Главная » Просмотр файлов » 1598005503-634bb8193a0a063d19abf81fb6d27ecd

1598005503-634bb8193a0a063d19abf81fb6d27ecd (811219), страница 36

Файл №811219 1598005503-634bb8193a0a063d19abf81fb6d27ecd (Введение в водородную энергетику. Э.Э. Шпильрайн, С.П. Малышенко, Г.Г. Кулешов, 1984u) 36 страница1598005503-634bb8193a0a063d19abf81fb6d27ecd (811219) страница 362020-08-21СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 36)

В наиболее совершенных перспективных схемах ожижения суммарные затраты энергии для установок производительностью несколько тысяч тонн в день составляют от 32,9 до 42 кДж г ' Нт 175 состояния; Та — температура окружающей среды (высокотемпературного источника теплоты в холодильном цикле). Конверсия при ожижении может осуществляться равновесно непрерывным образом, в одну (в конечном состоянии) или в несколько (в конечном и промежуточных состояниях) стадий, комбинированным образом, или не осуществляться вообще.

В зависимости от того, как осуществляется конверсия, изменяется и минимальная теоретическая работа ожижения (табл. 6.2). Т а б л и и а 6.2. Теоретически минимальная работа ожижения водорода нормального исходного состава при 101, ЗЗ нПн, 300 К до точки нормального кипения (20, 23 К) [111] (9,15 — 11,7 кВт ч кг ' Нх) в зависимости от конечного состава водорода (меньшее значение соответствует конеч. ному составу 48,5% рНм большее — 95% рН,). В наиболее распространенных в настоящее время установках производительностью в десятки и сотни тонн жидкого водорода в день энергозатраты на ожижение водорода составляют от 12,5 до 18 кВт ч кг ' Нх, а для установок производительностью 2 т день ' и менее — около 25 кВтХ Хч-кг ' Нх.

Как отмечено выше, энергозатраты на ожижение водорода уменьшаются при уменьшении степени полноты конверсии. С другой стороны, по!!риз терн водорода испарением за счет выделения теплоты конверсии в ао хранилище до момента использо- вания определяются начальным ча составом и временем хранения. Таким образом, для каждого конкретного сочетания ожижитель— хранилище существуют оптимальнь!е значения степени полноты Рис. 6.6, гтитимвльимй конвеРСин.

Эти Значвнин соетасостав жидкого водорода вов водорода соответствуют ми- в зависимости от времени ннмальным энергозатратам снего хранения стемы ожижнтель — хранилип!е на получение жидкого водорода. На рис. 6.5 представлена зависимость определенного таким образом оптимального состава от времени хранения для ожижителя с КПД 36% по данным 1111]. Для большинства потребителей оказывается приемлемым состав с содержанием рН, 95 — 97 %, что приводит к уменьшению энергозатрат на 9 — 10 Р!р. Г!о оценкам компании «Линде> капитальные затраты на оборудование завода-ожижителя производительностью от 1Π— 20 до 250 — 300 т.день ' жидкого водорода составляют 5 !О" долл.

США на 1 т.день-' Нь а по данным НАСА — 2,6.10' долл. США на 1 т день — ' Н, для завода производительностью 2500 т день-' (в ценах 1975 г.). По оценкам Института электроэнергетики США (ЕРИ) для современных заводов-ожижителей приведенные затраты на строительство, монтажные работы и т. д. составля!от 50 — 75% затрат на оборудование, а годовые затраты на обслуживание — 6 — 10% полных затрат.

Используя приведенные данные, можно приближенно оценить расчетные затраты на ожижение водорода в круп- 176 номасштабных установках. При стоимости электроэнергии 1 коп. (кВт-ч)-' для перспективных схем крупномасштабного ожижения водорода с энергозатратами от 9,!5 до 11,7 кВт.ч на 1 кг жидкого водорода энергетическая составляющая затрат на ожижение составит в пересчете на условное топливо от 22,32 до 28,54 руб т-', а при современном уровне энергозатрат и меньшей производительности завода (от 12,5 до !8 кВт.ч кг-' Нх) 30,49— 43,90 руб.т-'. Капитальная составляю!цая затрат без учета затрат на хранилища водорода составит в пересчете на условное топливо 60 — 75 руб.т ' для завода производительностью по водороду около 300 т день-' и 30— 40 руб.

на тонну условного топлива для завода производительностью по водороду 2500 т.день-' при работе завода-ожижителя 7200 — 7500 ч в год. Таким образом, минимальные затраты на ожижение водорода для крупного завода-ожижителя без учета хранения жидкого водорода и обслуживания составят в перспективе в пересчете на условное топливо около 53 — 59 руб т-', а при современной технологии ожижения 90 — 120 руб т-'. Если учесть, что минимальные затраты на получение газообразного водорода из природного газа составляют в пересчете на условное топливо около 70 — 75 руб т ', а для водорода из воды †око 100 руб.т ', то стоимость жидкого водорода на штуцере завода-ожижителя без учета его хранения оказывается в перспективе не ниже 120— 160 руб т ', а для водорода из воды — не ниже 150— 200 руб т-' в пересчете на условное топливо.

В табл. 6.3 приведены энергозатрагы на ожижение н стоимость ожижения водорода по зарубежным данным (!061 в зависимости от производительности завода-ожижителя при стоимости электроэнергии 0,022 долл. США. (кВт ч)-! в ценах 1975 г. В этих расчетах приняты более низкие капиталовложения в завод-ожижитель и более высокие цены на электроэнергию, чем в оценочном расчете, приведенном выше.

Однако и в этом случае стоимость жидкого водорода оказывается в 1,5 — 2,5 раза выше стоимости газообразного. Следует подчеркнуть, что приведенные здесь оценки затрат на ожижепие и стоимости жидкого водорода являются оценками этих величин снизу. Резервы снижения стоимости жидкого водорода заключаются в увеличении КПД процесса ожижения, снижении стоимости газообразного водорода, оптимизации всей цепочки ожижитель — хранилище — потребитель, и !2 — !2 !77 Таблица 6.8. Знергозитратм н стоимость ожижении водорода Стоимость жидкого водорода руб т ч условного топлива Стоимость ожнженнв руб т' ус лсвнссп топлива д .

сшд гдж. ° И Пь з' Улельные внертпзатраты на пжнжевне, квт.ч кт чиа Отнсснтельнаа дпла стсжмости аат. рат знер. тнн, Чу лнж! стоимости сжжкеввв Стоимость оборудования крупных хранилищ жидкого водорода по различным данным существенно различается. На рис. 6.6 приведен «коридор> стоимости оборудования по результатам анализа, выполненного Институтом электроэнергетики США [9), в зависимости от объема хранимого водорода (в ценах 1976 г.).

Полные затраты на сооружение такого хранилища составляют 130 †!60о1з стоимости оборудования, а затраты на обслуживание составляют в год около 1 — 5% полной стоимости хранилища, П р в м е ч а и н е. 1 — прн стоимости газообразного водорода уб руб т' условного топлива; 11 — прн стоимости газспбраанптп водорода 1об руб.т' условного топлива. естественно, в использовании более дешевой «провальной» электроэнергии.

По мнению некоторых авторов, дополнительным резервом снижения стоимости жидкого водорода может оказаться получение из него дейтерия путем низко- температурной ректификации, однако технико-экономические оценки такого производства отсутствуют. Хранение жидкого водорода освоено современной промышленностью и практикуется как в относительно небольших, так и в больших объемах (в несколько миллионов литров). В настоящее время созданы и применяются сосуды с эффективной экранно-вакуумной изоляцией для стационарного долговременного хранения жидкого водорода с минимальными потерями на испарение.

Для сосудов с объемом хранения около 50 тыс. л эти потери составляют 0,3 — 0,5% в сутки, для сосудов с большими объемами хранения — от нескольких сотен тысяч литров до миллиона и более — они снижаются до О,!% в сутки и менее, т. е. автономное хранение имеет продолжительность около 1000 дней.

Наиболее известный большой сосуд для хранения жидкого водорода в количестве 3200 тыс. л эксплуатируется в США в космическом центре на мысе Кеннеди. В химической промышленности за рубежом и в СССР широко применяются сосуды различных типов для долговременного хранения жидкого водорода в объемах от 14 до !20 тыс. л. Поскольку 3486 л жидкого водорода по низшей теплоте сгорания эквивалентны 1 т условного топлива, энергоемкость существующих крупных хранилищ жидкого водорода в пересчете на условное топливо не превосходит 1000 т.

178 Рис. 6.6. Стоимость оборудования стационарного хранилища для жидко~о водорода в зависимости от его вместимости в пересчете на условное топливо йе и1 а уао гоо Воо поо вао Вао уоо воо ооо Емкость пс Водороду В пересчете нп успсВлса топливо,т Трап танкера том. Т ! больши мости т В н автот спортировать жидкий водород можно водным (в х), железнодорожным и автомобильным транспоррубопроводный транспорт жидкого водорода на е расстояния невыгоден из-за очень высокой стоируб с экраино-вакуумной изоляцией.

астоящее время для перевозок жидкого водорода ранспортом применяются специальные автотрейлеры с цистернами, снабженными экранно-вакуумной изоляци. ей. Для крупномасштабных перевозок применяют цистерны объемом 40 — 60 м' жидкого водорода, В разных странах установлены различные максимальные объемы автоцистерн, например во Франции он составляет 42 тыс. л. Потери водорода на испарение в таких цистернах составляют 0,8 †! % в сутки и менее. При перевозках по железной дороге используются цистерны объемом более 100 ма с потерями 0,3 — 0,5',~о в сутки.

Перевозка жидкого водорода речным или морским транспортом может осуществляться в специальных небольших и крупных танкерах, однако в настоящее время опыта таких перевозок нет. Стоимость транспорта жидкого водорода определяется многими факторами — расстоянием, типом и конструкцией применяемых сосудов, стоимостью и типом топлива, скоростью и т. д, Некоторое представление о стоимости транспорта жидкого водорода дают оценки, приведенные в табл. 6.4 по данным 191, !06), Из этих оценок следует, 12* 179 Удельная стовмость пеРевозкя, губ т' км я Стсямость перевоз.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6382
Авторов
на СтудИзбе
308
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее