Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2631

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
1.97 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический

университет»

В.В. Портнов О.А. Орловцева

ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Часть 1

Утверждено учебно-методическим советом университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2017

УДК 621.1,016 (075.8) ББК 31.31 97

П 60

Портнов В.В. Воздухоснабжение промышленного предприятия: учеб. пособие / В.В. Портнов, О.А. Орловцева. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. Ч. 1. 126 с.

В учебном пособии рассмотрены виды основного и вспомогательного оборудования компрессорной станции, методы определения нагрузок, компоновка, водоснабжение, автоматика и регулирование производительности, виды смазочных материалов, система воздухоснабжения.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению подготовки бакалавров 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» (профиль «Промышленная теплоэнергетика»), дисциплине «Технологические энергоносители предприятий».

Табл. 7. Ил. 30. Библиогр.: 12 назв.

Рецензенты: кафедра физики, теплотехники и теплоэнергетики Воронежского государственного университета

инженерных технологий (зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, проф. А.В. Буданов); д-р техн. наук, проф. Н.В. Мозговой

Портнов В.В., Орловцева О.А., 2017

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время крупнейшими потребителями различных видов топлива и энергии являются промышленные предприятия. Потребление неуклонно растет с развитием на- учно-технического прогресса и ростом производства. По данным различных источников за XX век количество энергии, затрачиваемое на единицу промышленной продукции в развитых странах мира, возросло в 10–12 раз. В себестоимости продукции до 40-45 % приходится на долю энергозатрат. В связи с этим значительно выросла роль энергетического хозяйства в обеспечении бесперебойного функционирования производственного процесса с целью снижения издержек производства и повышения уровня рентабельности промышленных предприятий.

Энергетическое хозяйство промышленного пред-

приятия – это совокупность энергетических установок и вспомогательных устройств, предназначенных для обеспечения бесперебойного снабжения предприятия различными видами энергии и ее носителей. К основным видам промышленной энергии относятся: тепловая и химическая энергия топлива, тепловая энергия пара и горячей воды, механическая энергия и электроэнергия. Носителями являются все виды топлива, электрический ток, вода, сжаты воздух, различные хладоносители и хладагенты, продукты разделения воздуха и ожиженные газы и т.д.

Основными задачами энергетического хозяйства яв-

ляются надежное и бесперебойное обеспечение предприятия всеми видами энергии установленных параметров при минимальных затратах.

По характеру использования энергия бывает технологической, силовой (двигательной), отопительной, осветительной и санитарно-вентиляционной. Для промышленных пред-

3

приятий наибольшее значение имеет потребление энергии на силовые и технологические цели.

Различные виды энергии и энергоносителей применяются на всех стадиях технологии производства изделия. При этом единство и взаимообусловленность технологии и энергетики – наиболее характерная черта большинства производственных процессов промышленного предприятия.

Энергообеспечение большинства промышленных предприятий (ПП) в большинстве случаев построено на централизованной системе. ПП получают энергоносители со стороны: электроэнергию – от энергетической системы (через заводскую понизительную подстанцию), связанной с энергетической системой; пар – из тепловой сети городской или районной энергетической системы; газ – из сети газоснабжения природным газом и т.п.

Потребляемые ПП энергоресурсы могут производиться и на самом предприятии: электроэнергия – на заводской электрической станции, пар и горячая вода – в котельных, горючие газы – на газогенераторной станции.

Распространен и комбинированный вариант обеспечения энергоресурсами, когда часть энергии покрывается за счет

ееобеспечения от собственных установок, а часть – централизованно.

Наиболее экономичной формой энергоснабжения крупных промышленных предприятий является включение заводских источников в общую энерготехническую систему района или города. В таком случае в часы, когда предприятию требуется дополнительное количество энергии, оно забирает

ееиз внешней энергосистемы. В периоды минимального потребления ПП может отдавать избыточную энергию во внешнюю энергосистему.

Энергетическое хозяйство предприятия выполняет следующие функции:

-обеспечение предприятия всеми видами энергии;

4

-наблюдение за строгим выполнением правил эксплуатации энергетического оборудования;

-организация и проведение ремонтных работ;

-организация рационального использования и выявления резервов по экономии топлива и энергии;

-разработка и осуществление мероприятий по реконструкции и развитию энергетического хозяйства предприятия.

Состав и размеры энергетического хозяйства предприятия зависят от характера и масштабов производства, применяемых технологических процессов, особенностей энергоснабжения.

Объекты энергохозяйства и характеристика цехов предприятия представлены на рис. 1.

Общезаводскую часть энергетического хозяйства образуют генерирующие, преобразовательные установки и общезаводские сети. К цеховой части энергохозяйства относятся первичные энергоприемники, цеховые преобразовательные установки и внутрицеховые распределительные сети.

Данное учебное пособие открывает серию изданий, посвященных изучению курса «Технологические энергоносители предприятий». Необходимость эффективного решения задач, связанных с рациональным выбором схем производства и распределения энергоносителей на современном ПП, расчета потребностей в них, обоснованного выбора основного и вспомогательного оборудования, требует у изучающего данную дисциплину базовых знаний, полученных при изучении таких курсов как «Техническая термодинамика», «Тепломассообмен», «Тепломассообменное оборудование предприятий», «Нагнетатели и тепловые двигатели».

Учебное пособие рекомендуется студентам направления подготовки 13.03.01 «Теплотехника» профиля «Промышленная теплоэнергетика» для подготовки по теоретической части курса и при выполнении курсового проекта.

5

Объекты энергохозяйства ПП

В зависимости от видов энергии:

-топливные;

-теплосиловые;

-электрические и электросиловые;

-компрес-

сорные;

-газовые;

-водные.

В зависи-

В зависи-

В зависи-

мости от

мости от

мости от

источника

места в

подчинен-

получения

технологи-

ности:

и передачи:

ческой ли-

- общеза-

- электро-

нии:

водские;

станции;

- произво-

- цеховые.

- подстан-

дящие;

 

ции;

- передаю-

 

- котель-

щие;

 

ные;

- потреб-

 

-электроляющие. сети;

-паровые

сети; - теплосети.

Рис. 1. Примерная организационная структура управления энергохозяйством промышленного предприятия

6

1.СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА

ИРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ

1.1. Общие понятия и определения

На современном предприятии система производства и распределения энергоносителей (СПРЭ) включает в себя такие обязательные элементы, как генератор, производящий энергоноситель, потребитель, использующий энергоноситель в том или ином технологическом процессе, и коммуникацию как связь между этими элементами системы. Совокупность функционально связанных элементов (генератор, коммуникация, потребитель), подчинена определенным целевым функциям.

Совокупность нескольких взаимосвязанных систем производства и распределения энергоносителей может составлять комплекс.

Энергоноситель в такой системе - это материальный поток, характеризуемый определенным значением эксергии, посредством которого осуществляются связи между элементами системы или установки.

В общем виде СПРЭ может быть представлена схемой, изображенной на рис.2.

Рассматриваемая система С состоит из основных элементов: генератора 1, потребителя 2 и коммуникаций 3.

Элемент I состоит из нескольких производящих один энергоноситель генераторов Г1, Г2, Г3 с отличающимися параметрами.

Элемент II состоит из потребителей П1, П2, П3, использующих энергоноситель с требуемыми свойствами и имеющих в своем составе часть коммуникаций и устройств распределения энергоносителя. Коммуникация К1 связывает Г1 и П1 по блочному принципу. Параметры энергоносителя, генерируемого Г1 и Г2, таковы, что коммуникация К2 имеет общий коллектор как у генератора, так и у потребителя.

7

Рис. 2. Система производства и распределения энергоносителей

ВЭ1, ВЭ2, ВЭ3 - вспомогательные элементы, расположенные в различных участках коммуникаций и предназначенные для дополнительного изменения свойств энергоносителя.

На схеме показаны связи данной системы с другими: с системами С1 и С2, относящимися к энергоносителям другого вида (например, если С - система воздухоснабжения, С1 - система водоснабжения, С2 - система кислородоснабжения), системой С3 - энергообеспечения (формы энергии Э1, Э2 и Э3

8

могут в общем случае отличатся), и системой С4 - реализации продуктов Пр1, Пр2, Пр3.

В процессе производства и преобразования параметров энергоносителя может образовываться поток ВЭР, не используемый в данной схеме и отведенный стороннему потребителю.

1.1. Требования к системе и её функции

СПРЭ в общем случае должна обеспечивать потребителей энергией с заданными параметрами по количественным) и качественным (в случае системы воздухоснабжения - давление Р, температура Т, концентрация , чистота, влажность и т.д.) показателям.

Обеспечение заданных режимов потребления энерго-

носителя достигается с помощью регулирования параметров у генератора, а также использованием аккумулирующих емкостей и устройств.

Бесперебойность и надежность обеспечения потреби-

теля энергоносителем осуществляется резервированием и дублированием коммуникаций, агрегатов, установок.

Экономичность системы выражается минимумом материальных и эксергетических потерь и оптимальным соотношением энергетических и капитальных затрат.

Соблюдение принципа безотходности СПРЭ (или ма-

лоотходности) достигается путем использования вторичных энергоресурсов (ВЭР) как собственной системы в других системах, так и ВЭР других систем, учет экологических требований.

9

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]