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Le calcul des économies d'énergie liées à la récupération de chaleur résiduelle des gaz d'échappement consiste à évaluer la quantité de chaleur récupérée et les économies d'énergie réalisées. Voici les formules et instructions de calcul les plus courantes :
1. Formule de calcul pour la récupération de la chaleur perdue des gaz d'échappement
La chaleur (Q) de récupération de la chaleur perdue des gaz d'échappement peut être calculée par la formule suivante :
Q = m · c · ΔT- Q: Chaleur récupérée (unité : kJ ou kcal)
- m: Débit massique des gaz d'échappement (unité : kg/s ou kg/h)
- c1 TP3Te51TP 3Te7% e8:Capacité thermique spécifique des gaz d'échappement (unité : kJ/(kg·℃), généralement l'air sec est d'environ 1,0, l'humidité doit être ajustée en fonction de la composition)
- ΔT:La chute de température des gaz d'échappement dans l'équipement de récupération de chaleur perdue (tel que l'échangeur de chaleur) (unité : °C), c'est-à-dire la différence de température d'entrée et de sortie
Note:Si le débit des gaz d'échappement est donné sous forme de débit volumique (m³/s ou m³/h), il doit être converti en débit massique par la masse volumique (ρ) :
m = V · ρParmi eux, ρ est déterminé en fonction de la température et de la composition des gaz d'échappement (par exemple, à pression normale, la densité de l'air à 100°C est d'environ 0,946 kg/m³).
2. Considérations sur l'efficacité de l'échangeur de chaleur
La chaleur réellement récupérée est affectée par l'efficacité de l'échangeur de chaleur (η), et la formule de correction est :
Qréel = η · Q- η: Efficacité thermique de l'échangeur de chaleur (généralement 0,6-0,9, selon la conception de l'équipement et les conditions de fonctionnement)
- Q:Récupération de chaleur maximale théorique
3. Calcul des économies d'énergie
(1) Économie de carburant
Si la chaleur résiduelle est utilisée pour remplacer un combustible (comme le gaz naturel ou le charbon), la quantité de combustible économisée est :
B = Qréel / ( Qcarburant · ηchaudière )- B:Quantité de carburant économisée (unité : kg ou m³)
- Qcarburant:Le pouvoir calorifique inférieur du combustible (unité : kJ/kg ou kJ/m³, comme le gaz naturel environ 35 000 kJ/m³)
- ηchaudière: Efficacité de combustion de la chaudière ou de l'équipement de chauffage (généralement 0,8-0,95)
(2) Économiser sur les coûts énergétiques
Les avantages économiques des économies d’énergie sont les suivants :
C = B · P- C:Économies de coûts (unité : yuan)
- P:Prix unitaire du carburant (unité : yuan/kg ou yuan/m³)
4. Exemple de calcul
Supposons que le débit des gaz d'échappement d'une usine est de 10 000 m³/h, que la température chute de 300 ℃ à 100 ℃, que la densité des gaz d'échappement est de 0,946 kg/m³, que la capacité thermique spécifique est de 1,0 kJ/(kg·℃), que l'efficacité de l'échangeur de chaleur est de 0,8, que la valeur calorifique du gaz naturel est de 35 000 kJ/m³, que l'efficacité de la chaudière est de 0,9 et que le prix unitaire du gaz naturel est de 3 yuans/m³.
étape:
- Débit massique :
m = 10 000 · 0,946 = 9 460 kg/h - Récupération de chaleur théorique :
Q = 9 460 · 1,0 · (300 - 100) = 1 892 000 kJ/h - Chaleur réellement récupérée :
Qréel = 0,8 · 1 892 000 = 1 513 600 kJ/h - Économie de carburant :
B = 1 513 600 / (35 000 · 0,9) = 48,02 m³/h - Économies de coûts :
C = 48,02 · 3 = 144,06 yuans/h
résultat:Économisez 48,02 m³ de gaz naturel par heure et économisez 144,06 yuans en coûts.
5. Remarques
- Composition des gaz d'échappement:Les gaz d'échappement contenant de la vapeur d'eau ou des gaz corrosifs nécessitent un ajustement de la capacité thermique spécifique et du matériau de l'échangeur de chaleur.
- Type d'échangeur de chaleur:Les équipements courants de récupération de chaleur perdue (tels que les échangeurs de chaleur à caloducs et les échangeurs de chaleur à plaques) ont des rendements différents et doivent être sélectionnés en fonction de paramètres réels.
- Conditions de fonctionnement:Le débit et la température des gaz d'échappement peuvent changer avec la production et doivent être moyennés ou surveillés de manière dynamique.
- Conversion d'unités: Assurez-vous que les unités sont cohérentes (par exemple kJ, kg, °C) et convertissez-les si nécessaire (par exemple 1 kcal = 4,184 kJ).
Si vous avez besoin de calculs ou d'optimisations supplémentaires pour un cas spécifique (comme la récupération de chaleur perdue à partir des gaz d'échappement du séchage des boues), veuillez fournir des paramètres détaillés (tels que le débit des gaz d'échappement, la température, la composition, etc.) !