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
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- |
<и |
|
О |
« с |
о |
|
<=с |
|
а: -й |
кому |
лени |
||
>. |
=г |
|
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; |
|
|
|
|||||
Çorp— неучтенные |
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— /о(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,