中华人民共和国医药行业标准 YY/T0150—93 医药工业企业能量平衡规则 主题内容与适用范围 本标准规定了医药工业企业能量平衡的原则与计算方法。 企业能量平衡的目的是掌握企业的耗能情况、分析企业用能水平、查找企业的节能潜力、明确节能 方向、为改进能源管理、实行节能技术改造、提高能源利用率提供科学依据。 本标准适用于生产原料药、制药中间体、制剂以及中草药加工的工业企业。 2引用标准 GB2586 热量单位、符号与换算 GB 2587 热设备能量平衡通则 GB 2588 设备热效率计算通则 'GB2589 综合能耗计算通则 GB 3484 企业能量平衡通则 GB 3794 企业能量平衡技术考核验收标准 GB6421 企业能流图绘制方法 GB 8222 企业设备电能平衡通则 GB7119 评价企业合理用水技术通则 GB/T12452企业水平衡与测试通则 企业能量平衡的定义 3 企业能量平衡是以企业为对象的能量平衡，包括各种能源的收入与支出的平衡，消耗与有效利用及 损失之间的数量平衡。 4企业能量平衡的原则方法 4.1企业能量平衡采用测试计算与统计计算相结合的方法。采用自下而上的测试、计算、分析、汇总，对 所取用的数据都要有依据。数据整理应根据测试所用仪表的本身精度按有效数字计算规则计算。 4.2企业能量平衡统计计算按年度进行，以年平均环境温度为基准，以统计期内的计量和记录数据为 基础进行综合计算，其结果反应实际的平均水平。 4.3测试计算以主药耗能设备的测试数据，进行综合计算。其结果反映测试状况下的水平。 4.4在企业能量平衡汇总时，对辅助和附属生产系统不计有效能量，只将其消耗的能量计入企业输入 能量中。 辅助和附属生产系统的用能状况可参照能量平衡的原则，在本部门内部进行分析。 4.5对产品所消耗能源的范围规定 4.5.1企业实际消耗的各种能源是指：一次能源（原煤、原油、天燃气等)和二次能源（电力、热力、焦炭 等国家统计局规定的进行能源统计的各种品种）以及生产产品时使用的耗能工质（主要指外购水、氧气 国家医药管理局1993-12-08批准 1994-04-01实施 YY/T0150--93 等)所消耗的能源。 所消耗的各种能源不得重记和漏记，存在供需关系时，能源（含工质）输入、输出双方在计算中量值 上应保持一致。 4.5.2.产品实际消耗的各种能源系指消耗于生产活动中的各种能源，包括主要生产系统、辅助生产系 ·统和附属生产系统用能，不包括生活用能和批准的基建项目用能。 4.5.3在企业实际消耗的能源中，用做原料的能源也必须包括在内。 4.5.4．非主要生产系统用耗能工质不计算在内。如：维修耗能用的电石、氧气等。 5企业能量平衡技术指标 5.1产品单位产量综合能耗按GB2589规定计算，是指生产某种产品其主要生产系统的综合能耗和 企业在能源购销过程中的损耗与企业内部进行能源转换及分配供应中的损耗，应分摊到该产品的综合 能耗之和，除以同期产出的产品的合格品数量。 Z(Ex: p) + Z(E p)) （1） N 式中：U.cd—产品的单位产量综合能耗，吨标煤/单位产量； E—一主要生产系统所消耗的第i种能源实物量，实物单位/年（季或月）； .P—第i种能源的折标煤系数； E一企业损耗第i种能源应分配到产品（或其他生产系统)的实物量； N——同期产出的该产品的合格品数量。 5.2-产品单位产量企业综合能耗是指生产该产品的主要生产系统、辅助和附属生产系统的综合能耗与 企业在能源购销过程中的损耗以及企业内部进行能源转换及分配中的损耗应分摊到产品的综合能耗之 和，除以同期产品的合格品数量。 ZC(E :p) + (Eu: P) + (U +U) × ) Uedg: .(2) N 式中：Ueda 单位产品产量企业综合能耗； Ur- 辅助生产系统的综合用能，吨标煤； U"f——附属生产系统的综合能耗，吨标煤； $——间接能耗系数； N—同期产出的该产品的合格品数量。 辅助生产系统和附属生产系统的综合能耗分摊到某种产品上的比例系数是某种产品综合能耗与全 部产品综合能耗的比值，称产品间接能耗系数。间接能耗系数出的计算： U; （3） 式中：U,一一第i种产品综合能耗，吨标煤； 一全部产品综合能耗，吨标煤。 ZU,- 5.3企业能源利用率 按式(4)计算： 企业有效利用能量 企业能源利用率（%）= :（4） 企业总综合能耗量 式中：企业有效利用能量指在企业实际消耗的能源中，终端利用所必须的能量。 5.4设备效率 ·按式（5)、（6)计算： 有效能量 设备效率（%）= × 100 （5） 供给能量 YY/T0150—93 或 设备效率（%）： 损失能量 6.制药单元设备的能量平衡计算方法 6.1反应设备 6.1.1反应设备遇有加热升温、保温、冷却等几种操作在同一设备内连续进行时，建议分段分别计算。 6.1.2当采用饱和蒸汽加热时，其输入热量为：加热蒸汽带入的热量和物料带入的热量。 加热蒸汽带入热量为： Q=D× AHh 7） 物料带入的热量为： Qwl = Gwl X Cwl X (twl - th) 式中：Q——加热蒸汽的带入的热量,kJ; Da——加热蒸汽的实际用量，kg; AHz——加热蒸汽进入设备时的烩与基准温度水的恰差，kJ/kg; Qwl—物料带入的热量，kJ； Gm——物料重量,kg; Cw-—物料比热，kJ/(kg·K); twl—物料温度,K； t-—环境温度,K。 6.1.3当采用饱和蒸汽加热时，其输出热量中的有效能量(有效热)为： Qyx = Gwl × Cm · (t, - ts) .(9) 式中：Qx- 一有效能量，kJ； 一物料重量，kg; Gwl- Cwl——物料的比热，kJ/(kg·K); 一升温终了时的温度，K； 物料的初始温度,K。 在加热过程伴随有放热反应时，其有效热应为： Qyx= Gwl X Cml"(t, -- tg) - Qty (10 ) 式中：Qty 一物料的反应热，kJ。 其他符号同式（9)。 6.1.4输出的各项热损失： 在采用间接加热时包括：加热蒸汽的凝结水带走的热量，设备表面散热量，设备蓄热量等。 加热蒸汽的凝结水带走的热量： Q, = D, X AH. (11) 式中：Q.- 一加热蒸汽凝结水带走的热量，kJ； D.—凝结水的重量，间接加热时，它就是加热蒸汽的重量，kg; AHa——被测的凝结水的烩与基准温度水的差，kJ/kg。 设备表面散热可用式(12)求出： Qsr =-K·F(tp - th) （12） 3 .YY/T0150-93 式中：Qsr—设备表面散热量，kJ； F设备散热表面积，m"； t-—表面温度,K; "K-系数; 室内壁面温度低于350℃时： K=8+0.05tb 对露天布置的热工设备及保温体： K=10+6×W W-风速（可按各地气象资料中平均风速选取），m/s。 在间歇生产时，设备随物料升温同时，设备本体温度也随之变化，即自初始温度升高到反应物料的 1终了温度，这部分热量即称为设备的蓄热量，可用式（13)求出： （13） Qx = Gh X Ch X △t 式中：Q设备蓄热量，kJ； Gsh—设备重量,kg; Csh—-设备材料的比热，kJ/(kg·K)； △t—设备的温升,K。 在没有新的物理化学过程产生的情况下，一般物料处在保温段时不另计有效能量。 6.2蒸发设备 蒸发操作有常压、负压、正压几种条件。 输入能量为： 加热蒸汽带入的热量，按式（7)计算。 物料带入的热量，按式（8)计算。 在计算蒸发设备综合效率时，真空泵的用能量作输入能量看待。在计算净热效率时，不计入这部分 能量。 蒸发设备的有效能量为使溶液升温至沸点和溶剂(水)蒸出所吸收的汽化潜热的和。即： (14） Qyx=Gl× Cl· (t-t)+G,Xr 式中：Q——有效能量，kJ； Gwl 一物料重量，kg； 物料比热，kJ/(kg·K)； t——物料沸点,K； G.——蒸出的溶剂量，kg; -溶剂的汽化潜热，kJ/kg。 蒸发设备的损失为蒸汽凝结水损失【按式(11)计算】，设备表面散热量【按式(12)计算】，设备蓄热量 【按式(13)计算】。 6.3蒸馏设备 这里包括简单的蒸馏、精馏和萃取蒸馏等。物料经蒸馏后，液体全部或部分分离为各自的组分。有 时，产品只是馏出液；有时，产品不只是馏出液，签釜内高沸点组分也是产品；这些高沸点组分有时是气相 出料、有时是直接放出，而有效热量的算法也不相同。 输入能量为： 加热蒸汽带入的热量，{按式（7)计算】； 物料带入的热量，{按式（8)计算】； 产品为塔顶馏出物或同时包括塔底液相高沸点组分时，其有效能量： YY/T 0150-93 Qx= Gl X Cwl · 15 ) 式中：Qyx——有效能量，kJ； Gwl 物料重量，kg； Cwl 物料比热，kJ/(kg·K）； tr" 一物料沸点，K； th—环境温度,K; Gar塔顶低沸点馏分重量，kg; -塔顶低沸点馏分汽化潜热，kg/kJ。 塔低液相高沸点气相收料时，还需在有效能量中考虑增加以下热量，即所收高沸点的重量(kg)与 该物料的汽化潜热(kg/kJ)的乘积。 在采用萃取蒸馏时，其有效能量是由以下几部分组成： 物料升温至沸所需热量，按式（16)计算： Qiyx = Gm X Cwl · (tf th) (16) 物料中被提取物气化所需热量，按式（17)计算： Q2yx == G, X rt (17) 对应被提取物所需最低必要量的萃取剂的升温与汽化所需的热量，按式(18)计算： Qyx G. X Ceq ' (t （18） 式中