echipamentelor incluse in contur.....................................................................................11 1.3.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului........................................................................................................11 1.4.Aparate de masura folosite, caracteristici si clasa de precizie.....................................................................................11 1.5.Schema si puncte de masura........................................................................................................................................11 1.6.Fisa de masuratori........................................................................................................................................................11 1.7.Ecuatia de bilant..........................................................................................................................................................11 1.8.Calculul componentelor bilantului..............................................................................................................................11 1.9.Tabelul de bilant..........................................................................................................................................................12 1.10.Diagrama Sankey.......................................................................................................................................................12 1.11.Analiza bilantului energetic pe 24 de ore si a datelor masuratorilor.........................................................................12 1.12.Analiza curbelor de sarcina inregistrate....................................................................................................................13 1.12.1.Analiza indicatorilor specifici ai curbei de sarcina zilnice ....................................................................................13 1.12.2.Analiza curbelor de sarcina pe transformatoare.....................................................................................................14 1.13.Plan de masuri...........................................................................................................................................................14 1.14.Bilant optim...............................................................................................................................................................14 1.14.1.Calculul componentelor bilantului.........................................................................................................................14 1.14.2.Tabelul de bilant.....................................................................................................................................................15 1.14.3.Diagrama Sankey....................................................................................................................................................15 1.14.4.Analiza bilantului optim.........................................................................................................................................15 Anexa 1.1.Caracteristici aparate de masura tip CA8332B................................................................................................16 Anexa 1.2.Fisa de masuratori...........................................................................................................................................16 Cap.2.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de osmoza..............................................................................................21 2.1.Conturul bilantului.......................................................................................................................................................21 2.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur...................................................................21 2.3.Schema fluxului tehnologic.........................................................................................................................................21 2.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic...............................................................................................................21 2.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului........................................................................................................21 2.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice................................................................................................21 2.7.Schema si puncte de masura........................................................................................................................................22 2.8.Fisa de masuratori........................................................................................................................................................22 2.9.Ecuatia de bilant..........................................................................................................................................................22
3
2.10.Calculul componentelor de bilant..............................................................................................................................22 2.11.Tabelul de bilant........................................................................................................................................................23 2.12. Diagrama Sankey......................................................................................................................................................23 2.13.Analiza bilantului real pe instalatia de filtrare prin osmoza......................................................................................23 2.14.Plan de masuri...........................................................................................................................................................24 2.15.Bilant optim...............................................................................................................................................................24 Anexa 2.1. Fisa de masuratori...........................................................................................................................................25 Capitolul 3. Bilant electroenergetic real compresoare de aer..........................................................................................28 3.1.Definirea conturului bilantului....................................................................................................................................28 3.2.Caracteristici tehnice compresoare..............................................................................................................................28 3.3.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului........................................................................................................28 3.4.Curbe de sarcina inregistrate.......................................................................................................................................28 3.5.Schema si puncte de masura........................................................................................................................................28 3.6.Aparate de masura folosite.Caracteristici tehnice si clasa de precizie........................................................................28 3.7.Ecuatia de bilant..........................................................................................................................................................28 3.8.Calculul componentelor de bilant................................................................................................................................28 3.9.Tabelul de bilant. ........................................................................................................................................................29 3.10.Diagrama Sankey.......................................................................................................................................................29 3.11.Analiza bilantului electroenergetic real orar.............................................................................................................29 3.12.Resurse secundare de energie....................................................................................................................................29 3.13.Plan de masuri...........................................................................................................................................................30 3.14.Bilant optim...............................................................................................................................................................30 Anexa 3.1.Fisa de masuratori............................................................................................................................................31 Cap.4.Bilant electroenergetic real orar pe agregatele de frig...........................................................................................33 4.1.Definirea conturului.....................................................................................................................................................33 4.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate şi instalaţii conţinute în contur.....................................................33 4.3.Schema de lucru si prezentarea sumara a instalatiilor de frig.....................................................................................33 5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului...........................................................................................................34 4.6.Aparate de măsură folosite, caracteristici tehnice şi clasa de precizie........................................................................34 4.7.Schema si puncte de masura........................................................................................................................................34 4.8.Fisa de masuratori........................................................................................................................................................36 4.8.1.Fisa masuratori electrice...........................................................................................................................................36 4.8.2.Fisa masuratori parametri functionare instalatie......................................................................................................36 4.9.Bilant electroenergetic real orar pentru agregatele de frig si pompele de glicol aferente...........................................36 4.9.1.Ecuaţia de bilanţ.......................................................................................................................................................36 4.9.2.Calculul componentelor ecuatiei de bilant...............................................................................................................36
4
4.9.3.Tabelul de bilant. .....................................................................................................................................................38 4.9.4.Diagrama Sankey......................................................................................................................................................39 4.9.5. Analiza bilantului electroenergetic real orar...........................................................................................................39 4.9.6.Analiza parametrilor electrici de functionare ai agregatelor de frig.......................................................................39 4.9.7.Resurse secundare....................................................................................................................................................40 4.9.8.Plan de masuri..........................................................................................................................................................40 4.9.9.Bilant optim..............................................................................................................................................................40 Anexa 4.1. Fisa de masuratori..........................................................................................................................................41 Cap.5.Bilant electroenergetic pe faza tehnologica transvazare cereale la moara.............................................................50 5.1.Conturul bilantului.......................................................................................................................................................50 5.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur...................................................................51 5.3.Schema fluxului tehnologic.........................................................................................................................................51 5.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic...............................................................................................................51 5.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului........................................................................................................51 5.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice................................................................................................51 5.7.Schema si puncte de masura........................................................................................................................................51 5.8.Fisa de masuratori........................................................................................................................................................51 5.9.Ecuatia de bilant..........................................................................................................................................................51 5.10.Calculul componentelor de bilant..............................................................................................................................51 5.11.Tabelul de bilant........................................................................................................................................................52 5.12. Diagrama Sankey......................................................................................................................................................52 5.13.Analiza bilantului real pe ciclu de transvazare..........................................................................................................52 5.14.Plan de masuri...........................................................................................................................................................53 5.15.Bilant optim...............................................................................................................................................................53 Anexa 5.1. Fisa de masuratori...........................................................................................................................................54 Cap.6.Bilant electroenergetic pe faza tehnologica macinare cereale...............................................................................59 6.1.Conturul bilantului......................................................................................................................................................59 6.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur..................................................................59 6.3.Schema fluxului tehnologic........................................................................................................................................59 6.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic..............................................................................................................59 6.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului.......................................................................................................59 6.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice...............................................................................................59 6.7.Schema si puncte de masura.......................................................................................................................................59 6.8.Fisa de masuratori.......................................................................................................................................................59 6.9.Ecuatia de bilant..........................................................................................................................................................59 6.10.Calculul componentelor de bilant..............................................................................................................................60
5
6.11.Tabelul de bilant........................................................................................................................................................60 6.12. Diagrama Sankey......................................................................................................................................................61 6.13.Analiza bilantului real pe ciclu de macinare.............................................................................................................61 6.14.Plan de masuri...........................................................................................................................................................61 6.15.Bilant optim...............................................................................................................................................................61 Anexa 6.1. Fisa masuratori electrice.................................................................................................................................62 Cap.7.Bilant electroenergetic pe faza tehnologica fierbere............................................................................................63 7.1.Conturul bilantului......................................................................................................................................................63 7.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur..................................................................64 7.3.Schema fluxului tehnologic........................................................................................................................................64 7.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic..............................................................................................................64 7.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului.......................................................................................................64 7.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice..............................................................................................64 7.7.Schema si puncte de masura.......................................................................................................................................64 7.8.Fisa de masuratori.......................................................................................................................................................64 7.9.Ecuatia de bilant..........................................................................................................................................................65 7.10.Calculul componentelor de bilant.............................................................................................................................65 7.11.Tabelul de bilant.......................................................................................................................................................67 7.12. Diagrama Sankey.....................................................................................................................................................67 7.13.Analiza bilantului real pe sarja..................................................................................................................................67 7.14.Date privind consumul de energie electrica pe faza de igienizare............................................................................68 7.15.Plan de masuri...........................................................................................................................................................68 7.16.Bilant optim...............................................................................................................................................................68 Anexa.7.1. Fisa de masuratori...........................................................................................................................................69 Cap.8.Bilant electroenergetic pe instalatia de fermentare................................................................................................74 8.1.Conturul bilantului.......................................................................................................................................................74 8.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur...................................................................74 8.3.Schema fluxului tehnologic.........................................................................................................................................74 8.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic...............................................................................................................75 8.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului........................................................................................................76 8.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice...............................................................................................76 8.7.Schema si puncte de masura........................................................................................................................................76 8.8.Fisa de masuratori........................................................................................................................................................76 8.9.Ecuatia de bilant..........................................................................................................................................................77 8.10.Calculul componentelor de bilant.............................................................................................................................77 8.11.Tabelul de bilant........................................................................................................................................................77
6
8.12. Diagrama Sankey.....................................................................................................................................................78 8.13.Analiza bilantului real si a curbei de sarcina inregistrata pe 13 zile.........................................................................78 8.15.Plan de masuri...........................................................................................................................................................79 8.16.Bilant optim...............................................................................................................................................................79 Anexa 8.1. Fisa de masuratori...........................................................................................................................................80 Cap.9. Bilant electroenergetic orar pe instalatia de filtrare..............................................................................................81 9.1.Conturul bilantului.......................................................................................................................................................81 9.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur...................................................................81 9.3. Prezentarea sumara a procesului tehnologic..............................................................................................................81 9.4.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului........................................................................................................81 9.5.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice................................................................................................81 9.6.Schema si puncte de masura........................................................................................................................................81 9.7.Fisa de masuratori........................................................................................................................................................82 9.8.Ecuatia de bilant..........................................................................................................................................................82 9.9.Calculul componentelor de bilant................................................................................................................................82 9.10.Tabele de bilant.........................................................................................................................................................82 9.11. Diagrame Sankey......................................................................................................................................................83 9.12.Analiza bilantului real pe instalatia de filtrare..........................................................................................................85 9.13.Plan de masuri...........................................................................................................................................................85 9.14.Bilant optim...............................................................................................................................................................85 Anexa 9.1. Fisa de masuratori...........................................................................................................................................86 Cap.10.Bilant electroenergetic orar pe agregatul COMBI 200........................................................................................90 10.1.Conturul bilantului.....................................................................................................................................................90 10.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur.................................................................90 10.3.Schema fluxului tehnologic.......................................................................................................................................90 10.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic.............................................................................................................90 10.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului......................................................................................................91 10.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice..............................................................................................91 10.7.Schema si puncte de masura......................................................................................................................................91 10.8.Fisa de masuratori......................................................................................................................................................91 10.9.Ecuatia de bilant........................................................................................................................................................91 10.10.Calculul componentelor de bilant............................................................................................................................91 11.Tabelul de bilant...........................................................................................................................................................92 10.12. Diagrama Sankey...................................................................................................................................................92 10.13.Analiza bilantului real pe agregatul COMBI 200...................................................................................................93 10.14.Plan de masuri.........................................................................................................................................................93
7
10.15.Bilant optim.............................................................................................................................................................93 Anexa 10.1. Fisa de masuratori........................................................................................................................................94 Cap.11.Bilant electroenergetic orar pe agregatul COMBI 400.......................................................................................97 11.1.Conturul bilantului....................................................................................................................................................97 11.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur................................................................97 11.3.Schema fluxului tehnologic......................................................................................................................................97 11.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic............................................................................................................97 11.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului.....................................................................................................97 11.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice.............................................................................................97 11.7.Schema si puncte de masura.....................................................................................................................................97 11.8.Fisa de masuratori.....................................................................................................................................................97 11.9.Ecuatia de bilant........................................................................................................................................................97 11.10.Calculul componentelor de bilant...........................................................................................................................98 11.11.Tabelul de bilant......................................................................................................................................................99 11.12. Diagrama Sankey....................................................................................................................................................99 11.13.Analiza bilantului real pe agregatul COMBI 400....................................................................................................99 11.14.Plan de masuri.......................................................................................................................................................100 11.15.Bilant optim...........................................................................................................................................................100 Anexa 11.1. Fisa de masuratori.......................................................................................................................................101 Cap.12.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de imbuteliere a berii in recipiente PET...........................................105
12.1.Conturul bilantului..................................................................................................................................................105 12.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur..............................................................106 12.3.Schema fluxului tehnologic....................................................................................................................................106 12.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic..........................................................................................................107 12.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului...................................................................................................107 12.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice...........................................................................................107 12.7.Schema si puncte de masura...................................................................................................................................107 12.8.Fisa de masuratori...................................................................................................................................................107 12.9.Ecuatia de bilant......................................................................................................................................................107 12.10.Calculul componentelor de bilant.........................................................................................................................108 12.11.Tabelul de bilant....................................................................................................................................................108 12.12. Diagrama Sankey.................................................................................................................................................109 12.13.Analiza bilantului real pe instalatia de imbuteliere PET si a curbelor de sarcina……………………………….109 12.13.1.Analiza bilantului real........................................................................................................................................109 12.13.2.Analiza curbelor de sarcina................................................................................................................................109 8
12.14.Resurse secundare de energie...............................................................................................................................109 12.15.Plan de masuri.......................................................................................................................................................110 12.16.Bilant optim..........................................................................................................................................................110 Anexa 12.2.Fisa de masuratori........................................................................................................................................111 Cap.12.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de imbuteliere a berii in recipiente PET...........................................115
12.1.Conturul bilantului..................................................................................................................................................115 12.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur..............................................................116 12.3.Schema fluxului tehnologic....................................................................................................................................116 12.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic..........................................................................................................117 12.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului...................................................................................................117 12.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice...........................................................................................117 12.7.Schema si puncte de masura...................................................................................................................................117 12.8.Fisa de masuratori...................................................................................................................................................117 12.9.Ecuatia de bilant......................................................................................................................................................117 12.10.Calculul componentelor de bilant.........................................................................................................................117 12.11.Tabelul de bilant...................................................................................................................................................118 12.12. Diagrama Sankey.................................................................................................................................................119 12.13.Analiza bilantului real pe instalatia de imbuteliere PET si a curbelor de sarcina……………………………….119 12.13.1.Analiza bilantului real........................................................................................................................................119 12.13.2.Analiza curbelor de sarcina...............................................................................................................................119 12.14.Resurse secundare de energie...............................................................................................................................119 12.15.Plan de masuri.......................................................................................................................................................120 12.16.Bilant optim..........................................................................................................................................................120 Anexa 12.2.Fisa de masuratori........................................................................................................................................121 Cap.13.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de imbuteliere doze..........................................................................125 13.1.Conturul bilantului...................................................................................................................................................125 13.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur...............................................................125 13.3.Schema fluxului tehnologic.....................................................................................................................................125 13.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic...........................................................................................................125 13.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului....................................................................................................125 13.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice.................................................................................... .......126 13.7.Schema si puncte de masura....................................................................................................................................126 13.8.Fisa de masuratori....................................................................................................................................................126 13.9.Calculul componentelor de bilant............................................................................................................................126
9
13.10.Tabelul de bilant....................................................................................................................................................127 13.11. Diagrama Sankey..................................................................................................................................................127 13.12.Analiza bilantului real pe instalatia de imbuteliere doze.......................................................................................127 13.13.Plan de masuri.......................................................................................................................................................128 13.14.Bilant optim...........................................................................................................................................................128 Anexa 13.1. Fisa de masuratori......................................................................................................................................129 Cap.14.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de imbuteliere in butoaie KEG........................................................134 14.1.Conturul bilantului...................................................................................................................................................134 14.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur...............................................................134 14.3.Schema fluxului tehnologic.....................................................................................................................................134 14.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic...........................................................................................................134 14.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului....................................................................................................135 14.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice............................................................................................135 14.7.Schema si puncte de masura....................................................................................................................................135 14.8.Fisa de masuratori....................................................................................................................................................135 14.9.Ecuatia de bilant......................................................................................................................................................135 14.10.Calculul componentelor de bilant..........................................................................................................................135 14.11.Tabelul de bilant....................................................................................................................................................135 14.12. Diagrama Sankey..................................................................................................................................................136 14.13.Analiza bilantului real pe instalatia de imbuteliere KEG......................................................................................136 14.14.Plan de masuri.......................................................................................................................................................136 14.15.Bilant optim...........................................................................................................................................................136 Anexa 14.1.Fisa de masuratori........................................................................................................................................137 Cap.15.Analiza bilanturilor energetice. Sinteza..............................................................................................................140 Cap.16.Planurile de masuri – sinteza..............................................................................................................................148 Cap.17.Calculul indicatorilor economici pentru masurile propuse.................................................................................150 Cap.18.Calculul elementelor de impact asupra mediului a consumului de energie electrica.........................................151 Bibliografie......................................................................................................................................................................152 Anexa 15.Calculul pierderilor electrice in transformatoare si cabluri............................................................................153
10
Cap.1.Bilant electroenergetic pentru postul de transformare 1.1.Conturul bilantului Conturul de bilant include transformatoarele mt/jt T1, T2, cu ulei, care asigura alimentarea cu energie electrica a consumatorilor de pe platforma de productie ALBRAU. 1.2.Caracteristicile tehnice ale echipamentelor incluse in contur Echipamentele incluse in contur au caracteristicile precizate in tabelul 1.1. Nr. Snom PFenom PCunom crt. Transformator [kVA] [kW] [kW] 1 Trafo1 1200 2,1 15,4 2 Trafo2 1200 2,1 15,4 Tabelul 1.1. Caracteristici tehnice transformatoare 1.3.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul electroenergetic se realizeaza pe 24 de ore, in intervalul 18.06.2015; 11h00 – 19.06.2015; 11h00 1.4.Aparate de masura folosite, caracteristici si clasa de precizie Pentru masurarea parametrilor electrici de functionare a transformatoarelor, s-au utilizat analizoare de retea trifazata tip CA8834. Caracteristicile tehnice sunt date in Anexa 1.1. 1.5.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au executat pe partea de joasa tensiune, in schema trifazata de montaj a analizoarelor. 1.6.Fisa de masuratori Curbele de sarcina inregistrate pe barele generale jt ale transformatoarelor T1, T2 sunt date in tabelul 1.2. Nr. Transformator Denumire curba de Durata crt. sarcina 1 Trafo 1 PT1ALB 24h 2 Trafo 2 PT2ALB 24h Tabelul 1.2. Curbe de sarcina inregistrate pe din statie si pe celulele din PT Graficele curbelor de sarcina inregistrate sunt prezentate in Fisa de masuratori. 1.7.Ecuatia de bilant Ecuatia de bilant are urmatoarea expresie: Wi = ΣWe = Wu + WpFetrafo + WpCutrafo , unde: Wi – energia intrata in contur, ΣWe - energia iesita din contur, Wu - energia utila in contur este energia disponibila pe barele de jt ale transformatoarelor mt/jt, WpFetrafo –energia pierduta in miezul transformatoarelor mt/jt, WpCutrafo – energia pierduta in infasurarile transformatoarelor mt/jt, 1.8.Calculul componentelor bilantului Pierderile de energie in transformatoare se calculeaza conform formulelor precizate in Anexa privind calculul pierderilor de energie in elementele de retea. Rezultatele calculelor sunt date in tabelul 1.3. Nr. Snom Ssarcmed PFenom PCunom WpFe WpCu Wptot crt. Transformator [kVA] [kVA] Ssarc/Snom [kW] [kW] [kWh/zi] [kWh/zi] [kWh/zi] 1 Trafo 1 1200 277.3 0.23 2.1 15.4 50.4 21.18 71.58 2 Trafo 2 1200 186.4 0.16 2.1 15.4 50.4 9.3 59.7 Total 100.8 30.48 131.3 Tabelul 1.3. Pierderile in transformatoare mt/jt a)Energia intrata in contur Wi = WabsT1+T2 = 9659.3 kWh b)Energia iesita din contur b1)Energia pierduta in miezul transformatoarelor mt/jt T1, T2;
11
WpFetrafo= ΣWpFetrafo = 100.8 kWh b2)Energia pierduta in infasurarile transformatoarelor mt/jt T1, T2, WpCutrafo= ΣWpCutrafo = 30.5 kWh b5)Energia utila reprezinta energia masurata pe partea jt a transformatoarelor Wu = 9528 kWh S-au neglijat pierderile in cablul mt de alimentare a postului de transformare. 1.9.Tabelul de bilant Intrari kWh % Iesiri Energie utila Energie Pierderi in miezul transformatoarelor electrica 9659.3 100 Pierderi in cuprul transformatoarelor absorbita Total pierderi Total energie intrata
9659.3
100
kWh 9528.0
% 98.64
100.8
1.04
30.5 131.3
0.32 1.36
Total energie iesita
9659.3
100
Eroare inchidere bilant
0
1.10.Diagrama Sankey
Energie electrica intrata 100%= 9659.3 kWh
Pierderi de energie in cuprul transformatoarelor 0.32% = 30.5 kWh Pierderi de energie in miezul transformatoarelor 1.04% = 100.8 kWh
Energie electrica utila 98,64% =9528 kWh
1.11.Analiza bilantului energetic pe 24 de ore si a datelor masuratorilor 1.Randamentul sistemului de distributie a energiei electrice pe platforma ALBRAU este de 98,64%. 2.Pierderile de energie in transformatoare sunt de 131.3kWh/1,38%, 5.Gradul de incarcare al transformatoarelor electrice de distributie, de valoare redusa, este dat in tabelul 1.4. Nr. Snom Ssarcmed Ssarc/Snom crt. Transformator [kVA] [kVA] 1 Trafo 1 1200 277.3 0.23 2 Trafo 2 1200 186.4 0.16 Tabelul 1.4. Gradul de incarcare al transformatoarelor
12
0
1.12.Analiza curbelor de sarcina inregistrate 1.12.1.Analiza indicatorilor specifici ai curbei de sarcina zilnice a platformei de productie Albrau Curba de sarcina zilnica a platformei s-a determinat din curbele de sarcina zilnice ale celor doua transformatoare sub tensiune. Pentru curbele de sarcina, sunt definiti urmatorii indicatori: Wabs – energia absorbita zilnic, Pmax – puterea maxima absorbita, Pmin – puterea minima absorbita, Pmed – puterea medie absorbita pe intervalul de 24 de ore, kP = Pmed/Pmax, coeficientul de aplatizare zilnica, αP = Pmin/Pmax, coeficientul de neuniformitate zilnica, TU = Wabs/ Pmax, durata de utilizare a puterii maxime Valorile puterilor medii orare pe intervalul de 24 de ore monitorizat sunt date in tabelul 1.5. Data Ora Pmed[kW] 18.06.2015 11:00:00 418.5 18.06.2015 12:00:00 411.3 18.06.2015 13:00:00 503.0 18.06.2015 14:00:00 463.4 18.06.2015 15:00:00 513.8 18.06.2015 16:00:00 380.2 18.06.2015 17:00:00 335.4 18.06.2015 18:00:00 485.0 18.06.2015 19:00:00 391.1 18.06.2015 20:00:00 382.9 18.06.2015 21:00:00 415.8 18.06.2015 22:00:00 398.8 18.06.2015 23:00:00 489.6 18.06.2015 0:00:00 425.5 19.06.2015 1:00:00 391.7 19.06.2015 2:00:00 364.0 19.06.2015 3:00:00 249.1 19.06.2015 4:00:00 322.6 19.06.2015 5:00:00 272.3 19.06.2015 6:00:00 279.3 19.06.2015 7:00:00 293.7 19.06.2015 8:00:00 370.4 19.06.2015 9:00:00 402.2 19.06.2015 10:00:00 568.6 Tabelul 1.5. Valorile puterii medii orare pe interval de 24 de ore analizat
13
Valorile indicatorilor specifici ai curbelor de sarcina sunt dati in tabelul 1.6. Indicator UM Valoare Wabs kWh 9528.0 Pmax kW 568.6 Pmin kW 249.1 Pmed kW 397.0 kP = Pmed/Pmax 0.44 αP = Pmin/Pmax 0.70 TU = Wabs/ Pmax ore 16.76 Tabelul 1.6.Indicatorii specifici ai curbei zilnice de sarcina Din tabelul 1.6, rezulta urmatoarele: a)gradul de aplatizare este redus – 0,44, b)gradul de neuniformitate este ridicat - 0,70, c)durata de utilizare a puterii maxime are o valoare medie 16,76 ore. d)Pmax=568,6kW, 1.12.2.Analiza curbelor de sarcina pe transformatoare 1.Puterile maxime inregistrate au valorile din tabelul 1.7. Timp esantionare Pmax[kW] PT1 PT2 PT1+PT2 1 min 502.4 248 659 15 min 445 243 591 1 ora 379.4 232.6 568.6 Tabelul 1.7.Puteri maxime inregistrate la timpi de esantionare diferiti Se observa ca puterea maxima la minut nu depaseste o incarcare de 700kW/ 830kVA(69%). Conform normativelor tehnice, o incarcare de 70% a transformatoarelor este in limite normale, fara sa apara probleme de incalzire a uleiului. 2.Coeficientii de distorsiune in tensiune si curent au valorile date in tabelul 1.8. Coeficient PT1 PT2 de distorsiune Vthd –distorsiune tensiune de faza [%] 0,3...2,2 0,6...2,4 Uthd – distorsiune tensiune de linie [%] 0,4...2,5 0.7...1.8 Athd – distorsiune curent [%] 2,5...32 1,7..17,4(49,8*) Tabelul 1.8. Coeficientii de distorsiune in tensiune si curent * - valoare singulara Coeficientii de distorsiune in tensiune se incadreaza in valorile normate, maxim 8%. 1.13.Plan de masuri 1.Analiza posibilitatii de functionare pe un transformator, cu cupla inchisa, atunci cand conditiile permit 2.Analiza oportunitatii implementarii unui sistem de telegestiune la nivel de platforma in vederea monitorizarii consumurilor de energie electrica pe faze tehnologice si corelarea cu productia realizata. 1.14.Bilant optim Bilantul optim se elaboreaza pentru o perioada de 24 de ore, in care se functioneaza cu un transformator si curba de sarcina zilnica similara celei determinate la masuratori, caracteristica regimului de functionare a instalatiilor pentru aceasta perioada de masuratori. 1.14.1.Calculul componentelor bilantului Se realizeaza similar bilantului real. Valoarea pierderilor in transformator este data in tabelul 1. 9.
14
Nr. crt. Transformator 1 Trafo 1
Snom Ssarcmed PFenom PCunom WpFe WpCu Wptot [kVA] [kVA] Ssarc/Snom [kW] [kW] [kWh/zi] [kWh/zi] [kWh/zi] 1200 463.7 0.39 2.1 15.4 50.4 57.31 107.71 Tabelul 1.9. Pierderi in transformator cu sarcina marita
1.14.2.Tabelul de bilant Intrari kWh
%
Iesiri
kWh 9528.0
% 98.88
Pierderi in miezul transformatoarelor
50.40
0.52
Pierderi in cuprul transformatoarelor
57.31 107.71
0.59 1.12
9635.67 0
100
Energie utila Energie electrica absorbita
9635,67
100
Total pierderi Total energie intrata
9635.67
100
Total energie iesita Eroare inchidere bilant
1.14.3.Diagrama Sankey
Energie electrica intrata 100%= 9635.67 kWh
Pierderi de energie in cuprul transformatoarelor 0.59% = 57,31 kWh Pierderi de energie in miezul transformatoarelor 0,52% = 50.40 kWh
Energie electrica utila 98,88% =9528 kWh
1.14.4.Analiza bilantului optim 1.Pierderile in infasurari inregistreaza o crestere de la 30,5 la 57,31kWh ca urmare a cresterii sarcinii. 2.Pierderile in miez inregistreaza o reducere de la 100,8 la 50,4kWh. 3.Economia zilnica de energie are valoarea de 23,59kWh, echivalent lunar cu 707,6kWh.
15
0
Anexa 1.1.Caracteristici aparate de masura tip CA8332B Parametru Curent Tensiune de faza Tensiune de linie Frecventa Putere activa +/Putere aparenta Putere reactiva Factor de putere THD V,A Armonici I, 2..50 Armonici V, 2..50
Domeniu de masura 0…1000 A 6....480 V 10…960 V 40…69 Hz 0,00W…9999 kW 0,00VA…9999 kVA 0,00Var…9999 kVAr 0,00cap..1,00…0,00ind 0…999% 0…999% 0…999%
Rezolutie display 0,1 A 0,1 V 0,1 V 0,01 Hz 4 digiti 4 digiti 4 digiti 0,001 0,1% 0,1% 0,1%
Anexa 1.2.Fisa de masuratori 1.Curbe de sarcina orare 1.1.Trafo 1 400.0
Curba de sarcina PT1; 18-19.06.2015
350.0 300.0
P[kW]
250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0
t[ora]
16
Acuratete ±0,5% ±0,5% ±0,5% ±0,01 Hz ±1% ±1% ±1% ±1,5% ±1% ±1% ±1%
1.2.Trafo 2 250.0
Curba de sarcina PT2; 18-19.06.2015
200.0
P[kW]
150.0
100.0
50.0
0.0
t[ora]
1.3.Trafo 1+ trafo 2 600.0
Curba de sarcina PT1+PT2; 18-19.06.2015
500.0
P[kW]
400.0
300.0
200.0
100.0
0.0
t[ora]
17
2.Curbe de sarcina cu timp de esantionare t=1minut 2.1.Curba de sarcina „PT1ALB”, pe PT1 2.1.1.Curba P=f(t)
2.1.3.Curba cosϕ=f(t);
18
2.Curba de sarcina „PT2ALB”, 2.1.Curba P=f(t)
2.3. Curba cosϕ=f(t)
19
3.Curbe zilnice de sarcina cu timp de esantionare de 15min 3.1.Curba P=f(t), PT1
3.2. Curba P=f(t), PT2
20
Cap.2.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de osmoza 2.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include actionarile electrice ale instaatiei de filtrare a apei prin osmoza. Lista utilajelor este data in tabelul 2.1. Pnom Cablu S[mmp] Echipament 2x70 Instalatie osmoza 97.5 Al 1 Pompa filtre 1 11 Cu 70 2 Pompa filtre 2 11 Cu 70 3 Pompa membrana 37 Cu 70 4 Pompa put 1 5.5 Cu 2x4 5 Pompa put 2 5.5 Cu 2x4 6 Pompa put 3 5.5 Cu 2x4 7 Pompa put 4 5.5 Cu 2x4 8 Pompa apa pura 5,5 Cu 2x4 9 Pompa apa pura 5,5 Cu 2x4 10 Pompa apa pura 5,5 Cu 2x4 Tabelul 2.1. Lista utilajelor instalatia de filtrare a apei prin osmoza 2.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Agregatele instalatiei de filtrare a apei prin osmoza sunt pompe. Filtrele primare sunt filtrul cu nisip si filtrul cu carbon. Obtinerea apei pure necesare fabricarii berii se realizeaza prin filtrul cu membrane. Puterile nominale ale pompelor de apa sunt date in tabelul 1. 2.3.Schema fluxului tehnologic Este data in fig.2.1. Pompat apa bruta din puturi
Filtrare cu filtru de nisip
Filtrare cu filtru de carbune Filtrare cu membrana Distributie la consumatori Fig.2.1. Schema fluxului tehnologic de filtrare a apei 2.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Filtrarea apei se face prin osmoza data fiind importanta utilizarii unei ape cit mai pure in obtinerea unei beri de calitate. Tehnologia de filtrare prin osmoza este o tehnologie moderna care asigura un inalt grad de puritate apei filtrate. 2.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe instalatia de osmoza se face orar. 2.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici de functionare a pompelor, s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B, cu caracteristicile date in Anexa 1.1.
21
2.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat in tablourile electrice de alimentare a instalatiei. 2.8.Fisa de masuratori 2.8.1.Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 2.2. Nr. Echipament masurat Denumire Data Durata Pmed crt. curba de sarcina [kW] 1 Pompe puturi PUT 02.07.2015 13h53min…14h15min 17.7 2 Pompe osmoza POSM 19.06.2015 13h55min…14h17min 47.1 Pompa 11kW POSM 19.06.2015 13h55min…14h17min 7.9 Pompa 37kW POSM 19.06.2015 13h55min…14h17min 39.2 3 Pompe apa pura DEMI 02.07.2015 13h28min ..13h41min 4.9 Tabelul 2.2.Curbe de sarcina inregistrate pe instalatia de osmoza 2.8.2.Debitul de apa filtrata este de 50mc/h, masurat cu debitmetrul instalatiei.
Imed [A] 36.5 83.6 15.2 68.4 7.9
2.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpconv + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de motoarele electrice ale pompelor , Wu – energia utila pentru pompare apa, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpconv – pierderile de energie in convertizoare, Wpcab – pierderile in cabluri. 2.10.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 2.3. Nr. Pompa
Pinst
Ps
Is
Po
Rf
Wabs
Wpmec
Wpconv
Wpcab
Wptot
Wu
η
crt.
[kW]
[kW]
[A]
[kW]
[Ω]
[kWh]
[kWh]
[kWh]
[kWh]
[kWh]
[kWh]
[%]
22
17.7
36.5
1.49
0.10
17.7
1.49
0.89 0.10
2.47
15.23 86.02
48
47.1
83.6
4.69
0.01
47.1
4.69
0.11
4.79
42.31 89.82
16.5
3.6
8.1
0.52
0.10
3.6
0.52
0.18 0.02
0.72
2.88 79.91
0.01
0.5
0.50
0.50
Pompe puturi Pompe 2 osmoza Pompe 3 demi Cablu 4 general Total 1
0.5 128.2
86.5 68.9 6.70 68.9 6.70 1.07 0.73 8.49 60.41 87.68 Tabelul 2.3. Parametri electrici de functionare si valorile componentelor de bilant Parametrii electrici de functionare ai pompelor s-au luat din curbele de sarcina inregistrate. Ipoteze de calcul Pierderile electrice si mecanice in motoare se calculeaza cu modelul matematic BEMAS 2, Pierderile in convertizoare se considera 5% din valoarea energiei vehiculate prin acestea, Pierderile in cabluri se calculeaza cu formula de calcul data in Anexa .. de calcul a pierderilor electrice,
22
2.11.Tabelul de bilant Intrari Energie electrica absorbita Total energie intrata
kWh
%
Iesiri kWh % Energie utila 60.41 87.68 Pierderi electrice si mecanice in motoare 6.70 9.72 68.90 100 Pierderi in dispozitive statice de comutatie 1.07 1.55 Pierderi in conductoarele de alimentare 0.73 1.06 Total pierderi 8.49 12.32 68.90 100 Total energie iesita
68.90 100
Eroare de inchidere bilant
0
0
2.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 68,9 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =1,06% = 0,73 kWh
Pierderi de energie electrica in convertizoare Wpconv =1.55% = 1.07 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 9.72%= 6.70 kWh
Energie electrica utila Wu = 87.68%= 60.41 kWh
2.13.Analiza bilantului real pe instalatia de filtrare prin osmoza 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in instalatia de imbuteliere doze este de 86,97%. 2.Energia utila are valoarea de 60,41kWh si este repartizata astfel : -energia utila in pompe puturi – 15.23 kWh, -energia utila in pompe filtrare – 42,31 kWh, -energia utila in pompe apa demi – 2,88 kWh, 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 6.7kWh, 4.Energia absorbita orar pe instalatia de osmoza are valoarea de 68,9kWh si este repartizata astfel : -energie absorbita de pompe puturi -17,7 kWh, -energie absorbita de pompe osmoza - 47,1 kWh, -energie absorbita de pompe apa demi - 3,6kWh
23
Se observa ca energia absorbita de pompele filtrului cu membrana reprezinta 68,35% din energia absorbita de instalatia de filtrare. 5.Consumul specific de energie pentru obtinerea apei filtrate , pompare din puturi si filtrare prin membrana, este 1,38kWh/mc 2.14.Plan de masuri 1.Instalatia are regim de functionare automat cu parametri optimi monitorizati si nu s-au identificat cai pentru reducerea consumului de energie electrica . 2.15.Bilant optim Deoarece instalatia functioneaza in parametri optimi bilantul optim nu se elaboreaza.
24
Anexa 2.1. Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina “PUT”, pompe puturi 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
25
2.Curba de sarcina “POSM”, pompe filtre(37kW + 11kW); pe palierul de putere redusa functioneaza pompa de 11kW 2.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
26
3.Curba de sarcina “DEMI”, pompe de alimentare cu apa purificata 3.1.Curba P=f(t)
3.2.Curba I=f(t)
27
Capitolul 3. Bilant electroenergetic real compresoare de aer 3.1.Definirea conturului bilantului Conturul bilantului electroenergetic cuprinde urmatoarele echipamente: - Atlas Copco tip GA 30FF – Pnom = 30 kW , 2 buc(1 buc la Fierbere si 1 buc. la statia Filtrare), - Uscator de aer cu compresor de frig - Pnom = 1,5kW, - Atlas Copco tip GA 37FF – Pnom = 37 kW , 1 buc, in functiune - Uscator de aer inclus – Pnom = 2,1kW, 3.2.Caracteristici tehnice compresoare Compresor Pnom Debit [kW] [mc/h] Atlas Copco tip GA 30FF 30 334,8 Atlas Copco tip GA 37FF 37 414 Tab.3.1.Caracteristici compresoare 3.3.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul electroenergetic se face orar pentru un compresor GA37 FF, curbele de sarcina indicand aceeasi sarcina. 3.4.Curbe de sarcina inregistrate Pentru determinarea consumurilor de energie electrica si a parametrilor electrici de functionare s-au inregistrat curbe de sarcina pentru fiecare tip de compresor. Denumirea curbelor de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 3.2, iar sub forma grafica sunt prezentate in Anexa 3.1. Nr. Compresor Denumire CS Data 1 GA37 FF ACOPCO 04.08.2015 2 GA30 FF COMP 18.06.2015 Tab.3.2. Tabel cu denumirea curbelor inregistrate 3.5.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au facut in tablourile electrice de alimentare ale compresoarelor. Nu s-au verificat pierderile de aer comprimat in retea deoarece reteaua nu are rezervor-tampon. 3.6.Aparate de masura folosite.Caracteristici tehnice si clasa de precizie Pentru determinarea parametrilor electrici de functionare ai utilajelor s-au inregistrat curbele de sarcina cu analizoare de retea trifazata tip CA8334, ale caror caracteristici metrologice sunt date in Anexa 1. 3.7.Ecuatia de bilant Wi= Wu + Wpcab + Wpemc , unde: Wu – este energia utila in procesul de compresie, determinata prin calcul : Wu = Wabs – (Wpmec + Wpcab) Wpemc - pierderile electrice si mecanice in motor si mecanism determinate prin masuratori Wpcab - pierderi in conductoarele de alimentare 3.8.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza plecand de la datele masurate. Pierdwerile de energie in cabluri se determina pentru curentul de sarcina si cablul de alimentare tip AcyAby 3x50mmp/45ml, care asigura alimentarea compresoarelor din statia electrica Filtrare. Valorile componentelor bilantului sunt date in tabelul 3.3.
Actionare Compresor Atlas Copco GA 37FF
Pinst [kW] 39.1
Po [kW]
Pmed [kW]
10,64
35.25
Imed [A] 64.5
Wpcab [kWh]
Wpemc [kWh]
Wabs [kWh ]
0,08
10.64
38.12
Tab.3.3. Valorile componentelor de bilant
28
Wu [kWh]
η [%] 74,61
3.9.Tabelul de bilant. Intrari kWh
%
Iesiri
kWh % 27.40 71.88 Energie utila Energie Pierderi electrice si mecanice in motor si mecanism 10.64 27.91 electrica 38,12 100 Pierderi in conductoarele de alimentare 0.08 0.21 absorbita 10.72 28.12 Total pierderi Total energie 38.12 100 Total energie iesita intrata 38.12 100.00 Eroare de inchidere bilant 0 0
3.10.Diagrama Sankey
Energie electrica intrata W i=100%= 38,12 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab = 0,21% = 0,08 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motor si mecanism Wpmec= 27,91%= 10.64 kWh
Energie electrica utila Wutil =71,88%= 27.91 kWh
3.11.Analiza bilantului electroenergetic real orar Din analiza bilantului energetic real orar se observa urmatoarele: Randamentul energetic al compresorului Atlas Copco tip GA 37 este de 71,88 % Energia electrica utila a compresorului este Wu = 27,91 kWh Pierderile de energie in conductoarele de alimentare sunt Wpcab = 0,08 kWh(0,21%), Energia electrica absorbita de compresor este de 38,12 kWh Consumul specific de energie electrica al compresorului este de 0,092 kWh/mc 3.12.Resurse secundare de energie Un compresor cu surub converteste practic toata energia consumata in caldura. Aproximativ 4% din energie ramane in aerul comprimat produs, iar caldura disipata in mediu inconjurator reprezinta inca aproximativ 2%. In procesul de producere a aerului comprimat se evidentiaza importante resurse secundare, sub forma de caldura, care se disipa in mediul inconjurator. Din datele producatorului, rezulta o cantitate de caldura recuperabila echivalenta cu 72% din energia electrica absorbita de motorul compresorului. Astfel, orar, pentru compresor ul GA37 FF, energia recuperabila sub forma de caldura, are valoarea de 25.1kWh.
29
3.13.Plan de masuri 1.Verificarea si mentinerea etansarii corespunzatoare a retelei de aer comprimat si a racordurilor actionarilor pneumatice deservite de compresor. Se mentioneaza ca printr-un orificiu cu sectiunea de 1mm2 pierderile de aer comprimat sunt echivalente energetic cu 0,6 kWh/h. 2.Verificarea starii tehnice a utilajelor consumatoare de aer comprimat si mentinerea acestora in stare corespunzatoare care sa asigure functionarea in regim optim. Se mentioneaza ca sistemul compresor-utilaje pneumatice are un randament de 10-15% de utilizare a energiei electrice. 3.Presiunea de utilizare a aerului comprimat sa fie mentinuta la valoarea optima atat pentru micsorarea pierderilor prin neetanseitati cit si pentru reducerea consumului de energie pe compresor(o presiune mai mica de functionare este echivalenta cu o putere electrica absorbita mai mica). 4.Analiza posibilitatii de recuperare a caldurii produsa in timpul functionarii compresoarelor care se poate realiza prin recuperatoare specializate, integrate in compresoare, furnizate de producatori. Practic, este vorba de un schimbator de caldura care preia energia din circuitul de racire al compresorului si o transfera apei din circuitul secundar, apa ce poate fi utilizata pentru incalzirea unei incinte sau ca apa calda. Se mentioneaza ca recuperarea caldurii este eficienta doar in cazul in care aceasta inlocuieste caldura produsa prin arderea gazului metan . In acest caz, perioada de amortizare a investitiei poate sa fie de ordinul a 6-8 luni, pentru functionare continua a compresorului si utilizare a caldurii recuperate. 3.14.Bilant optim Dat fiind regimul de functionare al compresorului la parametri optimi, nu se intocmeste bilant optim.
30
Anexa 3.1.Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina “COMP” 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
31
2.Curba de sarcina “COMP” 2.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
32
Cap.4.Bilant electroenergetic real orar pe agregatele de frig 4.1.Definirea conturului Conturul bilantului energetic cuprinde agregatele de frig 1, 2, 3, 4, 5 care asigura racirea pentru fazele tehnologice. 4.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate şi instalaţii conţinute în contur Consumatorii de energie electrica din agregatele de frig si parametrii acestora sunt dati in tab.4.1. Nr. Agregat Tip Structura consumatori Pnom Cantit Pinst Faza tehnologica crt. [kW] [buc] [kW] 1 Agregat 1 York Compresor 71 2 179 Fermentare Ventilator 5.5 4 Pompa glicol agregat 7.5 2 2 Agregat 2 York Compresor 71 2 194 Ventilator 5.5 4 Pompa glicol agregat 7.5 2 Pompa glicol transfer 7.5 2 3 Agregat 3 York Compresor 88 2 231.2 Ventilator 1.7 4 Pompa glicol agregat 2.2 2 Pompa glicol transfer 11 2 Pompa glicol transfer 11 2 4 Agregat 4 York Compresor 125 3 481 Imbuteliere PET si Filtrare Ventilator 1.5 18 Pompa glicol agregat 11 6 Pompa glicol transfer 11 2 5 Agregat 5 York Compresor 58 2 125.8 Imbuteliere KEG si Doze Ventilator 1.7 4 Pompa glicol 3 1 Tabelul 4.1.Parametrii electrici ai agregatelor de frig Agregatele de frig sunt agregate furnizate de YORK cu ani de fabricatie diferiti, incepind cu 1994.. Agregatul de frig 4 este de generatie recenta si are COP in limitele 2,5...4,2 in functie de temperatura aerului pe condensator si temperatura de iesire a glicolului. Functionarea agregatului este condusa prin automat programabil si toate actionarile electrice, inclusiv pompele de glicol, sunt alimentate prin convertizoare de frecventa, asigurandu-se o urmarire riguroasa a temperaturii de racire prin reglarea debitelor pe compresor si pe ventilatoarele. Condensatoarelor.Regimul de functionare al celorlalte agregate este deasemenea condus prin automate programabile. 4.3.Schema de lucru si prezentarea sumara a instalatiilor de frig Schema de lucru include urmatoarele subansamble: compresor – condensator cu aer – valva laminare – evaporator/schimbator de caldura agent frigorific/glicol – pompa glicol - vas tampon glicol - pompa recirculare glicol in instalatii. Schema de principiu este data in fig.1 Frigul generat in evaporator este preluat de glicol care transfera frigul in rezervoare tampon de glicol, de unde este transferat in instalatiile tehnologice. Agregatele 1,2 si 3 asigura racirea pentru sectia de fermentare; agregatul 4 asigura racirea pentru liniile de imbuteliere doze si PET iar agregatul 5 asigura racirea pentru linia de imbuteliere KEG.
33
Condensator cu aer SEPARATOR ULEI
Valva laminare
Pompa glicol Comp. 1
Comp. 2
Comp.n
Evaporator
Pompa glicol
SEPARATOR PICATURI
Vas glicol
Instalatie tehnologica
Fig.4.1.Schema de principiu a instalatiilor de frig 4.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului. Bilantul energetic pentru actionarile electrice ale statiilor de frig se face orar pentru regim caracteristic de functionare, pentru cele 5 statii de frig inclusiv pompele de vehiculare a glicolului. 4.6.Aparate de măsură folosite, caracteristici tehnice şi clasa de precizie Pentru determinarea parametrilor electrici de functionare a motoarelor electrice, s-au inregistrat curbele de sarcina cu analizoare de retea trifazata tip CA8334, ale caror caracteristici metrologice sunt date in Anexa 1.1. 4.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au facut in tablourile electrice generale pentru agregatele de frig 1,2, 3 si 5 si pe plecarea din PT a agregatului de frig 4. Cablurile de alimentare pentru agregatele sunt date in tabelul 4.2. Nr. crt A 1 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8.
Consumator Instalatii de frig Agregatul 1 Compresor 1 Compresor 2 Ventilator 1 Ventilator 2 Ventilator 3 Ventilator 4 Pompa glicol 1 Pompa glicol 2
Pn [kW]
Tip cablu
A [mmp]
L [m]
Imed[A]
Alimentare
186.5 71 71 5,5 5,5 5,5 5,5 7,5 7,5
Al Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu
150 35 35 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4
34 3 3 3 3 3 3 34 34
65
PT1 Sectia 1
34
16 14
Nr. crt 1.9. 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
Consumator
Pn [kW] 7,5 186.5 71 71 5,5 5,5 5,5 5,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 207 88 88 1,7 1,7 1,7 1,7
Tip cablu Cu Al Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Al Cu Cu Cu Cu Cu Cu Al Cu Cu Cu Cu Cu Cu Al Cu Cu Cu
A [mmp] 4 150 35 35 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 4 4 4 150 35 35 2,5 2,5 2,5 2,5 50 2,5 2,5 6 6 6 6 2x3x240 3x240 3x240 3x240
L [m] 34 36 3 3 3 3 3 3 36 36 36 36 36
Imed[A]
Alimentare
Pompa glicol 3 16 84 PT2 Sectia 2 Agregatul 2 Compresor 1 Compresor 2 Ventilator 1 Ventilator 2 Ventilator 3 Ventilator 4 Pompa glicol 1 14 PT2 Sectia 2 Pompa glicol 2 Pompa glicol 3 Pompa glicol 4 11 Pompa glicol 5 110 Statie fierbere Agregatul 3 Compresor 1 3 Compresor 2 3 Ventilator 1 4 Ventilator 2 4 Ventilator 3 4 Ventilator 4 4 34 Statie filtrare Pompe glicol Agregat 3 2.7 Pompa glicol P1/1 2.2 8 2.8 Pompa glicol P1/2 2.2 8 2.9 Pompa glicol P2/1 11 10 2.10 Pompa glicol P2/2 11 10 2.11 Pompa glicol P3/1 11 10 2.12 Pompa glicol P3/2 11 10 4 Agregatul 4 1500 160 120 TGD PT2 4.1 Compresor 1 120 8 244 4.2 Compresor 2 120 8 244 4.3 Compresor 3 120 8 244 4.4 Ventilatoare 1-6 1.5 4.5 Ventilatoare 6-12 1.5 4.6 Ventilatoare 13-18 1.5 4.7 Pompe glicol 1-8 11 Cu 70 30 Al 95 4 Statie fierbere 5 Agregat 5(KEG) 120.6 1 Compresor 1 52 Cu 35 3 2 Compresor 2 52 Cu 35 3 3 Ventilatoare 1-8 1.7 5 Pompa glicol 3 Tabelul 4.2.Lista consumatorilor de energie electrica aferenti agregatelor de frig si cablurile de alimentare
35
4.8.Fisa de masuratori 4.8.1.Fisa masuratori electrice Curbele de sarcina inregistrate pe agregatele de frig sunt date in tabelul 4.3. Nr. Agregat de frig Denumire curba de Data Interval Pmed Imed crt. sarcina [[kW] [A] 1 Agregat 1 AGF1 18.06.2015 11h59...12h13 23 65.9 2 Agregat 2 AGF2 18.06.2015 12h29...12h59 38 82.7 3 Pompa glicol agregat 1 PS21 18.06.2015 11h31...11h45 8.8 16.2 4 Pompa glicol agregat 2 PS12 18.06.2015 11h43...11h55 8.1 15 5 Pompa glicol pt.instalatie PS42 18.06.2015 12h03...12h12 3.8 10.3 6 Agregat de frig 3 AGF3 19.06.2015 13h14...13h25 53.6 107.9 7 Pompe glicol agregat 3 GLAG3 05.08.2015 9h59...10h58 11.2 22 8 Agregat de frig 4 AG4 19.06.2015 10h50...12h47 53.5 104 9 Idem AG4A 19.06.2015 13h19...14h18 49.2 97.9 10 Pompe glicol agregat 4 04.08.2015 16.1 31.8 10 Agregat de frig 5 KEG 18.06.2015 15h39..16h35 41.6 78.7 Tabelul 4.3.Curbele de sarcina inregistrate pe agregatele de frig 4.8.2.Fisa masuratori parametri functionare instalatie Dintre parametrii de functionare a instalatiilor de frig afisati de automatele programabile ale agregatelor de frig sunt date in tabelul 4.4. Nr. Agregat Tin Tout Pasp Pref crt. [⁰C] [⁰C] 1 Agregat 1 -3.4 -4.5 2.5 16.2 2 Agregat 2 -3.4 -4.5 2.5 16.2 3 Agregat 3 -1.8 -4.6 4 Agregat 4 -1.6 -3.4 5 Agregat 5 2 10 Tabelul 4.4. Parametrii de functionare a instalatiilor de frig 4.9.Bilant electroenergetic real orar pentru agregatele de frig si pompele de glicol aferente 4.9.1.Ecuaţia de bilanţ : Wi =Wabs = Wu + Wpmot +Wpconv + Wptrafo + Wpcab , unde : Wu – energia utila in compresor, determinata prin diferenta Wu = Wabs – {Wpmot +Wpconv + Wpatr + Wpcab} Wpmot – pierderile electrice si mecanice in motoare, determinate prin masuratori si calcule, luind in considerare modelul BEMAS 2 Wpcab – energia pierduta in cablul de alimentare ale motoarelor electrice, Wpconv – pierderile de energie in convertizoare(pentru agregatul de frig 3), Wpatr – pierderile de energie pe transformatoarele de adaptare la agregatul 4, 4.9.2.Calculul componentelor ecuatiei de bilant: Valorile componentelor ecuatiei de bilant se calculeaza pentru fiecare agregat de frig luindu-se in considerare datele obtinute la masuratori. a)Pierderile in motoare se determina cu modelul BEMAS 2 pentru motoarele asincrone. Incarcarile motoarelor electrice si pierderile electrice si mecanice in acestea sunt date in tabelul 4.3.
36
Pnom Ps Pelmec [kW] [kW] [kW] Consumator Agregat 1 Compresor 1 71 17 2.98 Ventilator 1 5.5 3 0.48 Ventilator 2 5.5 3 0.48 Pompa glicol 7.5 8.8 1.02 Agregat 2 Compresor 1 71 32 3.19 Ventilator 1 5.5 3 0.48 Ventilator 2 5.5 3 0.48 Pompa glicol 7.5 8.1 0.96 Pompa glicol inst.tehnologica 7.5 3.8 0.64 Agregat 3 Compresor 1 88 49.2 3.90 Ventilator 1 1.7 1.1 0.26 Ventilator 2 1.7 1.1 0.26 Ventilator 3 1.7 1.1 0.26 Ventilator 4 1.7 1.1 0.26 Pompa glicol agregat 2.2 1.6 0.33 Pompa glicol instalatii 11 9.6 1.04 Agregat 4 Compresor 1 125 45.7 4.34 Ventilator 1 1.5 1.3 0.24 Ventilator 2 1.5 1.3 0.24 Ventilator 3 1.5 1.3 0.24 Ventilator 4 1.5 1.3 0.24 Ventilator 5 1.5 1.3 0.24 Ventilator 6 1.5 1.3 0.24 Pompa glicol 1 11 8.1 0.78 Pompa glicol 2 11 8.1 0.78 Agregat 5 Compresor 1 58 53.6 3.45 Ventilator 1 1.7 1.1 0.26 Ventilator 2 1.7 1.1 0.26 Ventilator 3 1.7 1.1 0.26 Ventilator 4 1.7 1.1 0.26 Pompa glicol 3 2.2 0.37 Total 276.4 29.23 Tabelul 4.3. Puterile medii absorbite si pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice in functionare Wpmot = 29,23kWh b)Pierderile de energie in cabluri se calculeaza pentru cablurile de alimentare ale agregatelor si ale pompelor de glicol, in conformitate cu formula precizata in metodologia de elaborare a bilanturilor energetice. Valorile pierderilor in cabluri sunt date in tabelul 4.4. Nr. crt 1 1.1 1.2 1.3 1.4 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
37
Consumator Agregatul 1 Pompa glicol 1 Agregatul 2 Pompa glicol 1 Pompa glicol 4 Agregatul 3 Pompe glicol Agregatul 4 Pompe glicol Agregat 5(KEG)
Tip cablu Al Cu Al Cu Cu Al Al Al Cu Al
A[mmp] L[m] 150 4 150 4 4 150 50 240 70 95
34 34 36 36 36 50 34 160 30 4
Imed[A]
Rf[ohmi]
Wpcab[kWh]
65 16.2 82.7 15 10.3 110 21 120 31.8 78.7
0.004 0.06 0.152 0.13 0.007 0.16 0.161 0.12 0.161 0.06 0.010 0.38 0.019 0.03 0.010 0.45 0.008 0.03 0.001 0.02 Total 1.43 Tabelul 4.4.Valorile pierderilor in cablurile de alimentare a agregatelor de frig si pompelor de glicol Wpcab = 1.43k kWh c)Pierderile de energie in convertizoarele de frecventa pentru agregatul 4. Wpconv=0,05*Wabs = 53,5*0.05 = 2,675kWh d)Pierderile in transformatoarele de adaptare pentru agregatul 4. S-au considerat 2 transformatoare de adaptare sub tensiune si unul in sarcina asimilate unui transformator cu puterea de 250kVA cu pierderi in fier de 1,3kW si pierderi in infasurari de 3kW. Wptrafo= 2x1,3+ 1= 3,6kWh 4.9.3.Tabelul de bilant. Intrari
kWh
%
Iesiri
Energie utila Pierderi in cabluri Pierderi electrice si mecanice in motoare Total energie 284.11 100 Pierderi in convertizoare de frecventa intrata Pierderi in transformatoare de adaptare Pierderi totale Total energie iesita Eroare de inchidere bilant
38
kWh 247.17 1.43 29.23 2.68 3.60 36.94 284.11 0
% 87.00 0.50 10.29 0.94 1.27 13.00 100 0
4.9.4.Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 284.11 kWh
Pierderi in conductoarele de alimentare Wp cab =0,50% = 1,43 kWh
Pierderi in convertizoare Wpconv =0,94% = 2,68 kWh
Pierderi in transformatoare de adaptare Wptrafo =1,27% = 3,6 kWh
Energie electrica utila W util = 87%= 247.17 kWh
4.9.5. Analiza bilantului electroenergetic real orar 1.Randamentul de utilizare al energiei electrice are valoarea de 87 %: 2.Consumul orar de energie electrica pe toate agregatele de frig este de 284,11 kWh, 3.Energia utila are valoarea de 247,17kWh,, 4.Pierderile de energie au urmatoarele valori: -pierderile electrice si mecanice in motoare – 29.23 kWh (10,29%), -pierderile in cabluri – 1,43 kWh (0,50%), -pierderile in convertizoare – 2,68kWh(0,94%), -pierderile in transformatoarele de adaptare – 3,6kWh(1,27%), 4.9.6.Analiza parametrilor electrici de functionare ai agregatelor de frig 1.Puterile absorbite de agregatele de frig si pompele de glicol la data masuratorilor au valorile din tabelul 5.
39
Nr. Agregat de frig Pnom Pmed Imed crt. [kW] [[kW] [A] 1 Agregat 1 71 23 65.9 2 Agregat 2 71 38 82.7 3 Pompa glicol agregat 1 7.5 8.8 16.2 4 Pompa glicol agregat 2 7.5 8.1 15 5 Pompa glicol pt.instalatie 7.5 3.8 10.3 6 Agregat de frig 3 88 53.6 107.9 7 Pompe glicol agregat 3 14 11.2 22 8 Agregat de frig 4 125 53.5 104 9 Pompe glicol agregat 4 2x11 16.1 31.8 10 Agregat de frig 5 58 41.6 78.7 Tabelul 4.5. Puterile medii absorbite de agregatele de frig(inclusiv ventilatoare) si pompele de glicol Din tabelul 4.5 se observa urmatoarele: a)incarcarile agregatelor de frig sunt reduse. Exceptie face agregatul 4 care are putere maxima de 130kW pe agregat; pe curba de sarcina este inregistrat si un maxim de 252kW, la functionarea a 2 agregate. b)Motorul pompei de glicol de la agregatul 1 functioneaza in suprasarcina limita – 1,1. c)Motorul pompei de glicol de la agregatul 2 functioneaza subincarcat la 50%. 4.9.7.Resurse secundare In procesul de producere a frigului se se degaja in mediu caldura acumulata in agentul frigorific, dupa compresie care se constituie ca importanta resursa secundara. In cazul agregatelor de frig existente, data fiind solutia constructiva a acestora, recuperarea caldurii disipate in mediu de ventilatoarele condensatoarelor nu se poate realiza. 4.9.8.Plan de masuri Nu s-au identificat masuri pentru reducerea consumului de energie electrica deoarece agregatele de frig functioneaza in regim automat, urmarindu-se mentinerea unei temperaturi prescrise pentru glicolul racit in evaporatoarele agregatelor. In plus, exploatarea agregatelor de frig este facuta corespunzator. In vederea estimarii consumurilor de energie electrica pe agregatele de frig, intr-o prima etapa, se recomanda inregistrarea saptaminala a orelor de functionare a agregatelor si corelarea cu sarcinile masurate la audit. O etapa ulterioara in determinarea consumului de energie electrica pe agregatele de frig montarea de contori electrici si integrarea acestora intr-un sistem de telegestiune care sa asigure urmarirea consumurilor de energie electrica pe faze tehnologice. 4.9.9.Bilant optim In conditiile date nu se elaboreaza bilant optim.
40
Anexa 4.1. Fisa de masuratori 1.Agregatul de frig 1. Curba de sarcina “AGF1” 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
41
2. Pompa glicol agregat de frig 1, curba de sarcina “PS21”, 2.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
42
3. Agregat de frig 2, curba de sarcina “AGF2” 3.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
43
4 .Pompa glicol agregat de frig 2, curba de sarcina “PS12”, 4.1.Curba P=f(t)
4.2.Curba I=f(t)
44
5. Pompa recirculare glicol in instalatii tehnologice( agregate de frig 1, 2; curba de sarcina “PS42 5.1.Curba P=f(t)
5.2.Curba I=f(t)
45
6. Agregat de frig 3, curba de sarcina “AGF3”, 6.1.Curba P=f(t)
6.2.Curba I=f(t)
46
7.Pompe glicol agregat de frig 3, curba de sarcina “GLAG3” 7.1.Curba P=f(t)
7.2.Curba I=f(t)
47
8.Agregatul de frig 4, curba de sacina “AG4A” 8.1.Curba P=f(t)
8.2.Curba I=f(t)
48
9.Agregat de frig 5, curba de sarcina “KEG”(functionare imbuteliere KEG si agregatul de frig 5) 9.1.Curba P=f(t)
9.2.Curba I=f(t)
49
Cap.5.Bilant electroenergetic pe faza tehnologica transvazare cereale la moara 5.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include actionarile electrice ale utilajelor care asigura transvazarea cerealelor din silozuri in moara. Lista utilajelor este data in tabelul 5.1. Nr. Utilaj Pnom crt [kW] 1 Redler receptie B1 2.2 2 Elevator receptie E2 5.5 3 Sibar redler B2 0,37 4 Sibar redler B2 0,37 5 Redler B2 2,2 6 Sibar siloz S1 0,37 7 Sibar siloz S2 0,37 8 Ecluza siloz S1 0,55 9 Ecluza siloz S2 0,55 10 Redler cu sens dublu B3 0.55 11 Deviator 0.37 12 Elevator E2 0.55 13 Redler B4 2,2 14 Sibar B4 0,37 15 Sibar B4 0,37 16 Sibar siloz S3 0.37 17 Sibar siloz S4 0.37 18 Sibar siloz S5 0.37 19 Sibar siloz S6 0.37 20 Ecluza siloz S3,S4 0.55 21 Ecluza siloz S5,S6 0,55 22 Redler B5 0.55 23 Redler B6 0,55 24 Tarar 3 25 Tarar 3 26 Elevator E3 0,55 27 Sibar vas tampon 1 0,37 28 Sibar vas tampon 2 0,37 29 Elevator E4 0,55 30 Redler B7 0,75 31 Ecluza filtru 1 0,75 32 Ventilator filtru 1 11 33 Ecluza filtru 2 0,75 34 Ventilator filtru 2 7,5 Tabelul 5.1. Lista utilajelor din transvazare si macinare Nota Utilajele marcate cu caracter italic erau in functiune in perioada ciclului de transvazare.
50
5.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Utilajele incluse in contur sunt utilaje tipice transferarii cerealelor inter-silozuri sau din silozuri catre instalatii de prelucrare cum sunt: elevatoare, benzi transportoare, tarare, ecluze. Ca o prima observatie, pierderile mecanice in mecanisme au valori mari, atingand o pondere medie de 40%. 5.3.Schema fluxului tehnologic Este o schema tipica pentru transvazarea cerealelor in silozuri. 5.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Calea de transvazare a cerealelor catre moara, este configurata de operator, in functie de silozul din care se preiau cerealele, fiind puse in functiune utilajele corespunzatoare traseului stabilit. Instalatia de transvazare functioneaza ciclic, un ciclu de incarcare al buncarului morii avand o durata medie de 90 minute, timp in care se transfera 3160kg de cereale. 5.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe faza tehnologica transvazare se face pe un ciclu de 90 minute. 5.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici ai utilajelor s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B, cu caracteristicile date in Anexa 1.1. Cantitatea de cereal transvazata s-a luat din datele inregistrate de calculatorul de process. 5.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe alimentarea tabloului electric general al transvazarii si pe alimentarea ventilatoarelor de desprafuire pentru separarea consumurilor pe ventilatie si utilaje mecanice. 5.8.Fisa de masuratori Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 2. Nr. Echipament masurat Denumire Data Durata Pmed Imed crt. curba de sarcina [kW] [A] 1 Instalatie transvazare TRANSV 01.07.2015 10h22min…11h56min 10.1 41.1 2 Instalatie transvazare TRANSV1 01.07.2015 15h43min…17h30min 10,3 40,1 3 Instalatie transvazare TRANSV2 01.07-02.07.2015 18h57min ..14h20min 10,3 42,1 4 Ventilator filtru 1 VENTF1 01.07.2015 16h13min….16h23min 3.8 9,9 5 Ventilator filtru 2 VENTF2 01.07.2015 16h32min….16h45min 3.6 8.1 Tabelul 5.2.Curbe de sarcina inregistrate pe transvazare 5.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de utilaje pe ciclul de functionare, Wu – energia utila pentru transvazare si ventilare, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare si mecanisme, Wpcab – pierderi in cabluri. 5.10.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 5.3. Parametrii electrici de functionare ai utilajelor s-au luat din curbele de sarcina inregistrate. Pentru utilajele de transport se considera un motor echivalent avand puterea egala cu suma puterilor motoarelor aflate in functiune pe perioada ciclului. r.
Utilaj
crt. Utilaje transport 2 Ventilator 1 1
3 Ventilator 2 Total
Pinst
Psmed
Ismed
Po
Wpcab
Tf
Wabs
Wpmec
Wpcab
Wu
η
[kW]
[kW]
[A]
[kW]
[kWh/h]
[h]
[kWh]
[kWh]
[kWh]
[kWh]
[%]
11.19
2.9
40.1
1.16
0.03
1.5
4.35
1.74
0.05
2.56
58.93
11
3.8
9.9
1.05
0.04
1.5
5.7
1.575
0.06
4.07
71.40
7.5
3.6
8.1
0.75
0.02
1.5
5.4
1.125
0.03
4.24
78.53
10.87
70.38
29.69 10.3 40.1 2.96 0.09 1.5 15.45 4.44 0.14 Tabelul 5.3. Parametri electrici de functionare si valorile componentelor de bilant
51
5.11.Tabelul de bilant Intrari
kWh
%
Iesiri kWh 10,87 Energie utila Energie Pierderi electrice si mecanice 4.44 electrica 15.45 100 Pierderi in conductoarele de alimentare 0,14 absorbita 4.58 Total pierderi Total energie 15.45 100 Total energie iesita 15.45 intrata Eroare de inchidere bilant 0
% 70.36 28.74 0.91 29.64 100 0
5.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 15,45 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.91% = 0,14 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare si mecanisme Wpmec= 28.74%= 4,44 kWh
Energie electrica utila Wu = 70.36%= 10,87 kWh
5.13.Analiza bilantului real pe ciclu de transvazare 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in transvazare este de 70,37%. 2.Energia utila are valoarea de 10,87kWh si repartizata astfel : -energia utila in utilajele de transport – 2,56kWh, -energia utila in ventilatie - 8,31kWh, 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare si mecanisme are valoarea de 4,44kWh, repartizata astfel : -pierderi in utilaje de transport - 1,74kWh, -pierderi in ventilatoare - 2,70kWh, 4.Energia absorbita pe ciclu de transvazare are valoarea de 15,45kWh, repartizata astfel : -energie absorbita de utilajele de transport - 4,35kWh, -energie absorbita de ventilatoare - 10,11kWh. Se observa ca ventilatoarele absorb mai mult de 2/3 din energia electrica absorbita pe un ciclu de transvazare.
52
5.Gradul de incarcare al motoarelor utilajelor de transport este redus dar este specific acestui tip de utilaje. Gradul de incarcare este dat in tabelul 4. Nr. crt.
Pinst [kW]
Utilaj
1 Utilaje transport 2 Ventilator F1
Ps [kW]
kinc [%]
11.19
2.9
25.91
11
3.8
34.55
3 Ventilator F2 7.5 3.6 48 Tabelul 4.Gradul de incarcare al utilajelor de la transvazare 5.14.Plan de masuri 1.Utilajele de transport functioneaza in parametri caracteristici si nu se identifica cai pentru reducerea consumului de energie. 2.Dat fiind gradul redus de incarcare al ventilatorului F1, se recomanda analiza inlocuirii motorului de 11kW cu unul de putere mai mica, in cazul in care incarcarea motorului ramane cea determinata la masuratori. 5.15.Bilant optim Deoarece transvazarea cerealelor se realizeaza la parametri optimi, bilantul optim nu se elaboreaza.
53
Anexa 5.1. Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina”TRANSV” – pe alimentarea sistemului de transvazare; tesant=1min; inregistrare pe ciclu de transvazare 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
54
2.Curba de sarcina”TRANSV1” – pe alimentarea sistemului de transvazare, tesant=1min; inregistrare pe ciclu de transvazare 2.1.Curba P=f(t)
2.2. Curba I=f(t)
55
3.Curba de sarcina”TRANSV2” – pe alimentarea sistemului de transvazare, tesant=1min; inregistrare pe timp de 19 ore 3.1.Curba P=f(t)
3.2. Curba I=f(t)
56
4.Curba de sarcina”VENTF2” – pe alimentarea ventilatorului V2 a sistemului de transvazare, tesant=1min; 4.1.Curba P=f(t)
4.2.Curba I=f(t)
57
5.Curba de sarcina”VENTF2” – pe alimentarea ventilatorului V1 a sistemului de transvazare, tesant=1min; 5.1.Curba P=f(t)
5.2.Curba I=f(t)
58
Cap.6.Bilant electroenergetic pe faza tehnologica macinare cereale 6.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include actionarile electrice ale morii de cereale. Lista utilajelor este data in tabelul 6.1. Nr.crt Actionare electrica Pnom[kW] 1 Valt alimentare moara 1,5 2 Valt macinare 1 15 3 Valt macinare 2 15 4 Pompa NEMO 7,5 Tabelul 6.1. Lista actionarilor electrice din moara 6.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Moara utilizata este cu o pereche de valturi de macinare si un valt de alimentare iar motoarele electrice de actionare sunt alimentate prin convertizoare de frecventa. Pompa de dozare a apei este de tip NEMO. 6.3.Schema fluxului tehnologic Cerealele sunt aduse din silozuri prin sistemul de transvazare si se introduc in buncarul morii. Valtul de alimentare dozeaza cerealele in valturile de macinare iar evacuarea macinisului se face in vasul de plamada unde se adauga apa pentru formarea plamezii. 6.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Procedeul se bazeaza pe inmuierea cu apa a maltului inainte de macinare pana la o umiditate de circa 30%, prin care cojile devin elastice astfel ca in timpul macinarii raman intregi. Procesul de macinare se realizeaza in patru faze: Inmuiere cu apa cu temperatura de 45oC in buncare de inmuiere timp de 20-25 min, urmata de recircularea apei timp de 10 min pana la atingerea unei umiditati a maltului de circa 30% ; Evacuarea apei de inmuiere cu un extract de circa 0,3-1%, operatie ce dureaza circa 5 min; Macinarea umeda propriu-zisa a maltului timp de 40 min ; Curatirea si spalarea morii prin sprituri de apa si pomparea apei de spalare in cazanul de plamadire. 6.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe faza tehnologica macinare se face pe un ciclu de macinare, de 32 minute. 6.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici ai actionarilor electrice ale morii, s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B, cu caracteristicile date in Anexa 1.1. Cantitatea de cereale macinata s-a luat din datele inregistrate de calculatorul de proces. 6.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe alimentarea panoului electric P2.3. din tabloul electric general al sectiei fierbere. 6.8.Fisa de masuratori Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 6.2. Nr. Echipament masurat Denumire Data Durata Pmed Imed crt. curba de sarcina [kW] [A] 1 Moara MOARA 01.07.2015 9h42min…11h31min 21.7 50 MOARA 1 01.07.2015 15h43min…17h30min 21.1 46 Tabelul 6.2.Curbe de sarcina inregistrate pe macinare 6.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpconv + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de moara pe ciclul de functionare, Wu – energia utila pentru macinare, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare,
59
Wpconv – pierderile de energie in convertizoare de frecventa Wpcab – pierderi in cabluri. 6.10.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 6.3. Parametrii electrici de functionare ai actionarilor electrice(valturi, pompa NEMO) s-au luat din curba de sarcina « MOARA 1 ». Pentru calcule, se considera un motor electric echivalent cu puterea de 39kW, suma puterilor motoarelor aflate in functiune pe perioada ciclului. Ipoteze de calcul -Valoarea pierderilor in convertizoare se considera 5% din valoarea energiei absorbite de motoarele electrice, -Valoarea pierderilor in cabluri se considera pentru cablul de alimentare a panoului electric. Actionare electrica Motor echivalent moara
Pinst [kW]
Ps [kW]
39
21.7
Is [A] 50
Po [kW] 3.51
Rf [Ω]
Tf [h]
Wabs [kWh]
Wpmec [kWh]
Wpconv [kWh]
Wpcab [kWh]
Wu [kWh]
11.6
1.87
0.58
0.02
9.11
0.004 0.53
Tabelul 6.3. Parametrii electrici de functionare ai morii si valorile componentelor de bilant 6.11.Tabelul de bilant Intrari Energie electrica absorbita Total energie intrata
kWh
%
Iesiri kWh Energie utila 9.10 Pierderi electrice si mecanice 1.87 11.57 100 Pierderi in convertizoare 0.58 Pierderi in conductoarele de alimentare 0.02 Total pierderi 2.47 11.57 100 Total energie iesita Eroare de inchidere bilant
60
% 78.65 16.16 5.01 0.17 21.35
11.57 100 0
0
η [%] 78.68
6.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 11,57 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.17% = 0,02 kWh
Pierderi de energie electrica in convertizoare Wpconv =5.01% = 0,58 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 16.16%= 1,87 kWh
Energie electrica utila Wu = 78.65%= 9.10 kWh
6.13.Analiza bilantului real pe ciclu de macinare 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in macinare este de 78,65%. 2.Energia utila pe sarja/ciclu are valoarea de 9,10kWh, 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare au valoarea de 1,87kWh, 4.Energia absorbita pe ciclu de macinare are valoarea de 11,57kWh, 5.Consumul specific de energie pe faza tehnologica macinare este de 3,66kWh/to, 6.Gradul de incarcare al motorului echivalent este de 56%. 6.14.Plan de masuri 1.Moara de cereale functioneaza in parametri optimi si nu se identifica cai pentru reducerea consumului de energie. 6.15.Bilant optim Deoarece moara functioneaza in parametri monitorizati de calculatorul de proces, bilantul optim nu se elaboreaza.
61
Anexa 6.1. Fisa masuratori electrice 1.Curba de sarcina”MOARA1” – pe alimentarea morii ;tesantionare=1min; inregistrare pe ciclu de macinare 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
62
Cap.7.Bilant electroenergetic pe faza tehnologica fierbere 7.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include toate actionarile electrice ale instalatiei de fierbere. Lista utilajelor este data in tabelul 7.1. Nr.crt Consumator Pn[kW] 1/P2 Pompa apa calda P00401 11 2 Pompa recirculare apa calda P00402 0,55 1/P3 Valt alimentare moara 1,5 2 Valt macinare 1 15 3 Valt macinare 2 15 4 Pompa NEMO 7,5 5 Pompa dozare 1 3 6 Pompa dozare 1 3 7 Pompa dozare 1 3 8 Agitator VP1 3 9 Agitator VP2 3 10 Pompa tanc condens 3 11 Pompa plamada VP1 3 12 Pompa plamada VP2 3 1/P4 Pompa hidraulica CF 1.1 2 Car afinare 7.5 3 Paleta evacuare borhot 0.75 4 Clapeta evacuare borhot 0.65 5 Snec evacuare borhot 7,5 6 Pompa must CF 1,1 7 Pompa must VI 7,5 8 Pompa must VF 5,5 9 Pompa hameiere 2.2 10 Pompa apa retea 3 11 Pompa must WHP 11 1/P5 Pompa spalare con trub 5,5 2 Pompa trub 0,75 3 Pompa recuperare trub 1,1 4 Pompa apa racitor must 11 5 Pompa glicol racitor must 18,5 6 Pompa CIP tur 11 7 Pompa dozare HNO3 0,37 8 Pompa dozare aditiv 0,09 9 Pompa dozare soda 0,37 10 Pompa dozat dezinfectant 0,09 11 Pompa retur CIP VF 7,5 12 Pompa retur CIP vase 7,5 Tabelul 1. Lista actionarilor electrice din instalatia Fierbere
63
7.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Utilajele actionate electric ale instalatiei sunt specifice acestui tip de instalatii: utilaje transvazare cereale, moara de cereale, pompe (plamada, apa, must), agitatoare, snec evacuare borhot. Puterile nominale ale motoarelor electrice sunt date in tabelul 7.1. 7.3.Schema fluxului tehnologic Este data in fig. 7.1. Macinare
Plamadire
Zaharificare plamada
Filtrare plamada
Fierbere
Separare borhot
Limpezire la cald
Racire must Fig.7.1.Schema fluxului tehnologic 7.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Macinarea cerealelor se realizeaza cu ajutorul unei mori cu macinare umeda. Macinarea trebuie realizata in asa fel incit cojile sa nu fie rupte. Macinisul este amestecat cu apa in vasul de plamada si se ridica temperatura la valoarea impusa. Dupa obtinerea plamezii, are loc filtrarea acesteia si se obtine mustul care se transfera in vasul de fierbere si borhotul care se evacueaza. Mustul primar se fierbe cu hamei. Dupa fierbere, mustul se transfera in vasul Whirpool unde se separa borhotul de hamei, concomitent cu trubul la cald, prin sedimentare. 7.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe faza tehnologica fierbere se realizeaza pe o sarja, in intervalul 04.08- 05.08.2015. Deasemenea, s-a inregistrat curba de sarcina pe 24 de ore, pe alimentarea generala a instalatiei de fierbere. Pe curba de sarcina de 24 de ore nu este inregistrata faza de transvazare cereal e care are alimentare separata. 7.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici ai consumatorilor instalatiei, s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B. Parametrii tehnologici s-au luat din datele inregistrate pe calculatorul de proces. 7.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe alimentarea tabloului electric general al sectiei fierbere. 7.8.Fisa de masuratori Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 7.2.
64
Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8
Echipament masurat Denumire Data Durata Pmed Imed curba de sarcina [kW] [A] Fierbere FILFIE 01.07.2015 9h59min…12h16min 6.4 14 Fierbere GEN2 01.07-02.07.2015 15h45min…15h41min 15.7 26.8 Fierbere GENFIE 02.07-03.07.2015 16h07min…12h11min 13.8 24.7 Fierbere SARJA1 04.08-05.08.2015 14h13min…08h57min 10.7 19.7 Fierbere TGFIE 04.08.2015 11h42min…12h18min CIP TRUB CIPTR 04.08.2015 12h22min…13h39min CIP TRUB CIPTR1 04.08.2015 13h40min…14h00min CIP WHP CIPWHP 04.08.2015 Tabelul 7.2.Curbe de sarcina inregistrate pe instalatia de filtrare 7.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpconv + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de motoarele electrice pe sarja, Wu – energia utila pe utilaje, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpconv – pierderile de energie in convertizoare de frecventa Wpcab – pierderi in cablul de alimentare al tabloului electric general. 7.10.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 3. Parametrii electrici de functionare ai actionarilor electrice, s-au luat din curba de sarcina « SARJA » si s-au corelat cu datele de proces din fisa tehnologica. Pentru calcule, se considera motoarele electrice ale utilajelor active pe sarja. Din curba de sarcina si diagrama de timp a procesului s-au estimat duratele medii de functionare ale utilajelor si s-a determinat gradul mediu de incarcare al motoarelor. Ipoteze de calcul -Valoarea pierderilor in convertizoare se considera 5% din valoarea energiei absorbite de motoarele electrice, -Valoarea pierderilor in cabluri se determina pentru cablul de alimentare al panoului electric, determinandu-se valorile medii orare ale curentului pe faza, pentru durata de 13 ore a sarjei. -Energia absorbita de actionarile instalatiei de fierbere, inclusiv moara, are valoarea de 136,9kWh, determinata din curba de sarcina « SARJA 1 », - Energia absorbita de UPS este de 44,55kWh, -Pierderile in motoare se determina cu modelul matematic BEMAS2, pentru un coeficient mediu de incarcare de 0,642, -Energia absorbita de actionarile electrice pe durata sarjei este de 92,39kWh, Repartitia energiei absorbite de actionarile electrice este redata in tabelul 7.3. Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Utilaj Agitator VP1 Agitator VP2 Pompa plamada Valt alimentare Valt macinare 1 Valt macinare 2 Pompa Nemo Pompa must Pompa hidraulica Car afinare Pompa hameiere
Pnom Tfunct Psarcmed [kW] [ore] [kW] 7.5 1.33 4.82 3 3.5 1.93 3 0.5 1.93 1.5 0.5 0.96 15 0.5 9.63 15 0.5 9.63 7.5 0.5 4.82 5.5 4.16 3.53 1.1 3 0.71 7.5 3 4.82 2.2 0.5 1.41
65
Wabs [kWh] 6.40 6.74 0.96 0.48 4.82 4.82 2.41 14.69 2.12 14.45 0.71
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Elevator Paleta evacuare Pompa recirc. must Pompa apa retea Pompa must WHP Pompa spalare Pompa trub Comanda Pompa condens Pompa apa calda
7.5 0.75 5.5 3 11 5.5 0.75 10 3 11
0.33 0.33 0.6 2 1.5 0.66 0.66 13.5 3 1
4.82 0.48 3.53 1.93 7.06 3.53 0.48 3.3 1.93 7.06 Total Tabelul 7.3.Repartitia energiei absorbite pe utilaje
1.59 0.16 2.12 3.85 10.59 2.33 0.32 44.55 5.78 7.06 136,94kWh
Valorile pierderilor mecanice in motoare, calculate cu modelul matematic BEMAS 2, sunt date in tabelul 7.4. Utilaj Pnom[kW] Ps[kW] Po[kW] Tf[ore] Wpmec[kWh] Agitator VP1 7.5 4.8 0.71 1.33 0.95 Agitator VP2 3 1.92 0.37 3.5 1.28 Pompa plamada 3 1.92 0.37 0.5 0.18 Valt alimentare 1.5 0.96 0.25 0.5 0.12 Valt macinare 1 15 9.6 1.12 0.5 0.56 Valt macinare 2 15 9.6 1.12 0.5 0.56 Pompa Nemo 7.5 4.8 0.71 0.5 0.36 Pompa must 5.5 3.52 0.56 4.16 2.32 Pompa hidraulica 1.1 0.704 0.13 3 0.40 Car afinare 7.5 4.8 0.71 3 2.14 Pompa hameiere 2.2 1.408 0.30 0.5 0.15 Elevator 7.5 4.8 0.71 0.33 0.23 Paleta evacuare 0.75 0.48 0.14 0.33 0.05 Recirc. Must 5.5 3.52 0.56 0.6 0.33 Pompa apa retea 3 1.92 0.37 2 0.73 Pompa must WHP 11 7.04 0.89 1.5 1.34 Pompa spalare 5.5 3.52 0.56 0.66 0.37 Pompa trub 0.75 0.48 0.14 0.66 0.09 Pompa condens 3 1.92 0.37 3 1.10 Pompa apa calda 11 7.04 0.89 1 0.89 Total 14,15 kWh Tabelul 7.4. Valorile pierderilor mecanice si electrice in motoare
66
7.11.Tabelul de bilant Intrari Energie electrica absorbita Total energie intrata
kWh
%
Iesiri kWh Energie utila 115.75 Pierderi electrice si mecanice 14.15 136.94 100 Pierderi in convertizoare 6.85 Pierderi in conductoarele de alimentare 0.19 Total pierderi 21.19 136.94 100 Total energie iesita Eroare de inchidere bilant
136.94 0
% 84.53 10.33 5.00 0.14 15.47 100 0
7.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 136.94 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.14% = 0,19 kWh
Pierderi de energie electrica in convertizoare Wpconv =5% = 6.85 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 10.33%= 14,47 kWh
Energie electrica utila Wu = 84.53%= 115,75 kWh
7.13.Analiza bilantului real pe sarja 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in fierbere este de 84.53%. 2.Energia utila pe sarja are valoarea de 115.75kWh/84.53%, Din energia utila calculata, 44,55kWh reprezinta energia absorbita de UPS care asigura alimentarea circuitelor de comanda. 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare au valoarea de 14,15kWh/10,33%, 4.Energia absorbita pe sarja are valoarea de 136,94kWh(fara transvazare cereale), 5.Consumul specific de energie este de 136,94kWh/to(0,58kWh/hl de must ; s-a considerat ca pe sarja se obtine 235hl de must). Aceasta valoare nu include consumul specific de energie electrica pe transvazare cereale din silozurile sectiei in silozul morii si din silozurile de receptie in silozurile morii. Din bilantul energetc pe transvazare cereale in silozul morii, a rezultat un consum specific de 15,45kWh/sarja. In aceasta ipoteza, consumul specific este 152,39kWh/sarja( 0,648kWh/hl de must).
67
Din masuratorile realizate pe 24 de ore, in ipoteza obtinerii a 5 sarje de cite 235 hl must, rezulta un consum specific de energie electrica pe sarja de 133kWh, fara considerarea consumului specific al transvazarii. Se observa ca valorile consumului specific obtinute pe sarja singulara si pe sarje multiple sunt sensibil apropiate. 6.Resursele secundare de caldura aparute in procesul de fierbere sunt generate de utilizarea aburului si apei calde. In proces se recupereaza parte din caldura intrata in proces, astfel : Caldura aburului rezultat la fierberea mustului, se recupereaza partial prin schimbatorul de caldura abur/apa, Caldura inmagazinata in must, in vasul Whirpool, se recupereaza partial prin schimbator de caldura Caldura pierduta prin peretii vaselor nu se recupereaza ci se evacueaza in mediu. Deasemenea, nu se recupereaza caldura pierduta la suprafata plamezii in vasele de plamada. 7.14.Date privind consumul de energie electrica pe faza de igienizare S-au inregistrat urmatoarele curbe de sarcina la igienizare : « CIPTRUB », « CIPWHP ». Din curbele de sarcina inregistrate, rezulta urmatoarele consumuri medii de energie : Pentru igienizare trub – 10,2 kWh/ora, Pentru igienizare vas Whirpool – 18,1kWh/ora. 7.15.Plan de masuri 1.Analiza posibilitatilor de recuperare si utilizare a caldurii-deseu generata in procesul tehnologic de fierbere. 7.16.Bilant optim Procesul de fierbere este condus prin calculator, parametrii tehnologici fiind pastrati in limitele optime impuse de tehnologia de fabricatie, Dat fiind regimul de functionare, bilantul optim nu se elaboreaza.
68
Anexa.7.1. Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina “SARJA” 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
69
2.Curba de sarcina “GEN2” 2.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
70
3.Curba de sarcina “TGFIE” 3.1.Curba P=f(t)
3.2.Curba I=f(t)
Se evidentiaza functionarea UPS cu alimentarea tuturor circuitelor de comanda.
71
4.Curba de sarcina “CIPTRUB” 4.1.Curba P=f(t)
4.2.Curba I=f(t)
72
5.Curba de sarcina “CIPWHP” 5.1.Curba P=f(t)
5.2.Curba I=f(t)
73
Cap.8.Bilant electroenergetic pe instalatia de fermentare 8.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include actionarile electrice ale instalatiei de fermentare. Lista utilajelor este data in tabelul 8.1. Nr. Denumire utilaj Simbolizare crt. 1 Pompa tur CIP trasee P35001 2 Pompa retur CIP trasee P2011 3 Pompa transvazare P2012 4 Pompa dozare acid P1031 5 Pompa dozare soda caustica P1041 6 Pompa dozare soda caustica P1051 7 Pompa dozare dezinfectant P1061 8 Pompa bere la filtrare P32001 9 Pompa transvazare P33001 10 Pompa drojdie P34001 11 Pompa drojdie P2013 12 Pompa tur CIP P1011 13 Pompa tur CIP P1021 14 Pompa P4011 15 Transformator comanda TT1 16 Transformator de comanda TT2 Tabelul 8.1. Lista actionarilor electrice din instalatia
Pnom [kW] 7,5 3 1,1 0,37 0,37 0,37 0.37 3 5,5 4 7,5 11 11 11 2kVA 1kVA Fermentare
8.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Utilajele instalatiei actionate electric sunt pompe. Alimentarea pompelor se realizeaza prin convertizoare de frecventa, regimul de functionare fiind cel optim, dat fiind variabilitatea debitelor. Puterile nominale ale motoarelor electrice sunt date in tabelul 1. Fermentarea are loc in vase mici de 1050hl si in vase mari de 1850hl. 8.3.Schema fluxului tehnologic Este data in fig. 8.1.
74
Transvazare must de la fierbere
Racire must la 14⁰C
Insamantare drojdie
Racire la 5⁰C
Limpezire
Recoltare drojdie
Racire la 0⁰C
Purjare
Produs livrabil la filtrare Fig.8.1.Schema fluxului tehnologic 8.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Fermentarea are drept scop transformarea mustului in bere adica transformarea maltozei in alcol etilic si dioxid de carbon, ca produse principale si in produse secundare de fermentatie. Pentru fermentare, in mustul racit si aerat, se dozeaza o cantitate de drojdie. Fermentarea se realizeaza in acelasi tanc, in doua faze : fermentarea primara – are loc transformarea celei mai mari parti a maltozei in alcool etilic si in CO2 si se formeaza o serie de substante de gust si aroma specifice berii. La finalul fermentatiei se realizeaza recoltarea drojdiei in vase de stocare, vasele TD, si se utilizeaza in urmatorul ciclu de fermentare. fermentarea secundara – se continua fermentarea extractului nefermentat, limpezirea berii, saturarea ei in dioxid de carbon si definitivarea gustului si aromei Fazele tehnologice care consuma energie electrica sunt pompele in operatia de igienizare si racirea berii, racirea berii este asigurata de agregatele de frig 1, 2 si 3. In perioada de fermentare, pricipalul consumator de energie electrica este igienizare conductelor si vaselor. Fazele igienizariii sunt date in fig. 8.2.
75
Clatire cu apa
Clatire cu apa
reutilizata
purificata
Spalare cu solutie de soda
Clatire cu apa purificata
Spalare cu solutie cu acid
Spalare cu dezinfectant
Clatire cu apa purificata
Fig.8.2.Etapele igienizarii 8.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Pentru urmarirea consumului de energie electrica, s-a inregistrat curba de sarcina pe tabloul general al sectiei pe perioada 05.08.2015 – 18.08.2015. Bilantul pe faza tehnologica fermentare se realizeaza pe un ciclu de igienizare, inregistrat pe data de 11.08.2015, in intervalul 15h07min…17h27min, cand functioneaza 2 pompe, P1011 si P1021. Curba P=f(t) pe intervalul precizat este data in fig.8.3.
Fig.8.3.Curba f(t) pentru ciclul de igienizare analizat 8.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici ai consumatorilor instalatiei, s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B. Parametrii tehnologici s-au luat din datele inregistrate pe calculatorul de proces. 8.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe alimentarea tabloului electric general al sectiei de fermentare. 8.8.Fisa de masuratori Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 8.2.
76
Nr. Echipament masurat Denumire Data Durata Pmed Imed crt. curba de sarcina [kW] [A] 1 Tablou electric general FERM 05.08…18.08.2015 15h22min…08h55min 6.4 14 2 Pompa bere la filtrare P32001 01.07-02.07.2015 15h45min…15h41min 15.7 26.8 Tabelul 8.2.Curbe de sarcina inregistrate pe instalatia de filtrare 8.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpconv + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de motoarele electrice , Wu – energia utila pe pompe si comanda, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpconv – pierderile de energie in convertizoare de frecventa Wpcab – pierderi in cablul de alimentare al tabloului electric general. 8.10.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 3. Parametrii electrici de functionare ai actionarilor electrice, s-au luat din curba de sarcina « FERM ». Pentru calcule, se considera un motor echivalent al motoarelor electrice ale pompelor active P1011 si P1021. Ipoteze de calcul -Valoarea pierderilor in convertizoare se considera 5% din valoarea energiei absorbite de motoarele electrice, -Valoarea pierderilor in cabluri se determina pentru cablul de alimentare a celor doua motoare, - Energia orara absorbita de schema de comanda este de 0,8 kWh, -Pierderile in motorul echivalent se determina cu modelul matematic simplificat BEMAS2, -Energia absorbita de comanda si motoarele electrice ale pompelor pe durata ciclului de igienizare este de 27,5kWh din care energia absorbita de comanda este de 1,97kWh ; rezulta ca energia absorbit de motoarele electrice pe perioada de igienizare este de 25,52kWh. Valoarea pierderilor mecanice in motorul echivalent, este data in tabelul 8.3 iar valorile componentelor de bilant sunt date in tabelul 4. Motor electric Pnom[kW] Ps[kW] Po[kW] Tf[ore] Wpmec[kWh] Motor echivalent 18.5 10,86 1.21 2.35 2.85 Tabelul 8.3. Valorile pierderilor mecanice si electrice in motorul echivalent Motor electric Motor echivalent
Pinst [kW]
Ps [kW]
18.5
10.86
Is P pmec [A] [kW] 21
Tf [h]
1.21 2.35
Wabs [kWh]
Wpmec Wpconv [kWh] [kWh]
25.52
2.85
1.28
Wpcab Wptot [kWh] [kWh] 0.04
4.17
Wu [kWh]
21.35 83.67
Tabelul 8.4. Valorile componentelor de bilant 8.11.Tabelul de bilant Intrari Energie electrica absorbita Total energie intrata
kWh
%
Iesiri kWh % Energie utila 21.35 83.67 Pierderi electrice si mecanice 1.21 4.76 25.52 100 Pierderi in convertizoare 1.28 5.00 Pierderi in conductoarele de alimentare 0.04 0.15 Total pierderi 4.17 16.33 25.52 100 Total energie iesita Eroare de inchidere bilant
77
η [%]
25.52 100.00 0 0
8.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 25.52 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.15% = 0,04 kWh
Pierderi de energie electrica in convertizoare Wpconv =5% = 1.28 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 4.76%= 1.21 kWh
Energie electrica utila Wu = 83.67%= 21.35 kWh
8.13.Analiza bilantului real si a curbei de sarcina inregistrata pe 13 zile 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in motoarele pompelor de igienizare este de 83.67%. 2.Energia utila pe ciclu are valoarea de 21.35kWh/83.67%. 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare au valoarea de 1,21kWh/4.76%, 4.Energia absorbita pe ciclu are valoarea de 25.52kWh, 5.Puterea absorbita de circuitele de comanda are valoarea de 0,84kW, rezultand un consum zilnic de energie de 20,16kWh. 6.Din masuratorile electrice realizate pe 12 zile, pe tabloul electric general al sectiei fermentare, a rezultat distributia consumului de energie electrica pe zile si schimburi, prezentata in tabelul 8.6. Data 06.08.15 07.08.15 08.08.15 09.08.15 10.08.15 11.08.15 12.08.15 Schimb 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 Wabs [kWh] 45.0 29.5 51.0 65.1 45.7 11.3 39.5 19.6 29.8 43.2 50.9 14.1 32.3 43.7 Data 13.08.15 14.08.15 15.08.15 16.08.15 17.08.15 18.08.15 Schimb 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 Wabs [kWh] 18.1 9.9 10.0 12.2 16.4 10.1 18.4 38.5 14.1 14.99 36 Tabelul 8.6. Consumul de energie electrica pe schimburi in perioada 05.08.2015…18.08.2015. Se observa o variabilitate mare a consumului de energie electrica pe schimburi. Practic, consumul de energie electrica este este determinat de numarul de igienizari realizate, igienizari care sunt impuse de ritmul de filtrare a berii.
78
8.15.Plan de masuri Nu s-au identificat masuri de reducere a consumurilor de energie electrica pentru consumatorii de energie electrica din sectie date fiind conditiile de functionare: conducerea procesului pe calculator, alimentarea pompelor prin convertizoare de frecventa care asigura consumul optim pentru debite variabile. 8.16.Bilant optim Dat fiind regimul de functionare, bilantul optim nu se elaboreaza.
79
Anexa 8.1. Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina “FERM” 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
80
Cap.9. Bilant electroenergetic orar pe instalatia de filtrare 9.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include tabelul 9.1. Nr. crt. 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3 3.1 3.2 4 4.1 4.2
consumatorii de energie electrica ai instalatiei de filtrare. Lista utilajelor este data in
Echipament/ Pinst Cabl S L Tablou electric [kW] u [mmp] [m] Cu 25 12 TFCIP 01 38.2 Pompa 7101 11 Pompa 7201 11 Pompa 7301 11 Pompa 4201 3 Pompa 4301 2,2 Cu 25 14 TF CCHGB01 59.5 Pompa 4101 11 Pompa 5201 11 Pompa 5102 11 Pompa 5103 11 Pompa 4021 3 Pompa 5104 4 8.5 Cu 4 8 TF CCDW01 Pompa 5001 5.5 Pompa 5002 3 15 Cu 6 14 TF St.Gallen Pompa retur CIP 7.5 Pompa 7.5 Tabelul 9.1. Lista consumatorilor pe instalatia de filtrare 9.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Instalatia este echipata cu pompe alimentate prin convertizoare de frecventa. Puterile nominale ale motoarelor electrice sunt date in tabelul 9.1. 9.3. Prezentarea sumara a procesului tehnologic Dupa fermentare, berea se filtreaza cu ajutorul filtrului cu lumanari pentru inlaturarea celulellor de drojdie ramase in suspensie impreuna cu alte substante care produc tulburarea acesteia. Principiul filtrarii cu kieselgur consta in formarea unui strat filtrant de kieselgur prin care trece berea transvazata de la fermentare. Dupa filtrare, se prepara berea pentru imbuteliere prin adaos cu apa pura tratata cu CO2. 9.4.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe instalatie se face orar pe urmatoarele faze tehnologice, pentru care s-au facut masuratori: 9.4.1.Filtrare bere si trimitere spre imbuteliere, in functionare fiind pompele 4101, 5102, 5103, 4021. 9.4.2.Tratare apa cu CO2, in functionare fiind pompa 5001. Nota S-a facut masuratori pe TF CIP01, numai pe o pompa CIP de tur, pompa de retur nefiind identificata ca alimentare si caracteristici. 9.5.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici de functionare a agregatelor, s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B 9.6.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe alimentarile tablourilor electrice din filtrare, care pleaca din statia electrica Filtrare, si anume: TF HGB01, TF CCDW01, TF CIP01. Alimentarea tabloului TF St.Gallen, nu a fost identificata.
81
9.7.Fisa de masuratori 9.7.1.Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 9.2. Nr. Echipament masurat Denumire Data Durata Pmed Imed crt. curba de sarcina [kW] [A] 1 Pompe TF HGB01 HGB01 04-05.07.15 19h33min…08h13min 7.6 14 2 Pompe CCDW01 CCDW01 04.08.2015 9h20min…10h56min 3.3 6.5 3 Pompe CIP01 CIP01 05.08.2015 11h21min…11h36min 3 6.6 Tabelul 9.2.Curbe de sarcina inregistrate pe instalatia de filtrare Graficele curbelor de sarcina sunt date in Anexa 9.1. 9.7.2.Debitul de bere filtrate masurat cu debitmetrul instalatiei , la data masuratorii electrice, a fost de 81hl/ora. Debitul de apa in coloana de tratare cu CO2 este de 3,75mc/ora, masurat cu debitmetrul coloanei de tratare. 9.8.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpconv + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de motoarele electrice ale pompelor si comenzile electrice Wu = Wupompe + Wucda este energia utila in proces cu componentele : Wupompe – energia utila pentru pompare bere, Wucda – energia utila pentru comenzi electrice, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpconv – pierderile de energie in convertizoarele de frecventa ale motoarelor, Wpcab – pierderile in cabluri. 9.9.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 9.3. Nr. crt. 1 2 3
Echipament
Pinst [kW]
Is Ps [kW] [A]
Wabs [kWh]
Wpmec [kWh]
Wpconv [kWh]
Wpcab [kWh]
Wptot [kWh]
Wu [kWh]
Motor echivalent TF 46 7.6 14 7.6 1.94 0.38 0.02 2.34 HGB01 Pompa 5001 TF 5.5 3.3 6.5 3.3 0.54 0.17 0.02 0.72 CCDW01 Pompa TF CIP 01 11 3 6.6 3 0.66 0.15 0.002 0.81 Tabelul 9.3. Parametrii electrici de functionare si valorile componentelor de bilant
5.26 69.20 2.58 78.18 2.19 72.91
Parametrii electrici de functionare ai motoarelor s-au luat din curba de sarcina inregistrata. Ipoteze de calcul Pierderile electrice si mecanice in motoare electrice, se calculeaza cu modelul matematic BEMAS 2, Pierderile in convertizoarele de frecventa se considera 5% din valoarea energiei vehiculate prin acestea, Pierderile in cabluri se calculeaza cu formula de calcul data in Anexa de calcul a pierderilor electrice, 9.10.Tabele de bilant 9.10.1.TF HGB01 Intrari
kWh
%
Energie electrica absorbita
7.6
100
Total energie intrata
7.6
100
Iesiri kWh % Energie utila 5.26 69.20 Pierderi electrice si mecanice in motoare 1.94 25.49 Pierderi in convertizoare 0.38 5.00 Pierderi in conductoarele de alimentare 0.02 0.31 Total pierderi 2.34 30.80 Total energie iesita Eroare de inchidere bilant
82
7.60 100.00
η [%]
9.10.2.TF CCDW01 Intrari
kWh
%
Energie electrica absorbita
3.3
100
Total energie intrata
3.3
100
Iesiri kWh % Energie utila 2.58 78.18 Pierderi electrice si mecanice in motoare 0.54 16.27 Pierderi in convertizoare 0.17 5.00 Pierderi in conductoarele de alimentare 0.02 0.55 Total pierderi 0.72 21.82 Total energie iesita Eroare de inchidere bilant
3.30 0
100 0
9.10.3.TF CIP01 Intrari
kWh
%
Energie electrica absorbita
6
100
Total energie intrata
6
100
Iesiri kWh % Energie utila 4.38 72.91 Pierderi electrice si mecanice in motoare 1.32 22.06 Pierderi in convertizoare 0.30 5.00 Pierderi in conductoarele de alimentare 0 0.04 Total pierderi 1.62 27.09 Total energie iesita
6
Eroare de inchidere bilant
0
100 0
9.11. Diagrame Sankey 9.11.1. TF HGB01 Energie electrica intrata Wabs=100%= 7.6 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.31% = 0,02 kWh
Pierderi de energie electrica in convertizoare Wpconv =5% = 0.38 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 25.49%= 1.94 kWh
Energie electrica utila Wu = 69.20%= 5.26 kWh
83
9.11.2.TF CCDW01 Energie electrica intrata Wabs=100%= 3.3 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =055% = 0,02 kWh
Pierderi de energie electrica in convertizoare Wpconv =5% = 0.17 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 16.17%= 0.54 kWh
Energie electrica utila Wu = 78.18%= 2.58 kWh
9.11.3.TF CIP01 Energie electrica intrata Wabs=100%= 6 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.04% = 0,002 kWh
Pierderi de energie electrica in convertizoare Wpconv =5% = 0.30 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 22.06%= 1.32 kWh
Energie electrica utila Wu = 72.91%= 4.38 kWh
84
9.12.Analiza bilantului real pe instalatia de filtrare 9.12.1.TF HGB01 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe TF HGB01(pompe filtrare), este de 69.20%. 2.Energia utila are valoarea de 5,26kWh/69,20%. 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 4.94kWh/25.49%, 4.Energia absorbita orar de pompe pentru regimul de functionare analizat este de 7,6kWh. 5.Pierderile in cablurile de alimentare au valoare redusa, de 0,02kWh/0.31%. 6.Consumul specific de energie pe filtrare bere este de 0.094kWh/hl. 7.Motoarele functioneaza cu grad redus de incarcare(0,16%), pentru regimul de functionare din momentul masuratorilor. 9.12.2.TF CCDW01 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe TF CCDW01(coloana apa), este de 78.18%. 2.Energia utila are valoarea de 2.58kWh/78,18%. 3.Pierderile electrice si mecanice in motorul pompei are valoarea de 0.54kWh/16.27%, 4.Energia absorbita orar de pompa este de 3.3kWh. 5.Pierderile in cablurile de alimentare au valoare redusa, de 0,02kWh/0.55%. 6.Consumul specific de energie pe tratare apa pentru producerea berii este de 0.088kWh/hl. 7.Gradul de incarcare al motorului pompei este de 60%.
9.12.3.TF CIP01 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe TF CIP01, pentru operatia de igienizare al unui vas cu functionarea unei pompe de tur si a unei pompe de retur, este de 72.91%. 2.Energia utila are valoarea de 4.38kWh/72,91%. 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare are valoarea de 1 .32kWh/16.27%, 4.Energia absorbita orar de pompe este de 6kWh. 5.Pierderile in cablurile de alimentare au valoare redusa, de 0,002kWh/0.04%. 6.Consumul specific de energie pe igienizare vas este de 6kWh/vas, pentru o durata de 1 ora. 7.Gradul de incarcare al motorului pompei este redus (0,27%). Observatie generala pentru consumatorii de la filtrare Din curbele de sarcina inregistrate pe TE Filtrare, se observa valori ale tensiunii de linie in intervalul 373…385V. 9.13.Plan de masuri 1.Parametrii de functionare ai instalatiei sunt controlati de automat de proces si sunt mentinuti la valori optime in functie de cerintele procesului si nu s-au identificat cai pentru reducerea consumului de energie electrica. 9.14.Bilant optim Deoarece instalatia functioneaza in parametri optimi bilantul optim nu se elaboreaza.
85
Anexa 9.1. Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina “HGB01”, pe alimentarea TF HGB01 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
86
2.Curba de sarcina “CCDW01”, pe alimentarea TF CCDW01 2.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
87
3.Curba de sarcina “CIP01”, pe alimentarea TF CIP01 3.1.Curba P=f(t)
3.2.Curba I=f(t)
88
3.3.Curba Ulinie=f(t)
89
Cap.10.Bilant electroenergetic orar pe agregatul COMBI 200 10.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include consumatorii de energie electrica ai masinii. Lista utilajelor este data in tabelul 1. Pnom Cablu S[mmp] Echipament Cu 2x3x2,5 COMBI 200 28 Incalzire 26 Cu 25 Actionari electrice 1,98 Cu 1,5 Pompa racire 4 7.5 Cu Aer comprimat Cu 2x2,5 28 Compresor ASK 32 18.5 Cu 10 Booster 7,5 Cu 2,5 Uscator SMF AD040 1.1 Cu 2,5 Uscator SMF AD040H 0.85 Cu 2,5 Total 63,5 Tabelul 10.1. Lista consumatorilor pe instalatia COMBI 200 10.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Instalatia COMBI 200 include agregate tipice procesului de obtinere a buteliilot PET: incarcare si transport preforme, system incalzire preforme, obtinere butelii PET prin injectie cu aer la presiune de 20 bari, transport butelii PET spre sortator si transfer pe transportor pneumatic spre tribloc. Ca agregate principale se mentioneaza: -agregatul COMBI 200, cu o productivitate de 1500 butelii/ora -pompa de racire matrite, -sistemul de producere a aerului comprimat format din compresor, booster, uscatoare cu frig a aerului comprimat. Puterile nominale ale agregatelor sunt date in tabelul 10.1. 10.3.Schema fluxului tehnologic Este data in fig.10.1. Incarcare si transport preforme 1 1.1 1.2 2 3 3.1 3.2 3.3 3.4
Incalzire preforme
Apa racire matrite
Formare butelii PET in matrite prin Injectie cu aer
Aer comprimat
Sortare-ordonare butelii PET Transfer pe transportor pneumatic Fig.10.1. Schema fluxului tehnologic de obtinere a buteliilor PET 10.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Preformele se preiau de sistemul de incarcare si transport, se transfera in zona de incalzire a masinii, se incalzesc cu lampi in infrarosu, de unde se transfera in matrite unde are loc deformarea prin injectie cu aer la 20 de bari. Buteliile PET obtinute se transporta spre sistemul de sortare-ordonare de unde se transfera spre transportorul pneumatic care le transporta la tribloc. Instalatia COMBI 200 include agregate tipice procesului de obtinere a buteliilot PET: incarcare si transport preforme, system incalzire preforme, obtinere butelii PET prin injectie cu aer la presiune de 20 bari, transport butelii PET spre sortator si transfer pe transportor pneumatic spre tribloc.
90
10.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe instalatia COMBI 200 se face orar. 10.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici de functionare a agregatelor, s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B 10.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe plecarile din tablourile electrice care alimenteaza instalatia COMBI 200, pompa de raciresi instalatia de aer. 10.8.Fisa de masuratori 10.8.1.Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 10.2. Nr. Echipament masurat Denumire Data Durata Pmed Imed crt. curba de sarcina [kW] [A] 1 Agregat COMBI 200 COMBI2 02.07.2015 16h38min…17h38min 10.6 26.4 2 Pompa racire RAC200 02.07.2015 18h52min…19h13min 4.9 9.7 3 Compresoare AERC200 04.08.2015 16h29min…17h20min 25 37.1 Tabelul 10.2.Curbe de sarcina inregistrate pe agregatul Combi200 Graficele curbelor de sarcina sunt date in Anexa 2. 10.8.2.Productia orara de butelii este de 1450 butelii/ora. 10.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpcomutatie + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de motoarele electrice ale agregatelor si rezistentele de incalzire ale agregatului Combi 200 , Wu = Wucomp + Wuuscare + Wuracire + Wuactel este energia utila pe proces cu componentele : Wucomp – energia utila pe compresoare, Wuuscare – energia utila pentru uscarea aerului comprimat prin racire, Wuracire - energia utila pentru pomparea apei de racire a matritei, Wuactel - energia utila in actionarile electrice pentru transport si ventilare agregat Combi200 Wpmec = Wpmeccomp + Wpmecuscare + Wpmecracire + Wpmecactel – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpmeccomp – pierderi electrice si mecanice in motoare si compresoare, Wpmecuscar - pierderi electrice si mecanice in motorul echivalent al uscatoarelor cu frig, Wpmecracire - pierderi electrice si mecanice in motorul pompei de racire, Wpmecactel - pierderi electrice si mecanice in motorul echivalent al actionarilor electrice ale agregatului Wpcomutatie – pierderile de energie in comutatoarele statice ale rezistentelor de incalzire preforme, Wpcab – pierderile in cabluri. 10.10.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelele 10.3, 10.4.
Nr. 1 2 3 4 5
Pinst Ps Is Wabs Wpmec Wpcomut Wpcab Wptot Wutil η[%] [kW] [kW] [A] [kWh] [kWh] [kWh] [kWh] [kWh] [kWh] Incalzire 26 9.2 23.4 9.2 0.46 0.06 0.52 8.68 94.34 Actionari electrice 2 1.5 3 1.5 0.30 0.30 1.20 79.70 Compresor+booster 26 22.9 32.7 22.9 5.50 0.65 6.15 16.75 73.15 Agregate uscare aer 1.95 1.1 4.4 1.1 0.25 0.25 0.85 77.28 Pompa racire matrite 7.5 4.9 9.7 4.9 0.72 0.01 0.73 4.17 85.10 Total 63.45 39.6 39.6 6.77 0.46 0.72 7.95 31.65 79.91 Tabelul 10.3. Parametrii electrici de functionare si valorile componentelor de bilant Utilaj
91
Utilaj Is[A] Rf[ohmi] Wpcab[kWh] Agregat Combi 200 26.4 0.029 0.06 Compresoare 37.1 0.158 0.65 Pompa racire matrite 9.7 0.036 0.01 Total 0.72 Tabelul 10.4.Valorile pierderilor in cablurile de alimentare Parametrii electrici de functionare ai utilajelor s-au luat din curbele de sarcina inregistrate. Ipoteze de calcul Pierderile electrice si mecanice in motoare electrice, cu exceptia compresoarelor, se calculeaza cu modelul matematic BEMAS 2, Pierderile in dispozitivele de comutatie statica se considera 5% din valoarea energiei vehiculate prin acestea, Pierderile in cabluri se calculeaza cu formula de calcul data in Anexa de calcul a pierderilor electrice, 10.11.Tabelul de bilant Intrari kWh % Iesiri kWh % Energie utila 31.65 79.92 Pierderi electrice si mecanice in motoare si mecanisme 6.77 17.10 Energie electrica 39.6 100 Pierderi in dispozitive statice de comutatie 0.46 1.16 absorbita Pierderi in conductoarele de alimentare 0.72 1.82 Total pierderi 7.95 20.08 Total energie 39.6 100 Total energie iesita 39.60 100 intrata Eroare de inchidere bilant 0 0 10.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 39,6 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =1,82% = 0,72 kWh Pierderi de energie electrica in convertizoare Wpcomut =1.16% = 0.46 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 17,1%= 6.77 kWh
Energie electrica utila Wu = 79.92%= 31.65 kWh
92
10.13.Analiza bilantului real pe agregatul COMBI 200 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe agregatul COMBI 200, inclusiv compresoarele de aer, este de 79,9%. 2.Energia utila are valoarea de 31.65kWh si este repartizata astfel : Incalzire 8,68kWh Actionari electrice 1,2kWh Compresor +booster 16,75kWh Agregate uscare aer 0.85kWh Pompa racire matrite 4,17kWh 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 6.77kWh, 4.Energia absorbita orar de utilaje este de 39,6kWh si este repartizata astfel : -energie absorbita de agregat(incalzire+transport preforme) -10,6 kWh, -energie absorbita de compresoare - 25 kWh, -energie absorbita de pompa apa racire - 4,9 kWh 5.Pierderile in cablul de alimentare al TF compresoare din TF statie electrica Filtrare au valoare ridicata, de 0,65kWh/h datorita sectiunii reduse, de 2x2,5mmp. 6.Caldura din zona de incalzire a preformelor este evacuata in mediu. 7.Consumul specific de energie pe proces este de 2,64kWh/100butelii. 10.14.Plan de masuri 1.Instalatia are regim de functionare automat cu parametri optimi monitorizati si nu s-au identificat cai pentru reducerea consumului de energie electrica . 2.Analiza posibilitatii de majorare a sectiunii cablului de alimentare al TF compresoare pentru reducerea pierderilor de energie. O dublare a sectiunii ar reduce pierderile de energie cu o,32kWh/ora, echivalent cu 320kWh/1000 ore functionare. 10.15.Bilant optim Deoarece instalatia functioneaza in parametri optimi bilantul optim nu se elaboreaza.
93
Anexa 10.1. Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina “COMBI2”, pe alimentarea generala a masinii COMBI 2, tesant=1 min, 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
94
2.Curba de sarcina “RAC200”, pe alimentarea racirii masinii Combi 2 2.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
95
3.Curba de sarcina “AERC200”, pe alimentarea TF compresoare COMBI200 3.1.Curba P=f(t)
3.2.Curba I=f(t)
96
Cap.11.Bilant electroenergetic orar pe agregatul COMBI 400 11.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include consumatorii de energie electrica ai masinii. Lista utilajelor este data in tabelul 11.1. Pnom Cablu S[mmp] Echipament 1 Al 70 COMBI 400 56 1.1 Incalzire 53 Cu 25 1.2 Actionari electrice 2,75 Cu 1,5 2 Pompa racire Cu 4 7.5 3 Aer comprimat 2x2,5 55.41 Cu 3.1 Compresor BSD72 37 Cu 10 3.2 Booster 15 Cu 2,5 3.3 Uscator SMF AD050 1.54 Cu 2,5 3.4 Uscator SMF AD060H 1.87 Cu 2,5 3.5 Ventilator transport 2.2 Cu 6 Total 121.87 Tabelul 11.1. Lista consumatorilor pe instalatia COMBI 400 11.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Instalatia COMBI 400 este similara instalatiei COMBI 200. Puterile nominale ale agregatelor sunt date in tabelul 11.1. 11.3.Schema fluxului tehnologic Este similara cu a instalatiei COMBI 200. 11.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Procesul tehnologic este similar cu cel al instalatiei COMBI200. 11.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe instalatia COMBI 400 se face orar. 11.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici de functionare a agregatelor, s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B 11.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe plecarile din tablourile electrice care alimenteaza instalatia COMBI 400, pompa de racire si instalatia de aer comprimat. 11.8.Fisa de masuratori 11.8.1.Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 11.2. Nr. Echipament masurat Denumire Data Durata Pmed Imed crt. curba de sarcina [kW] [A] 1 Agregat COMBI 400 COMBI4 02.07.2015 16h39min…17h39min 19 43 2 Pompa racire RAC400 02.07.2015 19h19min…19h37min 5.5 10.8 3 Compresoare AERC400 04.08.2015 17h32min…18h06min 53.3 96.5 Tabelul 11.2.Curbe de sarcina inregistrate pe agregatul Combi 400 Graficele curbelor de sarcina sunt date in Anexa 2. 11.8.2.Productia orara de butelii este de 2x1450 butelii/ora. 11.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpcomutatie + Wpcab, unde :
97
Wabs – energia absorbita de motoarele electrice si rezistentele de incalzire ale agregatului Combi 200 , Wu = Wucomp + Wuuscare + Wuracire + Wuactel este energia utila pe proces cu componentele : Wucomp – energia utila pe compresoare, Wuuscare – energia utila pentru uscarea aerului comprimat prin racire, Wuracire - energia utila pentru pomparea apei de racire a matritei, Wuactel - energia utila in actionarile electrice pentru transport si ventilare agregat Combi 400 Wpmec = Wpmeccomp + Wpmecuscare + Wpmecracire + Wpmecactel – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpmeccomp – pierderi electrice si mecanice in motoare si compresoare, Wpmecuscar - pierderi electrice si mecanice in motorul echivalent al uscatoarelor cu frig, Wpmecracire - pierderi electrice si mecanice in motorul pompei de racire, Wpmecactel - pierderi electrice si mecanice in motorul echivalent al actionarilor electrice ale agregatului Wpcomutatie – pierderile de energie in comutatoarele statice ale rezistentelor de incalzire preforme, Wpcab – pierderile in cabluri. 11.10.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelele 11.3 si 11.4.
Echipament Incalzire Actionari electrice Compresor+booster Agregate uscare aer Pompa racire matrite Vent transport+sortator Total
Pinst [kWh] 53 2.75 52 3.41 7.5 4.5
Psarc [kWh] 17 1.75 51.2 2.1 5.5 3.4
Is Wabs [A] [kWh] 43 17 3.6 1.75 92 51.2 4.5 2.1 10.8 5.5 6 3.4 80.95
Wpmec [kWh] 0.39 12.29 0.44 0.77 0.52 14.39
Wpcomut [kWh] 0.85
0 0.85
Wpcab [kWh] 0.01 0.00 0.13 0.00 0.02 0.00 0.16
Wptot Wu η[%] [kWh] [kWh] 0.86 16.14 94.92 0.39 1.36 77.80 12.42 38.78 75.75 0.44 1.66 79.23 0.78 4.72 85.79 0.52 2.88 84.84 15.40 65.55 80.97
Tabelul 11.3. Parametrii electrici de functionare si valorile componentelor de bilant Echipament Is[A] Rf[ohmi] Wpcab[kWh] Agregat Combi 400 46.6 0.002 0.01 Compresoare 96.5 0.005 0.13 Pompa racire matrite 10.8 0.045 0.02 Ventilator transport + sortator 6 0.051 0.01 Total 0.16 Tabelul 11.4.Valorile curentilor, a rezistentei de faza si a pierderilor in cablurile de alimentare Parametrii electrici de functionare ai utilajelor s-au luat din curbele de sarcina inregistrate. Ipoteze de calcul Pierderile electrice si mecanice in motoare electrice, cu exceptia compresoarelor, se calculeaza cu modelul matematic BEMAS 2, Pierderile in dispozitivele de comutatie statica se considera 5% din valoarea energiei vehiculate prin acestea, Pierderile in cabluri se calculeaza cu formula de calcul data in Anexa de calcul a pierderilor electrice,
98
11.11.Tabelul de bilant Intrari kWh
%
Energie electrica absorbita
80.95
100
Total energie intrata
80.95
100
Iesiri Energie utila Pierderi electrice si mecanice in motoare si mecanisme Pierderi in dispozitive statice de comutatie Pierderi in conductoarele de alimentare Total pierderi
kWh 65.55 14.39 0.85 0.16 15.40
% 80.98 17.78 1.05 0.20 19.02
Total energie iesita
80.95
100
Eroare de inchidere bilant
0
0
11.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 80.95 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.20% = 0,16 kWh Pierderi de energie electrica in dispoz. de comutatie Wpcomut =1.05% = 0.85 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 17,78%= 14.39 kWh
Energie electrica utila Wu = 80.98%= 65.55 kWh
11.13.Analiza bilantului real pe agregatul COMBI 400 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe agregatul COMBI 400, inclusiv compresoarele de aer, este de 80.98%. 2.Energia utila are valoarea de 65,55kWh si este repartizata astfel : Incalzire 16.14kWh Actionari electrice 1,36kWh Compresor +booster 38,78kWh
99
Agregate uscare aer 1.66kWh Pompa racire matrite 4,72kWh Ventilator transport+sortator 2,88kWh 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 14.39kWh, 4.Energia absorbita orar de utilaje este de 39,6kWh si este repartizata astfel : -agregat(incalzire+transport preforme) -17 kWh, -compresoare +uscare aer -53.3 kWh, -pompa apa racire - 5,5 kWh -Ventilator transport+sortator - 3,4 kWh 5.Pierderile in cablurile de alimentare au valoare redusa, de 0,16kWh. 6.Caldura din zona de incalzire a preformelor este evacuata in mediu. 7.Consumul specific de energie pe proces este de 2,64kWh/100butelii. 8.Din curbele de sarcina inregistrate pe TFG PET se observa valori ale tensiunii de linie in intervalul 360…373V, fapt care influienteaza nefavorabil randamentul motoarelor electrice. Valoarea redusa a tensiunii indica valori mari ale caderii de tensiune pe reteaua interna de distributie. 11.14.Plan de masuri 1.Instalatia are regim de functionare automat cu parametri optimi monitorizati si nu s-au identificat cai pentru reducerea consumului de energie electrica . 2.Analiza posibilitatilor de optimizare a configuratiei retelei de distributie si a circulatiei de puteri pentru reducerea caderilor de tensiune si implicit, a pierderilor de energie. 11.15.Bilant optim Deoarece instalatia functioneaza in parametri optimi bilantul optim nu se elaboreaza.
100
Anexa 11.1. Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina “COMBI4”, pe alimentarea generala a masinii COMBI 4 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
101
2.Curba de sarcina “RAC400”, pe alimentarea racirii masinii Combi 4 2.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
102
3.Curba de sarcina “AERC200”, pe alimentarea TF compresoare COMBI200 3.1.Curba P=f(t)
3.2.Curba I=f(t)
103
4.Curba de sarcina “RAC400”(pompa racire Combi 400) 4.1.Curba Ulinie=f(t)
104
Cap.12.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de imbuteliere a berii in recipiente PET 12.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include consumatorii de energie electrica ai liniei de imbuteliere PET. Lista utilajelor este data in tabelul 12.1. Puterea nominala ale motorului echivalent s-a determinat din puterile nominale ale motoarelor actionarilor electrice din schema monofilara a instalatiei.
Nr.crt 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.5 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 3 3.1 3.2 3.3. 3.4 3.5 4 4.1 4.2. 5 5.1 5.2 5.3
Consumator Masina COMBI 400 Incalzire Actionari electrice Pompa racire Aer comprimat Compresor BSD72 Booster Uscator SMF AD050 Uscator SMF AD060H Ventilator transport Total Masina COMBI 200 Incalzire Actionari electrice Pompa racire Aer comprimat Compresor ASK 32 Booster Uscator SMF AD040 Uscator SMF AD040H Total Tribloc Motor umplutor Ventilator Distribuitor capace Pompa retur bere Pompa bere Total Flash Pompa 1 Pompa 2 Total Masina de lipit etichete Motor 1 Motor 2 (alimentare cu role) Motor antrenare sistem mecanic
105
Pn[kW] 56 53 2,75 7.5 55.41 37 15 1.54 1.87 2.2 121.87 28 26 1,98 7.5 28 18.5 7,5 1.1 0.85 63,5
Tip cablu Al Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu
A[mmp] 70 25 1,5 4 2x2,5 10 2,5 2,5 2,5 6
Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu
2x3x2,5 25 1,5 4 2x2,5 10 2,5 2,5 2,5
7.5 0,5 0.37 4 1,5 13,87
Cu Cu Cu Cu Cu Cu
2,5 1,5 1.5 1.5 1.5 10
30 7,5 37,5
Cu Cu Cu
6 2,5 6
0.2 0.25 5.5
Cu Cu Cu
1.5 1.5 2,5
Nr.crt. Consumator Pn[kW] Tip cablu 5.4 Transportor cu banda 1.5 Cu 5.5 Pompe adeziv+rezistente incalzire 0.37 Cu Total 7.82 6 Baxator 6.1 Motor tambur superior folie 0.55 Cu 6.2 Motor curea mica 0.55 Cu 6.3 Motor curea mare 1.1 Cu 6.4 Motor bara zburatoare 0.55 Cu 6.5 Motor banda in cuptor 0.55 Cu 6.6 Motor tambur inferior folie 0.37 Cu 6.7 Motor ventilator racire la iesire 0.37 Cu 6.8 Rezistente incalzire cuptor 36 Cu 6.9 Rezistente bara sigilare 1.7 Cu Total motoare electrice 4 Total incalzire 37.7 Total 41.7 7 Paletizor+infasurator 33 Cu Tabelul 12.1. Lista utilajelor din linia de imbuteliere PET
S[mmp] 1.5 1.5
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 10 2,5
10
12.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Linia este automatizata si utilajele sunt specifice operatiei de imbuteliere a berii in recipient din PET. Puterile electrice ale utilajelor instalate pe linie sunt date in tabelul 12.1. 12.3.Schema fluxului tehnologic Este data in fig.12.1. Preforme PET
Agregat Combi 200 + Combi 400
Bere filtrata
Flash
Tribloc
Etichetare recipiente PET
Formare baxuri
Paletizare
Depozitare si expeditie
Fig.12.1. Schema fluxului tehnologic de imbuteliere a berii in recipiente PET
106
12.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Dupa obtinerea formelor in masinile Combi 200 si 400,acestea sunt spalate si sterilizate pentru a corespunde normelor. Inainte de imbuteliere, berea este pasteurizata si racita printr-un pasteurizator flash. Dupa imbutelierea berii, pe recipiente se aplica eticheta de produs dupa care se trimit catre masina de baxat unde se formeaza baxuri de cite 6 recipiente cu folie termocontractibila. Baxurile sunt apoi trimise la masina de paletizat si ambalat, de unde se trimit la deposit pentru expeditie la beneficiari. Procesul este condus prin calculator de proces care controleaza toti parametrii tehnologici. Operatorul uman asigura interventia in caz de avarie, indepartarea cauzelor si repunerea in functionare a instalatiei. 12.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe instalatia de imbuteliere PET se face orar. 12.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici ai utilajelor s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B, cu caracteristicile date in Anexa 1. 12.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe alimentarea tabloului electric general al liniei si pe alimentarile utilajelor componente. 12.8.Fisa de masuratori 12.8.1.Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 12.2. Nr. Echipament Denumire Data Durata Pmed Imed crt. masurat CS [kW] [A] 1 TFG PET GENPET 02.08.2015 17h47`…19h44` 86.93 146 2 TFG PET GENPET1 02 - 03.08.2015 19h47`…10h00` 86.05 144 3 COMBI 200 COMBI2 02.08.2015 16h38`..17h38` 10.6 26.4 4 COMBI 400 COMBI4 02.08.2015 16h39 …17h39` 19 43 5 Compresor Combi 200 AERC400 04.08.2015 16h39`…17h20` 25 37.1 6 Compresor Combi 400 AERC200 04.08.2015 17h32`…18h06` 53.3 96.5 7 Racire Combi 200 RAC200 02.07.2015 18h52`…19h13` 4.9 9.7 8 Racire Combi 400 RAC400 02.07.2015 19h19`…19h37` 5.5 10.8 9 Transport pneumatic TF2 02.07.2015 18h33`…19h27` 3.33 6.2 10 Tribloc TRIBLOC 05.08.2015 15h18`..15h34` 1.65 3.8 11 Flash FLESHPET 02.07.2015 17h41`..18h41` 15.52 28 12 Masina de etichetat MSPPET 02.07.2015 16h14`..17h13` 1.57 4.3 13 Baxator BAXPET 02.07.2015 15h06`..16h06` 25.85 35.7 14 Paletizor PALETPET 02.07.2015 17h31`..18h30` 1.92 4.2 Tabelul 12.2.Curbe de sarcina inregistrate pe linia de imbuteliere PET 12.8.2.Capacitatea de imbuteliere - 85hl/ora. 12.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpconv + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de motoarele electrice si rezistentele de incalzire, Wu – energia utila pentru antrenarea utilajelor si incalzirea la baxator si masina de etichetat, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpconv - pierderile in convertizoare Wpcab – pierderile in cabluri.
107
12.10.Calculul componentelor de bilant Parametrii electrici de functionare ai utilajelor s-au luat din curbele de sarcina inregistrate. Puterea motorului echivalent s-a determinat din suma puterilor nominale ale motoarelor electrice ale utilajelor. Ipoteze de calcul Pierderile electrice si mecanice in motoare se calculeaza cu modelul matematic BEMAS 2, Pierderile in cabluri se calculeaza cu formula de calcul data in Anexa de calcul a pierderilor electrice, Pierderile in convertizoare se considera 5% din energia absorbita, Motoarele echivalente ale utilajelor sunt date in tabelul 12.3. Motor echivalent/Utilaj Pnom[kW] Ps[kW] β ηnom[%] ηreal[%] Po[kW] Motor echivalent/ tribloc 15 1.65 0.11 0.89 0.54 0.76 Motor echivalent/ flesh 37.5 15.52 0.41 0.86 0.80 3.03 Motor echivalent / aplicat etichete 7.5 1.57 0.21 0.87 0.70 0.46 Motor echivalent / baxator 4 1.2 0.30 0.84 0.75 0.30 Motor echivalent/ paletizor 7.5 1.92 0.26 0.88 0.76 0.47 Tabelul 12.3. Motoarele echivalente pe utilaje si pierderile de energie pe acestea Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 3 pentru : tribloc, flesh, masina de etichete, baxator, paletizor-infasurator. Pentru masinile Combi 200 si 400 se preiau valorile componentelor de bilant din bilanturile pe masini. Parametrii electrici de functionare ai utilajelor si valorile componentelor de bilant sunt date in tabelul 12.4. Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8
Pinst Ps Is Wabs Wpmec Wpconv Wpcab Wptot Wu η Utilaj [kW] [kW] [A] [kWh] [kWh] kWh [kWh] [kWh] [kWh] [%] Combi 200 63.5 40.5 73.2 40.5 6.77 0.46 0.72 7.95 32.55 80.36 Combi 400 121.87 77.8 150.3 77.8 14.39 0.85 0.16 15.40 62.40 80.20 Tribloc 13.87 1.65 3.8 1.65 0.76 0.08 0.00 0.85 0.80 48.58 Flesh 37.5 15.52 28 15.52 3.03 0.78 0.17 3.98 11.54 74.38 Aplicare etichete 7.82 1.57 4.3 1.57 0.46 0.08 0.00 0.55 1.02 65.13 Baxator 41.7 25.85 35.7 25.85 0.30 1.29 0.21 1.80 24.05 93.04 Paletizor 33 1.92 4.2 1.92 0.47 0.10 0.00 0.57 1.35 70.38 TFG 86 146 0.68 0.68 0.68 165.49 26.20 3.64 1.95 31.78 133.71 80.80 Tabelul 12.4. Parametrii electrici de functionare si valorile componentelor de bilant
12.11.Tabelul de bilant Intrari Energie electrica absorbita Total energie intrata
kWh
%
Iesiri kWh % Energie utila 133.71 81.05 Pierderi electrice si mecanice in motoare 26.20 15.88 164.98 100 Pierderi in dispozitive statice de comutatie 3.64 2.20 Pierderi in conductoarele de alimentare 1.43 0.87 Total pierderi 31.26 18.95 164.98 100 Total energie iesita Eroare de inchidere bilant
108
164.98 100.00 0 0
12.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 164,98 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.87% = 1,43 kWh
Pierderi de energie in convertizoare Wpconv =2.20% = 3,64 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 15.88%= 26.20 kWh
Energie electrica utila Wu = 81.05%= 133,71 kWh
12.13.Analiza bilantului real pe instalatia de imbuteliere PET si a curbelor de sarcina 12.13.1.Analiza bilantului real 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in instalatia de imbuteliere PET este de 81,05%. 2.Energia utila are valoarea de 133,71kWh 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice si in compresoare au valoarea 26,20kWh(15,88%), 4.Energia absorbita orar pe instalatia de imbuteliere PET are valoarea medie de 164,98kWh. Nu se include in aceasta valoare aportul aerului comprimat pentru actionarile pneumatice care este furnizat de compresoarele Atlas Copco, alimentate din statia electrica Filtrare. 6.Instalatia utilizeaza abur pentru pasteurizare fara masurarea cantitatii de abur utilizate. Se mentioneaza ca energia utilizata pentru pasteurizare se recupereaza in schimbatorul de caldura al instalatiei. 7.Consumul specific de energie electrica pentru imbutelierea berii in recipiente PET, pe ansamblul liniei de imbuteliere, fara luarea in considerare a consumului de energie electrica pentru racirea berii preliminar imbutelierii, este de 1,94kWh/hl. 12.13.2.Analiza curbelor de sarcina 1.Asa cum s-a observat pe curbele de sarcina de pe masinile Combi, instalatiile de imbuteliere KEG si doze, caderea de tensiune pe cablurile de alimentare ale sistemului de distributie inregistreaza valori de pina la 10%, fapt ce afecteaza randamentul motoarelor electrice. 12.14.Resurse secundare de energie 1.Resursele secundare de energie, sub forma de caldura, se evidentiaza pe urmatoarele utilaje: Incalzirea preformelor in masinile Combi 200 si Combi 400 – caldura se evacueaza in hala, prin convectie libera si in mediu prin ventilatie fortata. Energia utilizata la incalzirea preformelor este de 26kWh/h.
109
Incalzirea foliei termocontractibile in baxator - caldura se evacueaza in hala, prin convectie libera. Energia consumata de baxator, pentru incalzire este de 24kWh/h. Incalzirea adezivului in masina de aplicat etichete - caldura se evacueaza in hala, prin convectie libera. Valoarea energiei utilizate pentru incalzirea adezivului este de 0,2kWh/h. Compresoarele si boosterele de la masinile COMBI 200 si COMBI 400 – caldura generata in timpul compresiei, se evacueaza in mediu. Caldura teoretic disponibila pentru compresoarele celor doua masini are valorile : 20,1kWh/h pentru Combi 200 si 45,5kWh/h pentru Combi 400. Flesh, la pasteurizarea berii – necuantificata. Ca resurse secundare de energie, se evidentiaza la linia de imbuteliere PET, o cantitate de caldura calculata in valoare de 115,5kWh/h. In analiza posibilitatilor tehnice de recuperare a resurselor secundare mentionate, trebuie de identificat posibilitatile de utilizare a apei calde rezultate si ce cerinte se impun in ce priveste modificarea instalatiilor. 12.15.Plan de masuri 1.Se recomanda realizarea unui studiu al circulatiei de puteri pe sistemul de distributie al energiei electrice in vederea identificarii solutiei de optimizare care sa reduca valoarea caderii de tensiune pe traseul care alimenteaza statia electrica Filtrare. 2.Analiza oportunitatii realizarii unui sistem de telegestiune care sa permita masurarea energiei consumate pe instalatii si determinarea consumului specific de energie pe instalatii si faze tehnologice. 12.16.Bilant optim Deoarece instalatia functioneaza in parametri optimi din punct de vedere electric, bilantul optim nu se elaboreaza.
110
Anexa 12.2.Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina pe tabloul general “GENPET1” 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
111
1.3.Curba U=f(t)
2.Curba de sarcina “TRIBLOC” 2.1.Curba P=f(t)
112
3.Curba de sarcina “FLESPET” 3.1.Curba P=f(t)
3.2.Curba U=f(t)
113
4.Curba de sarcina “BAXPET” 4.1.Curba P=f(t)
4.2.Curba Ufaza=f(t)
114
Cap.12.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de imbuteliere a berii in recipiente PET 12.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include consumatorii de energie electrica ai liniei de imbuteliere PET. Lista utilajelor este data in tabelul 12.1. Puterea nominala ale motorului echivalent s-a determinat din puterile nominale ale motoarelor actionarilor electrice din schema monofilara a instalatiei. Nr.crt 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.5
Consumator Masina COMBI 400 Incalzire Actionari electrice Pompa racire Aer comprimat Compresor BSD72 Booster Uscator SMF AD050 Uscator SMF AD060H Ventilator transport Total 2 Masina COMBI 200 2.1 Incalzire 2.2 Actionari electrice 2.3 Pompa racire 2.4 Aer comprimat 2.4.1 Compresor ASK 32 2.4.2 Booster 2.4.3 Uscator SMF AD040 2.4.4 Uscator SMF AD040H Total 3 Tribloc 3.1 Motor umplutor 3.2 Ventilator 3.3. Distribuitor capace 3.4 Pompa retur bere 3.5 Pompa bere Total 4 Flash 4.1 Pompa 1 4.2. Pompa 2 Total 5 Masina de lipit etichete 5.1 Motor 1 5.2 Motor 2 (alimentare cu role) 5.3 Motor antrenare sistem mecanic Nr.crt. Consumator
115
Pn[kW] 56 53 2,75 7.5 55.41 37 15 1.54 1.87 2.2 121.87 28 26 1,98 7.5 28 18.5 7,5 1.1 0.85 63,5
Tip cablu Al Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu
A[mmp] 70 25 1,5 4 2x2,5 10 2,5 2,5 2,5 6
Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu Cu
2x3x2,5 25 1,5 4 2x2,5 10 2,5 2,5 2,5
7.5 0,5 0.37 4 1,5 13,87
Cu Cu Cu Cu Cu Cu
2,5 1,5 1.5 1.5 1.5 10
30 7,5 37,5
Cu Cu Cu
6 2,5 6
0.2 0.25 5.5 Pn[kW]
Cu Cu Cu Tip cablu
1.5 1.5 2,5 S[mmp]
5.4 5.5 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9
7
Transportor cu banda 1.5 Cu Pompe adeziv+rezistente incalzire 0.37 Cu Total 7.82 Baxator Motor tambur superior folie 0.55 Cu Motor curea mica 0.55 Cu Motor curea mare 1.1 Cu Motor bara zburatoare 0.55 Cu Motor banda in cuptor 0.55 Cu Motor tambur inferior folie 0.37 Cu Motor ventilator racire la iesire 0.37 Cu Rezistente incalzire cuptor 36 Cu Rezistente bara sigilare 1.7 Cu Total motoare electrice 4 Total incalzire 37.7 Total 41.7 Paletizor+infasurator 33 Cu Tabelul 12.1. Lista utilajelor din linia de imbuteliere PET
1.5 1.5
1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 10 2,5
10
12.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Linia este automatizata si utilajele sunt specifice operatiei de imbuteliere a berii in recipient din PET. Puterile electrice ale utilajelor instalate pe linie sunt date in tabelul 12.1. 12.3.Schema fluxului tehnologic Este data in fig.12.1. Preforme PET
Agregat Combi 200 + Combi 400
Bere filtrata
Flash
Tribloc
Etichetare recipiente PET
Formare baxuri
Paletizare
Depozitare si expeditie
Fig.12.1. Schema fluxului tehnologic de imbuteliere a berii in recipiente PET
116
12.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Dupa obtinerea formelor in masinile Combi 200 si 400,acestea sunt spalate si sterilizate pentru a corespunde normelor. Inainte de imbuteliere, berea este pasteurizata si racita printr-un pasteurizator flash. Dupa imbutelierea berii, pe recipiente se aplica eticheta de produs dupa care se trimit catre masina de baxat unde se formeaza baxuri de cite 6 recipiente cu folie termocontractibila. Baxurile sunt apoi trimise la masina de paletizat si ambalat, de unde se trimit la deposit pentru expeditie la beneficiari. Procesul este condus prin calculator de proces care controleaza toti parametrii tehnologici. Operatorul uman asigura interventia in caz de avarie, indepartarea cauzelor si repunerea in functionare a instalatiei. 12.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe instalatia de imbuteliere PET se face orar. 12.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici ai utilajelor s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B, cu caracteristicile date in Anexa 1. 12.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe alimentarea tabloului electric general al liniei si pe alimentarile utilajelor componente. 12.8.Fisa de masuratori 12.8.1.Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 12.2. Nr. Echipament Denumire Data Durata Pmed Imed crt. masurat CS [kW] [A] 1 TFG PET GENPET 02.08.2015 17h47`…19h44` 86.93 146 2 TFG PET GENPET1 02 - 03.08.2015 19h47`…10h00` 86.05 144 3 COMBI 200 COMBI2 02.08.2015 16h38`..17h38` 10.6 26.4 4 COMBI 400 COMBI4 02.08.2015 16h39 …17h39` 19 43 5 Compresor Combi 200 AERC400 04.08.2015 16h39`…17h20` 25 37.1 6 Compresor Combi 400 AERC200 04.08.2015 17h32`…18h06` 53.3 96.5 7 Racire Combi 200 RAC200 02.07.2015 18h52`…19h13` 4.9 9.7 8 Racire Combi 400 RAC400 02.07.2015 19h19`…19h37` 5.5 10.8 9 Transport pneumatic TF2 02.07.2015 18h33`…19h27` 3.33 6.2 10 Tribloc TRIBLOC 05.08.2015 15h18`..15h34` 1.65 3.8 11 Flash FLESHPET 02.07.2015 17h41`..18h41` 15.52 28 12 Masina de etichetat MSPPET 02.07.2015 16h14`..17h13` 1.57 4.3 13 Baxator BAXPET 02.07.2015 15h06`..16h06` 25.85 35.7 14 Paletizor PALETPET 02.07.2015 17h31`..18h30` 1.92 4.2 Tabelul 12.2.Curbe de sarcina inregistrate pe linia de imbuteliere PET 12.8.2.Capacitatea de imbuteliere - 85hl/ora. 12.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpconv + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de motoarele electrice si rezistentele de incalzire, Wu – energia utila pentru antrenarea utilajelor si incalzirea la baxator si masina de etichetat, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpconv - pierderile in convertizoare Wpcab – pierderile in cabluri. 12.10.Calculul componentelor de bilant Parametrii electrici de functionare ai utilajelor s-au luat din curbele de sarcina inregistrate. Puterea motorului echivalent s-a determinat din suma puterilor nominale ale motoarelor electrice ale utilajelor. Ipoteze de calcul Pierderile electrice si mecanice in motoare se calculeaza cu modelul matematic BEMAS 2, Pierderile in cabluri se calculeaza cu formula de calcul data in Anexa de calcul a pierderilor electrice, Pierderile in convertizoare se considera 5% din energia absorbita, Motoarele echivalente ale utilajelor sunt date in tabelul 12.3.
117
Motor echivalent/Utilaj Pnom[kW] Ps[kW] β ηnom[%] ηreal[%] Po[kW] Motor echivalent/ tribloc 15 1.65 0.11 0.89 0.54 0.76 Motor echivalent/ flesh 37.5 15.52 0.41 0.86 0.80 3.03 Motor echivalent / aplicat etichete 7.5 1.57 0.21 0.87 0.70 0.46 Motor echivalent / baxator 4 1.2 0.30 0.84 0.75 0.30 Motor echivalent/ paletizor 7.5 1.92 0.26 0.88 0.76 0.47 Tabelul 12.3. Motoarele echivalente pe utilaje si pierderile de energie pe acestea Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 3 pentru : tribloc, flesh, masina de etichete, baxator, paletizor-infasurator. Pentru masinile Combi 200 si 400 se preiau valorile componentelor de bilant din bilanturile pe masini. Parametrii electrici de functionare ai utilajelor si valorile componentelor de bilant sunt date in tabelul 12.4. Nr. crt. 1 2 3 4 5 6 7 8
Pinst Ps Is Wabs Wpmec Wpconv Wpcab Wptot Wu η [kW] [kW] [A] [kWh] [kWh] kWh [kWh] [kWh] [kWh] [%] 63.5 40.5 73.2 40.5 6.77 0.46 0.72 7.95 32.55 80.36 121.87 77.8 150.3 77.8 14.39 0.85 0.16 15.40 62.40 80.20 13.87 1.65 3.8 1.65 0.76 0.08 0.00 0.85 0.80 48.58 37.5 15.52 28 15.52 3.03 0.78 0.17 3.98 11.54 74.38 7.82 1.57 4.3 1.57 0.46 0.08 0.00 0.55 1.02 65.13 41.7 25.85 35.7 25.85 0.30 1.29 0.21 1.80 24.05 93.04 33 1.92 4.2 1.92 0.47 0.10 0.00 0.57 1.35 70.38 86 146 0.68 0.68 0.68 165.49 26.20 3.64 1.95 31.78 133.71 80.80 Tabelul 12.4. Parametrii electrici de functionare si valorile componentelor de bilant
Utilaj Combi 200 Combi 400 Tribloc Flesh Aplicare etichete Baxator Paletizor TFG
12.11.Tabelul de bilant Intrari Energie electrica absorbita Total energie intrata
kWh
%
Iesiri kWh % Energie utila 133.71 81.05 Pierderi electrice si mecanice in motoare 26.20 15.88 164.98 100 Pierderi in dispozitive statice de comutatie 3.64 2.20 Pierderi in conductoarele de alimentare 1.43 0.87 Total pierderi 31.26 18.95 164.98 100 Total energie iesita Eroare de inchidere bilant
118
164.98 100.00 0 0
12.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 164,98 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.87% = 1,43 kWh
Pierderi de energie in convertizoare Wpconv =2.20% = 3,64 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 15.88%= 26.20 kWh
Energie electrica utila Wu = 81.05%= 133,71 kWh
12.13.Analiza bilantului real pe instalatia de imbuteliere PET si a curbelor de sarcina 12.13.1.Analiza bilantului real 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in instalatia de imbuteliere PET este de 81,05%. 2.Energia utila are valoarea de 133,71kWh 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice si in compresoare au valoarea 26,20kWh(15,88%), 4.Energia absorbita orar pe instalatia de imbuteliere PET are valoarea medie de 164,98kWh. Nu se include in aceasta valoare aportul aerului comprimat pentru actionarile pneumatice care este furnizat de compresoarele Atlas Copco, alimentate din statia electrica Filtrare. 6.Instalatia utilizeaza abur pentru pasteurizare fara masurarea cantitatii de abur utilizate. Se mentioneaza ca energia utilizata pentru pasteurizare se recupereaza in schimbatorul de caldura al instalatiei. 7.Consumul specific de energie electrica pentru imbutelierea berii in recipiente PET, pe ansamblul liniei de imbuteliere, fara luarea in considerare a consumului de energie electrica pentru racirea berii preliminar imbutelierii, este de 1,94kWh/hl. 12.13.2.Analiza curbelor de sarcina 1.Asa cum s-a observat pe curbele de sarcina de pe masinile Combi, instalatiile de imbuteliere KEG si doze, caderea de tensiune pe cablurile de alimentare ale sistemului de distributie inregistreaza valori de pina la 10%, fapt ce afecteaza randamentul motoarelor electrice. 12.14.Resurse secundare de energie 1.Resursele secundare de energie, sub forma de caldura, se evidentiaza pe urmatoarele utilaje: Incalzirea preformelor in masinile Combi 200 si Combi 400 – caldura se evacueaza in hala, prin convectie libera si in mediu prin ventilatie fortata. Energia utilizata la incalzirea preformelor este de 26kWh/h. Incalzirea foliei termocontractibile in baxator - caldura se evacueaza in hala, prin convectie libera. Energia consumata de baxator, pentru incalzire este de 24kWh/h.
119
Incalzirea adezivului in masina de aplicat etichete - caldura se evacueaza in hala, prin convectie libera. Valoarea energiei utilizate pentru incalzirea adezivului este de 0,2kWh/h. Compresoarele si boosterele de la masinile COMBI 200 si COMBI 400 – caldura generata in timpul compresiei, se evacueaza in mediu. Caldura teoretic disponibila pentru compresoarele celor doua masini are valorile : 20,1kWh/h pentru Combi 200 si 45,5kWh/h pentru Combi 400. Flesh, la pasteurizarea berii – necuantificata. Ca resurse secundare de energie, se evidentiaza la linia de imbuteliere PET, o cantitate de caldura calculata in valoare de 115,5kWh/h. In analiza posibilitatilor tehnice de recuperare a resurselor secundare mentionate, trebuie de identificat posibilitatile de utilizare a apei calde rezultate si ce cerinte se impun in ce priveste modificarea instalatiilor. 12.15.Plan de masuri 1.Se recomanda realizarea unui studiu al circulatiei de puteri pe sistemul de distributie al energiei electrice in vederea identificarii solutiei de optimizare care sa reduca valoarea caderii de tensiune pe traseul care alimenteaza statia electrica Filtrare. 2.Analiza oportunitatii realizarii unui sistem de telegestiune care sa permita masurarea energiei consumate pe instalatii si determinarea consumului specific de energie pe instalatii si faze tehnologice. 12.16.Bilant optim Deoarece instalatia functioneaza in parametri optimi din punct de vedere electric, bilantul optim nu se elaboreaza.
120
Anexa 12.2.Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina pe tabloul general “GENPET1” 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
121
1.3.Curba U=f(t)
2.Curba de sarcina “TRIBLOC” 2.1.Curba P=f(t)
122
3.Curba de sarcina “FLESPET” 3.1.Curba P=f(t)
3.2.Curba U=f(t)
123
4.Curba de sarcina “BAXPET” 4.1.Curba P=f(t)
4.2.Curba Ufaza=f(t)
124
Cap.13.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de imbuteliere doze 13.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include actionarile electrice ale utilajelor liniei de imbuteliere doze. Lista utilajelor este data in tabelul 13.1. Puterile nominale ale motoarelor echivalente s-au determinat din puterile nominale ale motoarelor actionarilor electrice din schema monofilara a instalatiei. Nr.crt. Consumator Pinst[kW] 1 Actionare principala 3 2 Conveior 0.75 3 Reglaj umplere 0,55 4 Pompa bere 1,5 5 Instalatie umplere(motor echivalent) 10,3 6 Pasteurizator(motor echivalent) 9.17 7 Baxator 18 Tabelul 13.1. Lista utilajelor din linia de imbuteliere doze 13.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Principalele utilaje ale liniei de imbuteliere doze sunt: umplutorul, pasteurizatorul si masina de baxat Masina de baxat este principalul consumator de energie electrica iar pasteurizatorul este principalul consumator de abur. Procesul este automatizat, asigurandu-se controlul parametrilor tehnologici impusi. Puterile electrice instalate pe linie sunt date in tabelul 13.1. 13.3.Schema fluxului tehnologic Este data in fig.13.1. Bere filtrata
Racire
Imbuteliere
Pasteurizare
Baxare
Depozitare Fig.13.1. Schema fluxului tehnologic de imbuteliere a berii la doze 13.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Dozele de aluminiu, inainte de umplere, se dezinfecteaza conform procedurilor de igienizare. Umplerea dozelor se face izobarometric, sub presiune de bioxid de carbon. Umplutorul este utilajul care efectueaza automat umplerea, ambutisarea-aplicarea capacului si verificarea dozelor cu bere. Berea imbuteliata in doze se pasteurizeaza in pasteurizatorul tip tunel, de unde, cu benzile transportoare, se trimite la masina de baxat. In conditii normale de functionare, se imbuteliaza 13,5hl de bere pe ora. 13.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe instalatia de imbuteliere doze se face orar.
125
13.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici ai utilajelor s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B, cu caracteristicile date in Anexa 1.1. 13.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe alimentarea tabloului electric general al liniei, pe alimentarea baxatorului si pe alimentarea pasteurizatorului. 13.8.Fisa de masuratori Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 13.2. Nr. Echipament masurat Denumire Data Durata Pmed Imed crt. curba de sarcina [kW] [A] 1 Masina de baxat BAXDOZE 02.07.2015 10h19min…11h18min 11.8 18.5 2 Pasteurizator PASTDOZE 02.07.2015 11h41min…12h42min 7.7 16,1 3 Instalatie imbuteliere DOZE 02.07.2015 11h51min ..14h41min 23.8 42,3 4 Instalatie imbuteliere DOZE2 02.07.2015 12h55min ..13h53min 23.3 44,2 Tabelul 13.2.Curbe de sarcina inregistrate pe linia de imbuteliere doze Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpconv + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de actionari electrice si rezistente de incalzire , Wu – energia utila pentru transport, pasteurizare si baxare, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpconv – pierderile de energie in convertizoare, Wpcab – pierderile in cabluri. 13.9.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 13.3. Nr. crt.
Utilaj
Masina 1 umplere 2 Pasteurizator 3 Masina baxat Total doze
Pnom [kW]
Psarc [kW]
17.1 9.2 18 44.3
4.3 7.7 11.8 23.8
Is [A] 9.9 16.1 18.5 44.5
Po Tf [kW] [h] 1.17 1.07 0.00 2.24
Wabs Wpmec Wpconv Wpcab [kWh] [kWh] kWh [kWh]
1 1 1
4.3 7.7 11.8 0
1.17 1.07 0.00 2.24
0.22 0.00 0.59 0.81
0.01 0.03 0.01 0.09
Wptot [kWh]
Wu [kWh]
1.39 1.10 0.60 3.10
2.90 6.60 11.20 20.70
η [%] 67.60 85.73 94.88 86.99
Tabelul 13.3. Parametrii electrici de functionare si valorile componentelor de bilant Parametrii electrici de functionare a utilajelor s-au luat din curbele de sarcina inregistrate. Motoarele echivalente luate in considerare in calculele de bilant sunt : -Pasteurizator – Pnom= 9,17kW, -Instalatie de umplere si transport - Pnom = 17,1kW, Ipoteze de calcul Pierderile electrice si mecanice in motoare se calculeaza cu modelul matematic BEMAS 2, Pierderile in dispozitive de comutatie statica se considera de 0,05 din valoarea energiei vehiculate prin dispozitive, Pierderile in cabluri se calculeaza cu formula de calcul data in Anexa .. de calcul a pierderilor electrice, Energia electrica absorbita de baxator se considera energie utila necesara procesului de infoliere.
126
13.10.Tabelul de bilant Intrari Energie electrica absorbita Total energie intrata
kWh
%
Iesiri kWh % Energie utila 20.70 86.97 Pierderi electrice si mecanice in motoare 2.24 9.41 23.80 100 Pierderi in dispozitive statice de comutatie 0.81 3.40 Pierderi in conductoarele de alimentare 0.09 0.38 Total pierderi 3.10 13.03 23.80 100 Total energie iesita
100
Eroare de inchidere bilant
0
0
13.11. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 23.8 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.38% = 0,09 kWh
Pierderi de energie electrica in disp.de comutatie statica Wpconv =3.40% = 0,81 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 9.41%= 2.24 kWh
Energie electrica utila Wu = 86.97%= 20.70 kWh
13.12.Analiza bilantului real pe instalatia de imbuteliere doze 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in instalatia de imbuteliere doze este de 86,97%. 2.Energia utila are valoarea de 10,87kWh si este repartizata astfel : -energia utila in actionari electrice – 9,50kWh, -energia utila in baxator - 11,20kWh, 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 2,24kWh, 4.Energia absorbita orar pe instalatia de imbuteliere are valoarea de 23.8kWh si este repartizata astfel : -energie absorbita de pasteurizator - 7.7 kWh, -energie absorbita de baxator - 11,8 kWh, -energie absorbita de actionarile electrice ale masinii de umplere -4.3kWh
127
Se observa ca energia absorbita de masina de baxat reprezinta 49,6% din energia absorbita de instalatia de imbuteliere doze. 5.Ca resurse secundare rezultate din utilizarea energiei electrice se mentioneaza caldura degajata in hala in procesul de formare a baxurilor de doze. 6.Masina de baxat utilizeaza abur pentru pasteurizare dar nu exista contor de energie termica. Instalatia este realizata fara izolare termica a peretilor si se inregistreaza pierderi mari prin pereti. Se mentioneaza ca sistemul de distributie a aburului, dupa robinetul de admisie in instalatie, inclusiv acesta, nu are izolatie termica. 7.Consumul specific de energie electrica pentru imbutelierea berii in doze este de 1,76kWh/hl 13.13.Plan de masuri 1.Instalatia functioneaza in parametri optimi din punct de vedere electric. 2.Corelat cu durata de functionare a instalatiei, se recomanda analiza oprtunitatii izolarii termice a sistemului de distributie a aburului in pasteurizator. Pierderile orare de caldura pe sistemul de distributie a aburului in pasteurizator au valoarea de 1,90kWh. 13.14.Bilant optim Deoarece instalatia functioneaza in parametri optimi din punct de vedere electric, bilantul optim nu se elaboreaza.
128
Anexa 13.1. Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina “KEGDOZE”, pe alimentarea generala a sectiei; tesant=1min; 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
129
2. Curba de sarcina “DOZA”, pe alimentarea generala a instalatiei de imbuteliere doze, t esant=1min; 2.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
130
3.Curba de sarcina “DOZE2”, pe alimentarea generala a instalatiei de imbuteliere doze, t esant=1min; 3.1.Curba P=f(t)
3.2.Curba I=f(t)
131
4.Curba de sarcina “PASTDOZA”, pe alimentarea pasteurizatorului; tesant=1min, 4.1.Curba P=f(t)
4.2.Curba I =f(t)
132
5.Curba de sarcina “BAXDOZE”, pe alimentarea baxatorului; tesant=1min, 5.1.Curba P=f(t)
5.2. Curba I=f(t)
133
Cap.14.Bilant electroenergetic orar pe instalatia de imbuteliere in butoaie KEG 14.1.Conturul bilantului Conturul bilantului include actionarile electrice ale utilajelor liniei de imbuteliere KEG. Lista utilajelor este data in tabelul 14.1. Puterea nominala a motorului echivalent s-a determinat din puterile nominale ale motoarelor actionarilor electrice din schema monofilara a instalatiei. Nr.crt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Consumator Pn[kW] Tip cablu A[mmp] Pompa apa calda pasteurizator 4 2.5 2.5 Pompa extractie bere umplutor 4 2.5 2.5 Pompa pasteurizare 4 2.5 2.5 Pompa recirculare 7,5 4 4 Manipulator 1 0.75 2.5 2.5 Manipulator 2 0.75 2.5 2.5 Impingator 0.75 2.5 2.5 Conveior 0.75 2.5 2.5 Conveior 0,75 2.5 2.5 Conveior cu role 1 1.5 2.5 2.5 Conveior cu role 2 1.5 2.5 2.5 Conveior cu role 3 1.5 2.5 2.5 Pompa CIP 1 3 2.5 2.5 Pompa CIP 1 3 2.5 2.5 Pompa CIP 1 3 2.5 2.5 Total putere instalata 36,75 Tabelul 14.1. Lista utilajelor din linia de imbuteliere KEG
14.2.Caracteristicile tehnice ale principalelor agregate si instalatii din contur Linia este automatizata si utilajele sunt specific operatiei de imbuteliere a berii in butoaie KEG. Puterile electrice ale actionarilor electrice instalate pe linie sunt date in tabelul 14.1. 14.3.Schema fluxului tehnologic Este data in fig.14.1. Bere filtrata
Imbuteliere
Pasteurizare
Depozitare Fig.14.1. Schema fluxului tehnologic de imbuteliere a berii in butoaie KEG 14.4.Prezentarea sumara a procesului tehnologic Inainte de a fi umplute cu bere, butoaiele KEG sunt spalate si sterilizate pentru a corespunde normelor.Inainte de imbuteliere, berea este pasteurizata printr-un pasteurizator flesh. Inainte de umplere, se realizeaza presurizarea butoaielor cu bioxid de carbon, pentru a evita spumarea si oxidarea berii. Umplerea butoaielor se realizeaza izobarometric.
134
14.5.Stabilirea unitatii de referinta asociate bilantului Bilantul pe instalatia de imbuteliere butoaie KEG se face orar. 14.6.Aparate de masura folosite, caracteristici metrologice Pentru inregistrarea parametrilor electrici ai utilajelor s-au utilizat analizoare de retea tip CA8332B, cu caracteristicile date in Anexa 1.1. 14.7.Schema si puncte de masura Masuratorile s-au efectuat pe alimentarea tabloului electric general al liniei. 14.8.Fisa de masuratori 14.8.1.Curbele de sarcina inregistrate sunt date in tabelul 14.2. Nr. Echipament Denumire Data Durata Pmed Imed Linii in crt. masurat CS [kW] [A] functiune 1 Instalatie KEG KEG 18.06.15 15h39min…16h35min 80.2 145.6 KEG+ Agregat frig 36.24 66,9 KEG 2 Instalatie KEG KEGA 18.06.15 16h36min ..17h45min 77.5 140,2 KEG+ Agregat frig 34.8 64.7 KEG 3 Instalatie KEG KEGDOZE 01/02.07.15 18h02min/01.07.2015- 33,73 65.1 KEG 09h00min/02.07.2015 23.2 40.5 DOZE Tabelul 14.2.Curbe de sarcina inregistrate pe linia de imbuteliere KEG 14.8.2.Capacitatea de imbuteliere - 40hl/ora. 14.9.Ecuatia de bilant Wi =Wabs = ΣWe = Wu + Wpmec + Wpcab, unde : Wabs – energia absorbita de motoarele electrice, Wu – energia utila pentru antrenarea utilajelor, Wpmec – pierderile electrice si mecanice in motoare, Wpcab – pierderile in cabluri. 14.10.Calculul componentelor de bilant Componentele de bilant se calculeaza cu datele din tabelul 14.3. Nr. crt.
Utilaj
Pinst [kW]
Ps [kW]
Is [A]
Po Rf [kW] [Ω]
Wabs [kWh]
Wpmec [kWh]
Wpcab Wptot Wu [kWh] [kWh] [kWh]
1 Motor echivalent 36.75 34.8 64.7 3.29 0.01 34.8 3.29 0.04 3.33 Tabelul 14.3. Parametri electrici de functionare si valorile componentelor de bilant
31.47 90.42
Parametrii electrici de functionare ai utilajelor s-au luat din curbele de sarcina inregistrate. Puterea motorului echivalent s-a determinat din suma puterilor nominale ale motoarelor electrice ale liniei. Ipoteze de calcul Pierderile electrice si mecanice in motor se calculeaza cu modelul matematic BEMAS 2, Pierderile in cabluri se calculeaza cu formula de calcul data in Anexa de calcul a pierderilor electrice, 14.11.Tabelul de bilant Intrari kWh % Iesiri kWh % Energie utila 31.47 90.42 Energie Pierderi electrice si mecanice in motoare 3.29 9.45 electrica 34.8 100 Pierderi in conductoarele de alimentare 0.04 0.13 absorbita Total pierderi 3.33 9.58 Total energie 34.8 100 Total energie iesita 34.8 100 intrata Eroare de inchidere bilant 0 0
135
η [%]
14.12. Diagrama Sankey
Energie electrica intrata Wabs=100%= 34.8 kWh
Pierderi de energie electrica in cablurile de alimentare Wpcab =0.13% = 0,04 kWh
Pierderi electrice si mecanice in motoare Wpmec= 9.58%= 3.29 kWh
Energie electrica utila Wu = 90.42%= 31.47 kWh
14.13.Analiza bilantului real pe instalatia de imbuteliere KEG 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in instalatia de imbuteliere KEG este de 90,42%. 2.Energia utila are valoarea de 31,47kWh 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice au valoarea 3,29kWh, 4.Energia absorbita orar pe instalatia de imbuteliere KEG are valoarea medie de 34.8kWh. 6.Instalatia utilizeaza abur pentru pasteurizare si igienizare fara masurarea cantitatii de abur utilizate. Exista zone de retea de abur fara izolare termica, unde se inregistreaza pierderi. Se mentioneaza ca sistemul de distributie a aburului are zone fara izolatie termica :corpuri robineti si conducte . Pierderile de caldura inregistrate pe zonele fara izolatie au valoarea de 2,10kWh 7.Consumul specific de energie electrica pentru imbutelierea berii in butoaie, fara luarea in considerare a consumului de energie electrica a agregatului de frig este de 0,92kWh/hl. 14.14.Plan de masuri 1.Instalatia functioneaza in parametri optimi din punct de vedere electric. 2.Corelat cu durata de functionare a instalatiei, se recomanda analiza oportunitatii izolarii termice a sistemului de distributie a aburului in pasteurizator. Pierderile orare de caldura pe sistemul de distributie a aburului in instalatie se pot reduce cu 50%, adica 1kWh/h, echivalent cu 24kWh/zi, adica 2,4Nmc gaz metan. 14.15.Bilant optim Deoarece instalatia functioneaza in parametri optimi din punct de vedere electric, bilantul optim nu se elaboreaza.
136
Anexa 14.1.Fisa de masuratori 1.Curba de sarcina “KEG”, pe alimentarea generala a TFG 1.1.Curba P=f(t)
1.2.Curba I=f(t)
137
2.Curba de sarcina “KEGA”, pe alimentarea generala a TFG 2.1.Curba P=f(t)
2.2.Curba I=f(t)
138
3.Curba de sarcina “KEGDOZA”, pe alimentarea TFG sectie 3.1.Curba P=f(t)
3.2.Curba I=f(t)
Nota Pe prima parte a curbei, la P= 35kW, este in functionare linia de imbuteliere KEG iar pe ultima parte a curbei este in functiune linia de imbuteliere doze.
139
Cap.15.Analiza bilanturilor energetice. Sinteza 15.1.Posturile de transformare 15.1.1.Analiza bilantului real pe 24 de ore si a datelor masuratorilor 1.Randamentul sistemului de distributie a energiei electrice pe platforma ALBRAU este de 98,64%. 2.Pierderile de energie in transformatoare sunt de 131.3kWh/1,38%, 5.Gradul de incarcare al transformatoarelor electrice de distributie, de valoare redusa, este dat in tabelul 15.1. Nr. Snom Ssarcmed Ssarc/Snom crt. Transformator [kVA] [kVA] 1 Trafo 1 1200 277.3 0.23 2 Trafo 2 1200 186.4 0.16 Tabelul 15.1. Gradul de incarcare al transformatoarelor 15.1.2.Analiza curbelor de sarcina inregistrate 15.1.2.1.Analiza indicatorilor specifici ai curbei de sarcina zilnice a platformei de productie Albrau Curba de sarcina zilnica a platformei s-a determinat din curbele de sarcina zilnice ale celor doua transformatoare in functiune. Pentru curbele de sarcina, sunt definiti urmatorii indicatori: Wabs – energia absorbita zilnic, Pmax – puterea maxima absorbita, Pmin – puterea minima absorbita, Pmed – puterea medie absorbita pe intervalul de 24 de ore, kP = Pmed/Pmax, coeficientul de aplatizare zilnica, αP = Pmin/Pmax, coeficientul de neuniformitate zilnica, TU = Wabs/ Pmax, durata de utilizare a puterii maxime Valorile puterilor medii orare pe intervalul de 24 de ore monitorizat sunt date in tabelul 15.2. Data Ora Pmed[kW] 18.06.2015 11:00:00 418.5 18.06.2015 12:00:00 411.3 18.06.2015 13:00:00 503.0 18.06.2015 14:00:00 463.4 18.06.2015 15:00:00 513.8 18.06.2015 16:00:00 380.2 18.06.2015 17:00:00 335.4 18.06.2015 18:00:00 485.0 18.06.2015 19:00:00 391.1 18.06.2015 20:00:00 382.9 18.06.2015 21:00:00 415.8 18.06.2015 22:00:00 398.8 18.06.2015 23:00:00 489.6 18.06.2015 0:00:00 425.5 19.06.2015 1:00:00 391.7 19.06.2015 2:00:00 364.0 19.06.2015 3:00:00 249.1 19.06.2015 4:00:00 322.6 19.06.2015 5:00:00 272.3
140
19.06.2015 6:00:00 279.3 19.06.2015 7:00:00 293.7 19.06.2015 8:00:00 370.4 19.06.2015 9:00:00 402.2 19.06.2015 10:00:00 568.6 Tabelul 15.2. Valorile puterii medii orare pe intervalul de 24 de ore analizat Valorile indicatorilor specifici ai curbelor de sarcina sunt dati in tabelul 15.3. Indicator UM Valoare Wabs kWh 9528.0 Pmax kW 568.6 Pmin kW 249.1 Pmed kW 397.0 kP = Pmed/Pmax 0.44 αP = Pmin/Pmax 0.70 TU = Wabs/ Pmax ore 16.76 Tabelul 15.3.Indicatorii specifici ai curbei zilnice de sarcina Din tabelul 15.3, rezulta urmatoarele: a)gradul de aplatizare este redus – 0,44, b)gradul de neuniformitate este ridicat - 0,70, c)durata de utilizare a puterii maxime are o valoare medie 16,76 ore. d)Pmax= 568,6kW, 15.1.2.2.Analiza curbelor de sarcina pe transformatoare 1.Puterile maxime inregistrate au valorile din tabelul 15.4. Timp esantionare Pmax[kW] PT1 PT2 PT1+PT2 1 min 502.4 248 659 15 min 445 243 591 1 ora 379.4 232.6 568.6 Tabelul 15.4.Puteri maxime inregistrate la timpi de esantionare diferiti Se observa ca puterea maxima la minut nu depaseste o incarcare de 700kW/ 830kVA(69%). Conform normativelor tehnice, o incarcare de 70% a transformatoarelor este in limite normale, fara sa apara probleme de incalzire a uleiului. 2.Coeficientii de distorsiune in tensiune si curent au valorile date in tabelul 15.5. Coeficient PT1 PT2 de distorsiune Vthd –distorsiune tensiune de faza [%] 0,3...2,2 0,6...2,4 Uthd – distorsiune tensiune de linie [%] 0,4...2,5 0.7...1.8 Athd – distorsiune curent [%] 2,5...32 1,7..17,4(49,8*) Tabelul 15.5. Coeficientii de distorsiune in tensiune si curent;* - valoare singulara Coeficientii de distorsiune in tensiune se incadreaza in valorile normate(maxim 8%). 15.2.Instalatia de osmoza.Analiza bilantului real 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in instalatia de imbuteliere doze este de 86,97%. 2.Energia utila are valoarea de 60,41kWh si este repartizata astfel : -energia utila in pompe puturi – 15.23 kWh, -energia utila in pompe filtrare – 42,31 kWh, -energia utila in pompe apa demi – 2,88 kWh,
141
3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 6.7kWh, 4.Energia absorbita orar pe instalatia de osmoza are valoarea de 68,9kWh si este repartizata astfel : -energie absorbita de pompe puturi -17,7 kWh, -energie absorbita de pompe osmoza - 47,1 kWh, -energie absorbita de pompe apa demi - 3,6kWh Se observa ca energia absorbita de pompele filtrului cu membrana reprezinta 68,35% din energia absorbita de instalatia de filtrare. 5.Consumul specific de energie pentru obtinerea apei filtrate , pompare din puturi si filtrare prin membrana, este 1,38kWh/mc 15.3.Compresoare de aer 15.3.1.Analiza bilantului electroenergetic real orar Din analiza bilantului energetic real orar se observa urmatoarele: Randamentul energetic al compresorului Atlas Copco tip GA 37 este de 71,88 % Energia electrica utila a compresorului este Wu = 27,91 kWh Pierderile de energie in conductoarele de alimentare sunt Wpcab = 0,08 kWh(0,21%), Energia electrica absorbita de compresor este de 38,12 kWh Consumul specific de energie electrica al compresorului este de 0,092 kWh/mc 15.3.2.Resurse secundare de energie Un compresor cu surub converteste practic toata energia consumata in caldura. Aproximativ 4% din energie ramane in aerul comprimat produs, iar caldura disipata in mediu inconjurator reprezinta inca aproximativ 2%. In procesul de producere a aerului comprimat se evidentiaza importante resurse secundare, sub forma de caldura, care se disipa in mediul inconjurator. Din datele producatorului, rezulta o cantitate de caldura recuperabila echivalenta cu 72% din energia electrica absorbita de motorul compresorului. Astfel, orar, pentru compresor ul GA37 FF, energia recuperabila sub forma de caldura, are valoarea de 25.1kWh. 15.4.Agregatele de frig 15.4.1. Analiza bilantului electroenergetic real orar 1.Randamentul de utilizare al energiei electrice are valoarea de 87 %: 2.Consumul orar de energie electrica pe toate agregatele de frig este de 284,11 kWh, 3.Energia utila are valoarea de 247,17kWh,, 4.Pierderile de energie au urmatoarele valori: -pierderile electrice si mecanice in motoare – 29.23 kWh (10,29%), -pierderile in cabluri – 1,43 kWh (0,50%), -pierderile in convertizoare – 2,68kWh(0,94%), -pierderile in transformatoarele de adaptare – 3,6kWh(1,27%), 15.4.2.Analiza parametrilor electrici de functionare ai agregatelor de frig 1.Puterile absorbite de agregatele de frig si pompele de glicol la data masuratorilor au valorile din tabelul 15.6. Nr. crt. 1 2 3 4 5
Agregat de frig
Pnom [kW] Agregat 1 71 Agregat 2 71 Pompa glicol agregat 1 7.5 Pompa glicol agregat 2 7.5 Pompa glicol pt.instalatie 7.5
142
Pmed [[kW] 23 38 8.8 8.1 3.8
Imed [A] 65.9 82.7 16.2 15 10.3
6 Agregat de frig 3 88 53.6 107.9 7 Pompe glicol agregat 3 14 11.2 22 8 Agregat de frig 4 125 53.5 104 9 Pompe glicol agregat 4 2x11 16.1 31.8 10 Agregat de frig 5 58 41.6 78.7 Tabelul 15.6. Puterile medii absorbite de agregatele de frig(inclusiv ventilatoare) si pompele de glicol Din tabelul 15.6. se observa urmatoarele: a)incarcarile agregatelor de frig sunt reduse. Exceptie face agregatul 4 care are putere maxima de 130kW pe agregat; pe curba de sarcina este inregistrat si un maxim de 252kW, la functionarea a 2 agregate. b)Motorul pompei de glicol de la agregatul 1 functioneaza in suprasarcina limita, de 110%. c)Motorul pompei de glicol de la agregatul 2 functioneaza subincarcat la 50%. 15.4.3.Resurse secundare In procesul de producere a frigului se se degaja in mediu caldura acumulata in agentul frigorific, dupa compresie care se constituie ca importanta resursa secundara. In cazul agregatelor de frig existente, data fiind solutia constructiva a acestora, recuperarea caldurii disipate in mediu de ventilatoarele condensatoarelor nu se poate realiza. 15.5.Transvazare cereale la moara. Analiza bilantului electroenergetic real pe ciclu de transvazare 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in transvazare este de 70,37%. 2.Energia utila are valoarea de 10,87kWh si repartizata astfel : -energia utila in utilajele de transport – 2,56kWh, -energia utila in ventilatie - 8,31kWh, 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare si mecanisme are valoarea de 4,44kWh, repartizata astfel : -pierderi in utilaje de transport - 1,74kWh, -pierderi in ventilatoare - 2,70kWh, 4.Energia absorbita pe ciclu de transvazare are valoarea de 15,45kWh, repartizata astfel : -energie absorbita de utilajele de transport - 4,35kWh, -energie absorbita de ventilatoare - 10,11kWh. Se observa ca ventilatoarele absorb mai mult de 2/3 din energia electrica absorbita pe un ciclu de transvazare. 5.Gradul de incarcare al motoarelor utilajelor de transport este redus dar este specific acestui tip de utilaje. Gradul de incarcare este dat in tabelul 15.7. Nr. crt.
Pinst [kW]
Utilaj
1 Utilaje transport 2 Ventilator F1
Ps [kW]
kinc [%]
11.19
2.9
11
3.8
25.91
34.55 3 Ventilator F2 7.5 3.6 48 Tabelul 15.7.Gradul de incarcare al utilajelor de la transvazare
15.6.Macinare cereale. Analiza bilantului electroenergetic real pe ciclu de macinare 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in macinare este de 78,65%. 2.Energia utila pe sarja/ciclu are valoarea de 9,10kWh, 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare au valoarea de 1,87kWh, 4.Energia absorbita pe ciclu de macinare are valoarea de 11,57kWh, 5.Consumul specific de energie pe faza tehnologica macinare este de 3,66kWh/to, 6.Gradul de incarcare al motorului echivalent este de 56%.
143
15.7.Instalatia de fierbere 15.7.1.Analiza bilantului electroenergetic real pe sarja 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in fierbere este de 84.53%. 2.Energia utila pe sarja are valoarea de 115.75kWh/84.53%, Din energia utila calculata, 44,55kWh reprezinta energia absorbita de UPS care asigura alimentarea circuitelor de comanda. 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare au valoarea de 14,15kWh/10,33%, 4.Energia absorbita pe sarja are valoarea de 136,94kWh(fara transvazare cereale), 5.Consumul specific de energie este de 136,94kWh/to(0,58kWh/hl de must ; s-a considerat ca pe sarja se obtine 235hl de must). Aceasta valoare nu include consumul specific de energie electrica pe transvazare cereale din silozurile sectiei in silozul morii si din silozurile de receptie in silozurile morii. Din bilantul energetc pe transvazare cereale in silozul morii, a rezultat un consum specific de 15,45kWh/sarja. In aceasta ipoteza, consumul specific este 152,39kWh/sarja( 0,648kWh/hl de must). Din masuratorile realizate pe 24 de ore, in ipoteza obtinerii a 5 sarje de cite 235 hl must, rezulta un consum specific de energie electrica pe sarja de 133kWh, fara considerarea consumului specific al transvazarii. Se observa ca valorile consumului specific obtinute pe sarja singulara si pe sarje multiple sunt sensibil apropiate. 6.Resursele secundare de caldura aparute in procesul de fierbere sunt generate de utilizarea aburului si apei calde. In proces se recupereaza parte din caldura intrata in proces, astfel : Caldura aburului rezultat la fierberea mustului, se recupereaza partial prin schimbatorul de caldura abur/apa, Caldura inmagazinata in must, in vasul Whirpool, se recupereaza partial prin schimbator de caldura Caldura pierduta prin peretii vaselor nu se recupereaza ci se evacueaza in mediu. Deasemenea, nu se recupereaza caldura pierduta la suprafata plamezii in vasele de plamada. 15.7.2.Date privind consumul de energie electrica pe faza de igienizare S-au inregistrat urmatoarele curbe de sarcina la igienizare : « CIPTRUB », « CIPWHP ». Din curbele de sarcina inregistrate, rezulta urmatoarele consumuri medii de energie : Pentru igienizare trub – 10,2 kWh/ora, Pentru igienizare vas Whirpool – 18,1kWh/ora. 15.8.Instalatia de fermentare. Analiza bilantului electroenergetic real si a curbei de sarcina inregistrate 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in motoarele pompelor de igienizare este de 83.67%. 2.Energia utila pe ciclu are valoarea de 21.35kWh/83.67%. 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare au valoarea de 1,21kWh/4.76%, 4.Energia absorbita pe ciclu are valoarea de 25.52kWh, 5.Puterea absorbita de circuitele de comanda este de 0,84kW, rezultand un consum zilnic de energie de 20,16kWh. 6.Din masuratorile electrice realizate pe 12 zile, pe tabloul electric general al sectiei fermentare, a rezultat distributia consumului de energie electrica pe zile si schimburi, prezentata in tabelul 15.7. Data 06.08.15 07.08.15 08.08.15 09.08.15 10.08.15 11.08.15 12.08.15 Schimb 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 Wabs [kWh] 45.0 29.5 51.0 65.1 45.7 11.3 39.5 19.6 29.8 43.2 50.9 14.1 32.3 43.7 Data 13.08.15 14.08.15 15.08.15 16.08.15 17.08.15 18.08.15 Schimb 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 Wabs [kWh] 18.1 9.9 10.0 12.2 16.4 10.1 18.4 38.5 14.1 14.99 36 Tabelul 15.7. Consumul de energie electrica pe schimburi in perioada 06.08.2015…18.08.2015.
144
Se observa o variabilitate mare a consumului de energie electrica pe schimburi. Practic, consumul de energie electrica este este determinat de numarul de igienizari realizate, igienizari care sunt impuse de ritmul de filtrare a berii. 15.9. Instalatia de filtrare. Analiza bilantului electroenergetic real 15.9.1.TF HGB01 – pompe filtrare 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe TF HGB01, este de 69.20%. 2.Energia utila are valoarea de 5,26kWh/69,20%. 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 4.94kWh/25.49%, 4.Energia absorbita orar de pompe pentru regimul de functionare analizat este de 7,6kWh. 5.Pierderile in cablurile de alimentare au valoare redusa, de 0,02kWh/0.31%. 6.Consumul specific de energie pe filtrare bere este de 0.094kWh/hl. 7.Motoarele functioneaza cu grad redus de incarcare(0,16%), pentru regimul de functionare din momentul masuratorilor. 15.9.2.TF CCDW01 – coloana apa 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe TF CCDW01, este de 78.18%. 2.Energia utila are valoarea de 2.58kWh/78,18%. 3.Pierderile electrice si mecanice in motorul pompei are valoarea de 0.54kWh/16.27%, 4.Energia absorbita orar de pompa este de 3.3kWh. 5.Pierderile in cablurile de alimentare au valoare redusa, de 0,02kWh/0.55%. 6.Consumul specific de energie pe tratare apa pentru producerea berii este de 0.088kWh/hl. 7.Gradul de incarcare al motorului pompei este de 60%. 15.9.3.TF CIP01 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe TF CIP01, pentru operatia de igienizare al unui vas cu functionarea unei pompe de tur si a unei pompe de retur, este de 72.91%. 2.Energia utila are valoarea de 4.38kWh/72,91%. 3.Pierderile electrice si mecanice in motoare are valoarea de 1 .32kWh/16.27%, 4.Energia absorbita orar de pompe este de 6kWh. 5.Pierderile in cablurile de alimentare au valoare redusa, de 0,002kWh/0.04%. 6.Consumul specific de energie pe igienizare vas este de 6kWh/vas, pentru o durata de 1 ora. 7.Gradul de incarcare al motorului pompei este redus (0,27%). Observatie generala pentru consumatorii de la filtrare Din curbele de sarcina inregistrate pe TE Filtrare, se observa valori ale tensiunii de linie in intervalul 373…385V. 15.10.Agregatul COMBI 200. Analiza bilantului real 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe agregatul COMBI 200, inclusiv compresoarele de aer, este de 79,9%. 2.Energia utila are valoarea de 31.65kWh si este repartizata astfel : Incalzire 8,68kWh Actionari electrice 1,2kWh Compresor +booster 16,75kWh Agregate uscare aer 0.85kWh Pompa racire matrite 4,17kWh 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 6.77kWh, 4.Energia absorbita orar de utilaje este de 39,6kWh si este repartizata astfel : -energie absorbita de agregat(incalzire+transport preforme) - 10,6 kWh, -energie absorbita de compresoare - 25 kWh, -energie absorbita de pompa apa racire - 4,9 kWh 5.Pierderile in cablul de alimentare al TF compresoare din TF statie electrica Filtrare au valoare ridicata, de 0,65kWh/h datorita sectiunii reduse, de 2x2,5mmp. 6.Caldura din zona de incalzire a preformelor este evacuata in mediu. 7.Consumul specific de energie pe proces este de 2,64kWh/100butelii.
145
15.11.Agregatul COMBI 400. Analiza bilantului real 1.Randamentul de conversie al energiei electrice pe agregatul COMBI 400, inclusiv compresoarele de aer, este de 80.98%. 2.Energia utila are valoarea de 65,55kWh si este repartizata astfel : Incalzire 16.14kWh Actionari electrice 1,36kWh Compresor +booster 38,78kWh Agregate uscare aer 1.66kWh Pompa racire matrite 4,72kWh Ventilator transport+sortator 2,88kWh 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 14.39kWh, 4.Energia absorbita orar de utilaje este de 39,6kWh si este repartizata astfel : -agregat(incalzire+transport preforme) -17 kWh, -compresoare +uscare aer -53.3 kWh, -pompa apa racire - 5,5 kWh -Ventilator transport+sortator - 3,4 kWh 5.Pierderile in cablurile de alimentare au valoare redusa, de 0,16kWh. 6.Caldura din zona de incalzire a preformelor este evacuata in mediu. 7.Consumul specific de energie pe proces este de 2,64kWh/100butelii. 8.Din curbele de sarcina inregistrate pe TFG PET se observa valori ale tensiunii de linie in intervalul 360…373V, fapt care influienteaza nefavorabil randamentul motoarelor electrice. Valoarea redusa a tensiunii indica valori mari ale caderii de tensiune pe reteaua interna de distributie. 15.12.Instalatia imbuteliere PET 15.12.1.Analiza bilantului electroenergetic real 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in instalatia de imbuteliere PET este de 81,05%. 2.Energia utila are valoarea de 133,71kWh 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice si in compresoare au valoarea 26,20kWh(15,88%), 4.Energia absorbita orar pe instalatia de imbuteliere PET are valoarea medie de 164,98kWh. Nu se include in aceasta valoare aportul aerului comprimat pentru actionarile pneumatice care este furnizat de compresoarele Atlas Copco, alimentate din statia electrica Filtrare. 6.Instalatia utilizeaza abur pentru pasteurizare fara masurarea cantitatii de abur utilizate. Se mentioneaza ca energia utilizata pentru pasteurizare se recupereaza in schimbatorul de caldura al instalatiei. 7.Consumul specific de energie electrica pentru imbutelierea berii in recipiente PET, pe ansamblul liniei de imbuteliere, fara luarea in considerare a consumului de energie electrica pentru racirea berii preliminar imbutelierii, este de 1,94kWh/hl. 15.12.2.Analiza curbelor de sarcina 1.Asa cum s-a observat pe curbele de sarcina de pe masinile Combi, instalatiile de imbuteliere KEG si doze, caderea de tensiune pe cablurile de alimentare ale sistemului de distributie inregistreaza valori de pina la 10%, fapt ce afecteaza randamentul motoarelor electrice. 15.12.3.Resurse secundare de energie 1.Resursele secundare de energie, sub forma de caldura, se evidentiaza pe urmatoarele utilaje: Incalzirea preformelor in masinile Combi 200 si Combi 400 – caldura se evacueaza in hala, prin convectie libera si in mediu prin ventilatie fortata. Energia utilizata la incalzirea preformelor este de 26kWh/h. Incalzirea foliei termocontractibile in baxator - caldura se evacueaza in hala, prin convectie libera. Energia consumata de baxator, pentru incalzire este de 24kWh/h.
146
Incalzirea adezivului in masina de aplicat etichete - caldura se evacueaza in hala, prin convectie libera. Valoarea energiei utilizate pentru incalzirea adezivului este de 0,2kWh/h. Compresoarele si boosterele de la masinile COMBI 200 si COMBI 400 – caldura generata in timpul compresiei, se evacueaza in mediu. Caldura teoretic disponibila pentru compresoarele celor doua masini are valorile : 20,1kWh/h pentru Combi 200 si 45,5kWh/h pentru Combi 400. Flesh, la pasteurizarea berii – necuantificata. Ca resurse secundare de energie, se evidentiaza la linia de imbuteliere PET, o cantitate de caldura calculata in valoare de 115,5kWh/h. In analiza posibilitatilor tehnice de recuperare a resurselor secundare mentionate, trebuie de identificat posibilitatile de utilizare a apei calde rezultate si ce cerinte se impun in ce priveste modificarea instalatiilor. 15.13.Instalatia de imbuteliere doze.Analiza bilantului electroenergetic real 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in instalatia de imbuteliere doze este de 86,97%. 2.Energia utila are valoarea de 10,87kWh si este repartizata astfel : -energia utila in actionari electrice – 9,50kWh, -energia utila in baxator - 11,20kWh, 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice are valoarea de 2,24kWh, 4.Energia absorbita orar pe instalatia de imbuteliere are valoarea de 23.8kWh si este repartizata astfel : -energie absorbita de pasteurizator - 7.7 kWh, -energie absorbita de baxator - 11,8 kWh, -energie absorbita de actionarile electrice ale masinii de umplere -4.3kWh Se observa ca energia absorbita de masina de baxat reprezinta 49,6% din energia absorbita de instalatia de imbuteliere doze. 5.Ca resurse secundare rezultate din utilizarea energiei electrice se mentioneaza caldura degajata in hala in procesul de formare a baxurilor de doze. 6.Masina de baxat utilizeaza abur pentru pasteurizare dar nu exista contor de energie termica. Instalatia este realizata fara izolare termica a peretilor si se inregistreaza pierderi mari prin pereti. Se mentioneaza ca sistemul de distributie a aburului, dupa robinetul de admisie in instalatie, inclusiv acesta, nu are izolatie termica. 7.Consumul specific de energie electrica pentru imbutelierea berii in doze este de 1,76kWh/hl 15.14.Instalatia de imbuteliere KEG. Analiza bilantului electroenergetic real 1.Randamentul de conversie al energiei electrice in instalatia de imbuteliere KEG este de 90,42%. 2.Energia utila are valoarea de 31,47kWh 3.Pierderile electrice si mecanice in motoarele electrice au valoarea 3,29kWh, 4.Energia absorbita orar pe instalatia de imbuteliere KEG are valoarea medie de 34.8kWh. 6.Instalatia utilizeaza abur pentru pasteurizare si igienizare fara masurarea cantitatii de abur utilizate. Exista zone de retea de abur fara izolare termica, unde se inregistreaza pierderi. Se mentioneaza ca sistemul de distributie a aburului are zone fara izolatie termica :corpuri robineti si conducte . Pierderile de caldura inregistrate pe zonele fara izolatie au valoarea de 2,10kWh 7.Consumul specific de energie electrica pentru imbutelierea berii in butoaie, fara luarea in considerare a consumului de energie electrica a agregatului de frig este de 0,92kWh/hl.
147
Cap.16.Planurile de masuri – sinteza 16.1.Posturile de transformare 1.Analiza posibilitatii de functionare pe un transformator, cu cupla inchisa, atunci cand conditiile permit. La functionarea cu un transformator se obtine o reducere a pierderilor in transformatoare de 23,59kWh/zi, echivalent lunar cu 707,6kWh. 2.Analiza oportunitatii implementarii unui sistem de telegestiune la nivel de platforma in vederea monitorizarii consumurilor de energie electrica pe faze tehnologice si corelarea cu productia realizata. 16.2.Instalatia de osmoza 1.Instalatia are regim de functionare automat cu parametri optimi monitorizati de calculator de proces si nu s-au identificat cai pentru reducerea consumului de energie electrica . 16.3.Compresoarele de aer 1.Verificarea si mentinerea etansarii corespunzatoare a retelei de aer comprimat si a racordurilor actionarilor pneumatice deservite de compresor. Se mentioneaza ca printr-un orificiu cu sectiunea de 1mm2 pierderile de aer comprimat sunt echivalente energetic cu 0,6 kWh/h. 2.Verificarea starii tehnice a utilajelor consumatoare de aer comprimat si mentinerea acestora in stare corespunzatoare care sa asigure functionarea in regim optim. Se mentioneaza ca sistemul compresor-utilaje pneumatice are un randament de 10-15% de utilizare a energiei electrice. 3.Presiunea de utilizare a aerului comprimat sa fie mentinuta la valoarea optima atat pentru micsorarea pierderilor prin neetanseitati cit si pentru reducerea consumului de energie pe compresor(o presiune mai mica de functionare este echivalenta cu o putere electrica absorbita mai mica). 4.Analiza posibilitatii de recuperare a caldurii produsa in timpul functionarii compresoarelor care se poate realiza prin recuperatoare specializate, integrate in compresoare, furnizate de producatori. Practic, este vorba de un schimbator de caldura care preia energia din circuitul de racire al compresorului si o transfera apei din circuitul secundar, apa ce poate fi utilizata pentru incalzirea unei incinte sau ca apa calda. Se mentioneaza ca recuperarea caldurii este eficienta doar in cazul in care aceasta inlocuieste caldura produsa prin arderea gazului metan . In acest caz, perioada de amortizare a investitiei poate sa fie de ordinul a 6-8 luni, pentru functionare continua a compresorului si utilizare a caldurii recuperate. 5.Verificarea functionarii corecte a uscatoarelor cu aer care trebuie sa functioneze sincronizat cu compresoarele. In cazul in care sistemul de sincronizare nu functioneaza corect, uscatorul functioneaza si in perioadele de stop ale compresorului, acestlucru fiind echivalent cu o pierdere de 1kWh/h pentru uscatorul cu puterea de 1,5kW asociat compresorului GA30FF. 16.4.Agregatele de frig Nu s-au identificat masuri pentru reducerea consumului de energie electrica deoarece agregatele de frig functioneaza in regim automat, urmarindu-se mentinerea unei temperaturi prescrise pentru glicolul racit in evaporatoarele agregatelor. In plus, exploatarea agregatelor de frig este facuta corespunzator. In vederea estimarii consumurilor de energie electrica pe agregatele de frig, intr-o prima etapa, se recomanda inregistrarea saptaminala a orelor de functionare a agregatelor si corelarea cu sarcinile masurate la audit. O etapa ulterioara in determinarea consumului de energie electrica pe agregatele de frig montarea de contori electrici si integrarea acestora intr-un sistem de telegestiune care sa asigure urmarirea consumurilor de energie electrica pe faze tehnologice. 16.5.Transvazare cereale la moara 1.Utilajele de transport functioneaza in parametri caracteristici optimi si nu se identifica cai pentru reducerea consumului de energie. 2.Verificarea starii ventilatorului V2, dat fiind gradul redus de incarcare al acestuia, de 34,5%. Daca starea ventilatorului este corespunzatoare din punct de vedere mecanic, se recomanda analiza inlocuirii motorului de 11kW cu unul de putere mai mica.
148
16.6.Macinare cereale 1.Moara de cereale functioneaza in parametri optimi si nu se identifica cai pentru reducerea consumului de energie. 16.7.Instalatia de fierbere 1.Analiza posibilitatilor de recuperare si utilizare a caldurii-deseu generata in procesul tehnologic de fierbere. 16.8.Instalatia de fermentare Nu s-au identificat masuri de reducere a consumurilor de energie electrica pentru consumatorii de energie electrica din sectie date fiind conditiile de functionare: conducerea procesului pe calculator, alimentarea pompelor prin convertizoare de frecventa care asigura consumul optim pentru debite variabile. 16.9. Instalatia de filtrare 1.Parametrii de functionare ai instalatiei sunt controlati de automat de proces si sunt mentinuti la valori optime in functie de cerintele procesului si nu s-au identificat cai pentru reducerea consumului de energie electrica. 16.10.Agregatul COMBI 200 1.Instalatia are regim de functionare automat cu parametri optimi monitorizati si nu s-au identificat cai pentru reducerea consumului de energie electrica . 2.Majorarea sectiunii cablului de alimentare al TF compresoare pentru reducerea pierderilor de energie. O dublare a sectiunii ar reduce pierderile de energie cu 0,32kWh/ora, echivalent cu 320kWh/1000 ore functionare. 16.11.Agregatul COMBI 400 1.Instalatia are regim de functionare automat cu parametri optimi monitorizati si nu s-au identificat cai pentru reducerea consumului de energie electrica . 2.Analiza posibilitatilor de optimizare a configuratiei retelei de distributie si a circulatiei de puteri pentru reducerea caderilor de tensiune si implicit, a pierderilor de energie pe cabluri. 16.12.Instalatia imbuteliere PET 1.Se recomanda realizarea unui studiu al circulatiei de puteri pe sistemul de distributie al energiei electrice in vederea identificarii solutiei de optimizare care sa reduca valoarea caderii de tensiune pe traseul care alimenteaza statia electrica Filtrare. 2.Analiza oportunitatii realizarii unui sistem de telegestiune care sa permita masurarea energiei consumate pe instalatii si determinarea consumului specific de energie pe instalatii si faze tehnologice. 16.13.Instalatia de imbuteliere doze 1.Instalatia functioneaza in parametri optimi din punct de vedere electric. 2.Corelat cu durata de functionare a instalatiei, se recomanda analiza oprtunitatii izolarii termice a sistemului de distributie a aburului in pasteurizator. Pierderile orare de caldura pe sistemul de distributie a aburului in pasteurizator au valoarea de 1,90kWh. 16.14.Instalatia de imbuteliere KEG 1.Instalatia functioneaza in parametri optimi din punct de vedere electric. 2.Corelat cu durata de functionare a instalatiei, se recomanda analiza oportunitatii izolarii termice a sistemului de distributie a aburului in pasteurizator. Pierderile orare de caldura pe sistemul de distributie a aburului in instalatie se pot reduce cu 50%, adica 1kWh/h, echivalent cu 24kWh/zi, adica 2,4Nmc gaz metan.
149
Cap.17.Calculul indicatorilor economici pentru masurile propuse Indicatorii de eficienta economica pentru masurile propuse a caror aplicare conduce la reduceri de consumuri energetice sunt dati in tabelul 17.1. Nr. crt.
1
Economii estimate pe 12 luni [MWh] [tep] [Euro]
Denumirea masurii Functionarea pe un transformator, cu cupla inchisa, atunci cand conditiile tehnologice permit(sarcina redusa pe perioade semnificative de minim 7 zile).
4.2
0.36
230
Costuri de investitie [Euro]
Perioada simpla de recuperare[luni]
Fara costuri
Tabelul 17.1. Indicatorii de eficienta economica a masurilor propuse Masurile propuse a caror aplicare impun analize tehnice de fundamentare sunt date in tabelul 17.2. Nr. crt.
Denumirea masurii Realizarea unui studiu al circulatiei de puteri pe sistemul de distributie al energiei electrice
1
2
Analiza posibilitatilor de recuperare a pierderilor de caldura prin conductie in instalatia de fierbere
Efecte estimate a)reducerea valorii caderii de tensiune pe traseul de alimentare a statiei electrice Filtrare, b)reducerea pierderilor de energie pe cablurile magistrale intre statii si tablourile generale ale instalatiilor, c)cresterea randamentului motoarelor electrice dat fiind faptul ca acestea functioneaza corespunzator pentru variatii ale tensiunii de alimentare de +/-5%.
Indicatori economici
Costurile si indicatorii economici se stabilesc dupa realizarea studiului
Efectele si indicatorii economici se determina dupa analiza tehnica.
Tabelul 17.2. Masurile propuse a caror aplicare impun analize tehnice de fundamentare
150
Cap.18.Calculul elementelor de impact asupra mediului a consumului de energie electrica 18.1.Tipuri de impact mentionate in literatura de specialitate Tipurile de impact mentionate in literatura sunt date in tabelul 18.1. Tipul de impact
Actiunea
Asupra cui actioneaza
Epuizarea rezervelor de resurse naturale Efectul de sera
Toxicitate si ecotoxicitate
Factori perturbatori
Consumul de resurse Rezervele de resurse neregenerabile naturale Emisia gazelor cu efect de sera: Echilibrul termic al CO2, NOx, CO planetei Emisii de caldura, substante Toxicitate Oameni, fauna , flora chimice, emisii radioactive Acidificare Emisii chimice :SO2, NO2, HCl Flora, fauna Emisii de elemente ca: azot, Eutrofizare Flora, fauna fosfor in apele uzate Zgomot Emisii sonore Oameni, fauna Miros Emisii mirositoare Oameni, fauna Ocuparea Gradul de ocupare a unei Oameni, fauna, flora spatiului suprafete Constructii, inaltime, volum, Impact vizual Oameni forma Tabelul 18.1. Tipurile de impact mentionate in literatura
18.2.Tipuri de impact luate in considerare. Tipul de impact luat in considerare este efectul de sera cuantificat prin emisia gazelor CO2, NOx, CO la arderea combustibililor fosili in centralele termoelectrice din SEN pentru producerea energiei electrice utilizate de consumatorii platformei ALBRAU. 18.3.Calculul elementelor de impact asupra mediului pentru energia electrica absorbita de consumatorii de energie electrica pe anul 2014 Energia electrica absorbita de consumatorii platformei Albrau Prod si energia electrica produsa in SEN sunt date in tabelul 18.2. Consum de energie electrica En. electrica produsa Punct de consum pe anul 2012 [MWh] in SEN [MWh] Platforma productie SC ALBRAU PROD 2996,3 3404.88 Tabelul 18.2. Energia consumata in 2014 si energia electrica produsa in SEN Calculul energiei electrice produse in SEN [Sistemul Energetic National] s-a realizat cu considerarea unui randament de 88% al transportului si distributiei energiei electrice . Emisiile de noxe la utilizarea diferitelor tipuri de combustibil pentru producerea energiei electrice in centralele electrice sunt date in tabelul 18.3.
Emisii de noxe Tip de combustibil SO2 NOx Praf CO2 CH4 [g/MWh] [g/MWh] [g/MWh] [kg/MWh] [g/MWh] Lignit 668,4 703,6 617,7 1145,2 77,50 Pacura 849,0 872,0 16,0 608,0 22,70 Gaz 0,71 0,014 401,2 0,28 Tabelul 18.3.Emisii de noxe specifice in centralele termoelectrice din SEN
151
Cu datele de mai sus, se calculeaza emisiile de noxe in centrale pentru producerea energiei in centralele electrice din SEN, in valoare de 3404,88 MWh, pentru cele 3 tipuri de combustibil. Rezultatele se prezinta in tabelul 18.4.
Tip combustibil
SO2 [kg
NOx [kg]
Emisii totale de noxe Praf CO2 [kg] [to]
CH4 [kg
Lignit
2275.8
2395.7
2103.2
3899.3
263.9
Pacura
2890.7
2969.1
54.5
2070.2
77.3
0.0
2.4
0.0
1366.0
1.0
Gaz
Tabelul 18.4.Emisiile totale de noxe pentru producerea in SEN a energiei electrice consumate pe anul 2014 de platforma de productie ALBRAU PROD Bibliografie 1.Ghid de elaborare si analiza a bilanturilor energetice, ICEMENERG 2.T.Berinde s.a. – Intocmirea si analiza bilanturilor energetice in industrie, vol.I, II, Ed.Tehnica 1976
152
Anexa 15.Calculul pierderilor de energie electrica pentru transformatoare si cabluri electrice 1.Determinarea prin măsurări şi calcule pierderilor de energie electrică în cablurile electrice
E 3 k I 2 R 10 3 L f m L f kf
[kWh]
în care:
este coeficientul de formă al funcţiei I = f (t) şi reprezintă variaţia în timp a curentului din linie I, definit cu relaţia:
I kf =
Im
mp I m
Se realizează prin măsurători într-un interval de 24h (o zi) alegându-se în acest scop, o zi reprezentativă; este valoarea medie a curentului măsurat la capătul alimentat al liniei:
n I i I i 1 m n
[kA]
Imp
valoarea medie pătratică a curentului măsurat la capătul alimentat al liniei:
n Ii RL
Imp ={ΣIi2 /n}1/2 [kA] numărul de intervale egale (minim 24, pentru 24h) la care se face citirea curentului; valoarea curentului, măsurată la mijlocul intervalului i, în capătul liniei [kA]; rezistenţa echivalentă, pe fază, a liniei, care se determină prin calcul[Ω];
f
timpul de funcţionare a liniei [h]
2. Determinarea pierderilor de energie electrică in transformatoare cu două înfăşurări Pierderile de putere activă într-un transformator se pot determina cu ajutorul relaţiei: ΔPT = ΔP0 + β2* ΔPsc, în care:
P - pierderea totală de putere activă în transformator; T P - pierderea de putere activă în transformator, la funcţionarea sa în gol; 0 P - pierderea de putere activă în transformator, la funcţionarea sa în scurtcircuit; sc
- coeficientul de sarcină al transformatorului.
Pierderile de energie activă în transformator la funcţionarea în gol se consideră egale cu pierderile în fier, iar pierderile de putere activă la funcţionarea în scurtcircuit se consideră egale cu pierderile în cupru şi se iau din cataloage sau din cartea tehnică a transformatorului respectiv. Coeficientul de sarcină se determină cu relaţia:
I
k m f
I
în care:
n
Im intensitatea medie a curentului ce străbate transformatorul; In intensitatea nominală a curentului, la medie tensiune, a transformatorului. Pierderile de energie electrică activă în transformatoare se calculează cu relaţia: ΔEa = ΔP0*τt + β2* ΔPsc* τf , in care: τt este timpul total de conectare; τf timpul de funcţionare în sarcină; τs timpul de funcţionare a instalaţiilor auxiliare de răcire.
153