Файл: Лащивер Ф.М. Рациональное использование энергоресурсов в строительстве.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 82

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

производительностью 40 тыс. м3 железобетона в год. Это предприятие входит в состаз комбината строительных мате­ риалов и обеспечивается теплоэнергией от центральной ко­ тельной, а сжатым воздухом—от общекомбинатской ком­ прессорной.

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

7

Удельный вес

энергоносителей в общем энергопотреблении

завода,

%

Год

 

Электро­

 

Теплоэнер-

Сжатый

 

Всего

 

 

энергия

 

гия

воздух

 

 

1964

 

19,0

 

77.0

 

4,0

 

100

 

 

1970

 

24,0

 

73,24

 

2,76

 

100

 

 

Все виды энергии перезедены в условное топливо по

следующим

переводным

коэффициентам:

электроэнергия

1000 кшп-ч

=-= 0,4 m

у.

т.; сжатый

воздух

1000

н.

м3

=

— 0,04

m у. т.; теплоэнергия 1 Гкал

=

0,2

m у. т.

 

 

 

Для

выявления

производственных

процессов,

где

про­

изошла замена энергоносителей, составлен баланс потреб­ ления каждого вида энергии за те же годы по цехам. Анализ показал, что общее потребление сжатого воздуха сократи­ лось за счет более широкого применения в бетоносмесительном цехе и главном корпусе исполнительных механизмов с электроприводом. Кроме того, снизился общий расход теплоэнергии при термообработке изделий за счет внедре­ ния ряда оргтехмероприятий: по ремонту пропарочных ка­ мер, термоизоляции трубопроводов и сокращению режима термообработки на один час благодаря внедрению техноло­ гических карт пропаривания.

В результате удельный вес сжатого воздуха и теплоэнергии в общем энергобалансе предприятия уменьшился соот­ ветственно на 1,24 и 3,8%, а электроэнергии увеличился на 5,0%. Но из анализа видно, что в общем энергобалансе основным теплоносителем является теплоэнергия, удель­ ный вес которой в 3 раза больше, чем электрической. Имен­ но поэтому основными источниками оптимизации энергоба­ ланса являются теплоиспользующне установки, которые

ввиду

значительных непроизводительных

потерь работа­

ют при низком КПД.

 

 

Улучшение термоизоляции

паропроводов, пропарочных

камер

и. специализированных

форм для

крупноразмерных

изделий, внедрение автоматизации и сокращение цикла термообработки являются реальными путями резкого


снижения тепловых расходов и повышения эффективности энергозатрат, так как из общего расхода теплоэнергии около 60% составляют расходы на технологические нужды.

Для выявления удельного веса потребления энергии по отдельным производственным процессам или цехам по от­ ношению к общезаводскому потреблению данного вида энер­ гии составляются общезаводские балансы по отдельным видам энергии и топлива. Такие балансы позволяют опре­ делить, какие производственные процессы или цехи явля­ ются наиболее энергоемкими. Именно на эти процессы или цехи следует обратить главное внимание при разработк - организационно-технических мероприятий на планируе­ мый год.

Рассмотрим балансы потребления электроэнергии, теплоэнергии и сжатого воздуха для того же завода железобетон­ ных изделий.

Анализ показывает, что основными потребителями сжа­ того воздуха на заводе являются производство арматуры (45,7%), формовка изделий в главном производственном корпусе (28,85%) и склад цемента (16,9%).

Основными потребителями теплоэнергии являются глав­ ный производственный корпус (54%), склад готовой про­ дукции с полигоном железобетонных изделий (15,8%) и бетоносмесительный цех (14,45%), причем около 60% из общего расхода теплоэнергии используется на технологи­ ческие нужды по термообработке железобетонных изделий.

Основными потребителями электроэнергии являются главный производственный корпус (31,8%), цех по произ­ водству арматуры (22,5%) и склад цемента (18,65%). По­ требление остальных производственных участков незначи­ тельно и колеблется в пределах от 0,29 до 5,65%.

Анализируя приведенные балансы, можно сделать вы­ вод, что наиболее энергоемкими производственными про­ цессами на заводе железобетонных изделий являются глав­ ный производственный корпус, где производится формова­ ние и термообработка железобетонных изделий, арматурный цех, полигон и бетоносмесительный цех.

Составим по этим производственным процессам частич­ ные энергобалансы по теплоэнергии, электроэнергии и сжа­ тому воздуху, приняв за 100% стоимость всех энергозатрат в пределах цеха. Эти энергобалансы (табл. 8) позволяют решить вопрос, в каком производственном процессе или цехе какой вид энергии является основным.

£1

Из приведенных данных видно, что в главном производ­ ственном корпусе, бетоносмесительном цехе и на полигоне наибольший удельный вес в энергозатратах занимает теплоэнергия; в арматурном цехе доминирующим энергоносите­ лем является сжатый воздух, хотя значительное место здесь занимает еще и электроэнергия, а на складе цемента, как и следовало ожидать, наибольший удельный вес в энерго­ затратах занимает электроэнергия и серьезную роль игра-

Т а б л и ц а 8 Удельный tec в о'щем энергопотреблении производственных процессѳв

Вид энергии

Теплоэнергия . . . .

Сжатый воздѵх . . .

Электроэнергия . . .

. 'S

корпус

Глав ЦСТВ€•ннь

ныГі

 

^

 

57,1

16,5

26,4

и цехов, %

3

X

 

 

 

« к

<D

 

S ä

 

s-

 

О

« с

о

<=с

 

а: -й

кому

лени

>.

 

g.*

X

 

 

 

та

о 3

 

 

 

! *

Вето тель

 

 

 

Р;

л

о

cf О»

< s

UА

н

С

ssS

?

12,4

 

 

71,0

81

87,5

 

51,0

38,4

2,0

1,8

93,5

 

36,6

61,6

27,0

17,2

83,0

ет сжатый воздух, так как технологией производства здесь предусматривается пневмоподача цемента в бетоносмесительный цех.

В бетоносмесительном отделении и на полигоне в соот­ ветствии с принятым технологическим оборудованием по­ требление сжатого воздуха незначительное.

Следующий шаг оптимизации энергохозяйства — состав­

ление энергобалансов для цехов, являющихся доминирую­ щими по потреблению теплоэнергии, электроэнергии и сжа­ того воздуха, а затем и для наиболее крупных агрегатов —

потребителей энергоресурсов.

3. Агрегатные энергобалансы и повышение КПД теплоиспользующих установок

Для агрегатов с большой энергоемкостью — крупных компрессоров, аппаратов точечной и многоточечной сварки, пневмонасосов, кассет и стендов — составляются агрегатные энергобалансы, имеющие целью выявить объемы полезного расхода энергии, величину потерь или непроизводительных ее затрат. Такие балансы составляются на основе испыта-

22


ний и замеров с применением соответствующих измеритель­ ных приборов. Агрегатные балансы дают возможность уста­ новить оптимальный и рациональный режимы эксплуатации энергетического и другого энергоиспользующего оборудо­ вания и разработать технологические удельные нормы рас­ хода электроэнергии, теплоэнергии и топлива на единицу продукции. Важная роль принадлежит агрегатному энерго-

4

0

20 ЬО 60

80 100 80 60 40 20

0

'Нагрев

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'металла^

 

 

 

 

 

 

Q S « xaccembij

 

 

 

 

 

 

30,3%,

 

 

 

 

 

 

"» .о

 

 

 

 

 

 

 

 

Через

ôopmo

 

 

 

 

 

 

оснастку

 

 

 

 

Общие потери

 

 

 

 

 

 

 

тепла

4,0 %

Через

верхнюю

 

 

 

 

 

поверхность

 

 

 

 

 

 

Через

боковую

 

зи%\

49,0%

 

поверхность

 

 

Полезный расход на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прогрев

панелей

 

Рис. 2.

Агрегатный

баланс

потребления теплоэнергии

кассетой

 

 

до

и после

оптимизации.

 

балансу

при

разработке

 

и составлении технологических

удельных

норм.

 

 

 

 

 

 

На рис. 2 приведена

диаграмма теплового баланса кас­

сеты для производства

панелей

перекрытия для крупнопа­

нельных домов серии

I-464A,

сооружаемых в г. Фергане.

До оптимизации на нагрев металла кассеты расходова­ лось 30,3% всей теплоэнергии, общие потери тепла соста­ вили 38,4% и только 31,3% тепла составляло полезно затрачиваемое на термообработку железобетонных изделий. Следует иметь в виду, что величина потерь через бортоснастку, через верхнюю неукрытую поверхность и через бо­ ковую поверхность кассеты примерно одинакова. Непомерно высокие теплопотери вызваны отсутствием термоизоляции

23


кассеты, вследствие

чего

за 6-часовой цикл

термообра­

ботки панелей около

40%

тепла безвозвратно

проникает

в окружающею среду. Оптимизация энергобаланса этой установки и связана с наложением термоизоляции (минвата толщиной 80—100 мм) на горячие поверхности: ни бортоснастку, боковую поверхность, верхнюю поверхность, не предусмотренной типовым проектом оснастки.

В результате, как видно из рис. 2, величина потерь уменьшается почти в 10 раз, общий расход энергоресурсов уменьшается в 1,5 раза, что дает возможность снизить тех­ нологическую и общезаводскую норму более чем в 1,5 раза, сократить общий цикл термообработки изделий на 1,5— 2 часа, улучшить качество продукции и снизить стоимость термообработки изделий.

Тепловой расчет кассетной установки и ямной камеры.

Тепловой режим кассетной установки так же, как и ямной камеры, зависит от многих переменных, поэтому точный расчет представляет известную сложность для энергетиков строительных организаций и промпредприятий. Однако, вводя некоторые упрощения без ущерба для практических целей, можно с достаточной точностью выполнить нужные расчеты.

Количество тепла, расходуемое на тепловую обработку железобетонных изделий в камерах и кассетных установках ускоренного твердения, можно представить в следующем

виде,

ккал:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qo6 =

<3б +

Сф Ч- QCT + Qa? Ч- Qorp,

 

 

 

где Q6

— тепло,

идущее на нагрев

железобетона;

 

Сф

»

 

»

»

»

форм;

 

 

 

QCT —

»

 

»

»

 

стенок,

пола

и

 

 

крыши

камеры;

 

 

 

 

 

Qap тепло,

необходимое

для

покрытия

теплопотерь

 

 

в ограждающих конструкциях;

 

 

 

Çorpнеучтенные

потери тепла,

выражаемые

в долях

 

 

от

общего расхода.

 

 

 

 

 

Подставив

значение

отдельных

величин и

введя

ряд

упрощений и преобразований без ущерба для ТОЧНОСТІ; расче­ та, Н. Б. Марьямов предлагает следующую формулу для определения удельного расхода тепла (пара) при термообра­ ботке изделий в кассетных установках:

С у д = 0,128К, (с + 0,134 - ^ - ) + К2 • Kt • ±- кг/м\

24


Эта формула складывалась при следующих

допущениях:

неучтенные потери приняты в количестве 15%;

теплосодер­

жание пара

составляет /„ — 540

ккалікг;

коэффициенты,

теплоотдачи

от теплоизолированных

и открытых поверхно­

стей кассеты

равны, т. е. ах = а 2

= 5 ккал/м2

град-час;

средние температуры (за время т) теплоизолированных и открытых поверхностей кассеты соответственно равны tx = 40° С и /2 = 100° С. Далее предусматривается равенство теплоизолированных и открытых поверхностей кассеты; раз­

ность изотермической температуры и температуры

в цехе

равна t„3(цех)==

70° С;

длительность

термообработ­

ки принята т =

12 час. Коэффициента = 10,8 \~

+

—^—{—V

зависит, как видно, от га­

 

 

 

 

 

баритов

кассетной

уста­

 

 

 

 

 

новки;

 

 

 

 

 

 

 

%

 

коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зависящий

от

отношения

 

 

 

 

 

объемов бетона и кассетной

 

 

 

20

т час

установки.

 

Кі,

К г.

 

 

 

Коэффициенты

 

 

 

 

 

/ ( 4 , зависящие от длитель­

 

 

 

/

 

ности термообработки и раз­

 

 

 

 

 

ности температур (изотерми­

 

 

 

 

 

ческой температуры и темпе­

so

60

70

во

 

ратуры в цехе), определяют

Рис. 3. Значение коэффициентов-

по кривым

рис.

3.

услови­

 

Кѵ Кг> К3\

Кь-

 

В практических

 

 

 

 

 

ях коэффициент теплоотдачи неизолированных поверхностей в кассетных установках при­

мерно в 10—15 раз больше, чем в изолированных, и поэтому расчетный удельный расход теплоэнергии может оказаться на 45—55% меньше фактической потребности.

Об этом свидетельствуют результаты расчета энерго­ баланса, выполненного для кассетной установки Гипростроймаша и проверенного в условиях производственного эксперимента на Ферганском заводе крупнопанельного до­ мостроения (табл. 9).

Из теплового баланса видно, что за 6-часовой период через бортоснастку и верхнюю неукрытую поверхность кас­

сеты безвозвратно теряется около 504

тыс. ккал тепла,

или 30% всей поступающей в кассету

теплоэнергии.

25,