книги из ГПНТБ / Лащивер Ф.М. Рациональное использование энергоресурсов в строительстве

туре, близкой к изотермической, трансформатор переклю­ чается на 70 в при удельной мощности 16 квт/м3 и скорости подъема температуры 18—20° в час при среднем удельном сопротивлении бетонной смеси р = 400—500 ом. см. Удельный расход электроэнергии составляет 55—60 квт-ч на 1 м3 изделий летом и около 70—75 квт-ч — в зимнее время. Это соответствует расходу в среднем 60 тыс. ккал тепла. При термообработке этих же изделий паром расхо­ дуется около 360—400 тыс. ккал на 1 м3 железобетона. С уче­

чем изделий, изготавливаемых паропрогревом. При этом резко увеличивается производительность формовочного обо­ рудования, оборачиваемость кассет, возрастает производи­

Из этих данных со всей очевидностью вытекает, что спо­ соб электропрогрева изделий в кассетах более экономичен, чем паропрогрев, несмотря на относительно высокую та­ рифную стоимость электроэнергии и частую сменяемость изоляции (раз в 1,5—2 года).

На предприятиях Узбекистана накоплен и другой опыт электротермообработки железобетонных изделий — спо­ собом горячего формования на экспериментальной линии, действовавшей около двух лет на Ферганском домострои­

автора), ТашЗНИИЭП и Ферганского домостроительного за­ вода. Сущность способа состоит в том, что бетонная смесь в специальном электробункере подвергается быстрому (6—8 мин.) разогреву до 95—98° С, а затем транспортиру­ ется к местам формовки (кассеты), где производится формо­ вание изделий горячей бетонной смесью без последующей термообработки их в самих кассетах.

90

Существенно важной особенностью любых способов про­ грева изделий из тяжелого бетона в формах, особенно при ускоренных режимах подъема температуры, является по­ лучение в месячном возрасте прочности более низкой, чем из непрогретого бетона. По данным Д. С. Михановского, прочность железобетонных изделий, изготовленных из тя­ желых бетонов способом горячего формования, в 28-суточном возрасте на 18% больше, чем при изготовлении таких же изделий способом пропаривания, и на 11% больше, чем у изготовленных электропрогревом.

Разогрев бетонной смеси осуществляется в стационарных электробункерах, установленных непосредственно под бетоносмесительным узлом. Холодная бетонная смесь посту­ пала сначала в двухтечный бункер-накопитель, а затем уже равномерно заполняла электробункер, причем емкость электробункера и бункера-накопителя была одинаковой— по 1,5 м3.

Электробункер выполнен из трех отсеков, образуемых электродами, изготовленными из нержавеющей стали для уменьшения налипания цементного камня. По высоте электроды предусмотрены на 140 мм ниже уровня бортов бункера для достижения более равномерного прогрева смеси.

Продольные стенки электробункера использованы в ка­ честве электродов и подключались к одной фазе, а два внут­ ренних электрода — к двум другим фазам. Двухстворча­ тое днище с приводом от пневмоцилиндров с внутренней сто­ роны было электроизолировано от электродов листовой резиной толщиной 6—8 мм. Такая же электроизоляция от электродов была предусмотрена с внутренней стороны тор­ цевых стенок электробункера.

Высокие скорости разогрева бетонной смеси обусловили и мощность силового трансформатора, составившую 1000 ква. Ориентировочно для тяжелых бетонов при среднем значе­ нии удельного сопротивления р == 750 ом. см с достаточной точностью потребная электрическая мощность для разогре­ ва одного кубометра бетонной смеси может быть определе­

91

примерно на 18—20%. Силовой трансформатор подключал­ ся по схеме «звезда — звезда» с изолированной нейтралью и с глухим заземлением одной фазы, подведенной к корпусу электробункера.

Расстояние между электродами электробункера было равно 26 см. Рабочее напряжение на электродах 380 в. По­ дача напряжения на электроды осуществлялась включением масляного выключателя ВМГ—133П на 6-киловольтной стороне трансформатора.

Длительность твердения изделий в кассетных установ­

Опыт Ферганского завода показал, что при разогреве тяжелой бетонной смеси с начальной температурой 10—14° С затрачивается всего 30—40 квт-ч на 1 м3 смеси, а дополни­ тельный расход на подогрев бортовых элементов форм со­ ставляет 10—15 квт-ч на 1 м3 (чтобы бетонную смесь укла­ дывать не в холодную форму, а в теплую). Таким образом,

кассетах.

Обязательным условием экономичности ведения процес­ са является оснащение термоизоляцией кассетного и стен­ дового оборудования с определенной целью: создать для бе­ тонной смеси в кассете наилучшие условия термоса, сокра­ тить непроизводительные расходы тепла в окружающую среду, уменьшить потребность в электроэнергии для допол­ нительного прогрева бортовых элементов форм. Опыт при­ менения электропрогрева в кассетах и способа горячего формования на предприятиях Узбекистана и производствен­ ные расчеты убедительно показывают, что электротермообра­ ботка железобетона экономичнее, дешевле в 2—2,5 раза, чем пропаривание. Эти данные хорошо согласуются с резуль­ татами расчетов В. П. Ганина для предприятий других рай­ онов СССР.

В. П. Ганин считает, что только при удельном расходе пара менее 100 кг/м3 железобетона пропаривание оказыва­ ется экономичнее, чем электротермообработка. Сопоставле­ ние оптимальных расходов выглядит так: при расходе пара

92

0,25 тім3 требуется 33—38 кг условного топлива; при опти­ мальном расходе электроэнергии 55 квт-ч/м3 потребуется 19,5 кг у. т., то есть при оптимальных режимах условного топлива расходуется в 2 раза меньше. Даже с учетом капи­ таловложений в смежные отрасли топливодобычи и строи­ тельство ГРЭС приведенные затраты в случае пропаривания составляют 3,55, а при электротермообработке—2,99 рубім3. Однако фактический удельный расход пара на домострои­ тельных заводах и других заводах железобетонных изде­ лий в 1,9—3,5 раза больше, в связи с чем и экономический эффект электротехнологии будет примерно в 2—2,5 раза больше.

Г Л А В А IV

УДЕЛЬНЫЕ НОРМЫ РАСХОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

1, Состояние нормирования. Его цели и задачи

Нормирование энергетических затрат является важней­ шим условием стимулирования экономии энергоресурсов и рационального энергопотребления в строительном про­ изводстве.

Под нормой расхода принято понимать плановую вели­ чину расхода топлива, теплоэнергии и электроэнергии, уста­ новленную на производство единицы продукции, переработ­ ки сырья или выполненного объема работы. В отличие от этого показателя величину фактического расхода энерго­ ресурсов (топлива, теплоили электроэнергии) на единицу продукции принято называть удельным расходом. Удельная норма является не произвольно установленной величиной, а объективно необходимой плановой потребностью в топ­ ливе, теплоэнергии пли электроэнергии, обусловленной организацией и технологией производства при конкретных условиях производственного процесса, техническим уров­ нем применяемого технологического и энергетического обо­ рудования, его техническим состоянием и режимом работы.

Удельная норма устанавливается на основе техникоэкономического расчета и является максимально допусти­ мой величиной расхода энергоресурсов на производство единицы продукции установленного качества.

В строительных организациях и предприятиях стройиндустрии Узбекистана годовые удельные нормы устанавлива-

93

ются с 1956 г., причем более 95% всех потребляемых в стро­ ительстве энергоресурсов нормируется.

Как правило, устанавливаются годовые нормы удельного расхода топлива, теплоэнергии и электроэнергии с диф­ ференцированием не только по временам года (кварталам), но и по отдельным строительным организациям и предприятиям строительной индустрии. Около 95% видов работ и продук­ ции промпредприятий охватываются установленными нор­ мами, тогда как объемы ненормируемой продукции законо­ мерно сокращаются. Главные цели нормирования: опреде­ ление для конкретных условий технически необходимой величины расхода энергоресурсов на производство единицы продукции или выполнения определенного объема работы; установление исходных величин для определения потреб­ ности производства в энергоресурсах на планируемый пе­ риод; обеспечение рационального и экономного расходова­ ния топлива, тепло- и электроэнергии в процессе производ­ ства.

Поскольку более 65% энергоресурсов расходуется на промышленных предприятиях строительной индустрии и только 35% — на строительных площадках, организация нормирования энергопотребления на предприятиях имеет первостепенное значение. Из табл. 16 видна динамика удельных норм расхода электроэнергии и теплоэнергии по видам продукции за 7 лет.

Приведенная динамика общего электропотребления, топ­ ливо- и теплопотребленкя предприятий позволяет правиль­ но планировать потребность в энергоресурсах по отдельным цехам и участкам производства, производить анализ резуль­ татов использования энергоресурсов, давать оценку дея­ тельности энергетического персонала отдельных цехов по экономному расходованию топлива, теплоэнергии и электро­ энергии, а также выявлять и учитывать возможные резервы экономии энергии и топлива при разработке планов органи­ зационно-технических мероприятий.

Правильная постановка этой работы зависит от органи­ зации и достоверности учета расхода всех видов энергии и топлива по отдельным направлениям использования.

В соответствии с производственной структурой потреб­ ления всех видов энергии и топлива должна быть организо­ вана система нормирования удельных расходов. Объектами нормирования на предприятиях и стройплощадках явля­ ются отдельные энергоемкие технологические процессы и

94

агрегаты, машины и механизмы, цехи или участки произ­ водства или производственные комплексы по выпуску от­ дельных видов продукции, предприятие или стройплощад­ ка в целом.

Т а б л и ц а 16

Динамика отраслевых удельных норм расхода электроэнергии по важнейшим видам продукции за 1805—1971 гг.

Сообразно с этим, в практике нормирования всех видов. энергии и топлива нашли широкое применение три категории удельных норм, отличающиеся между собою по своей струк­ туре: технологические (агрегатные), общецеховые и обще­ заводские (общестроительные).

Структура нормы удельного расхода представляет собою полный перечень статей расхода энергии, включаемых в

05

норму и обусловленных технологией производства данного вида продукции и ее энергоемкостью.

Структура норм должна устанавливаться на основе еди­ ных принципов, предусмотренных «Основными положения­ ми по нормированию расхода топлива, электрической и теп­ ловой энергии», утвержденными Госпланом СССР.

Технологические (агрегатные) удельные нормы преду­ сматривают расходы энергии или топлива на отдельный технологический процесс с учетом потерь в технологическом и энергетическом оборудовании. Как правило, они устанав­ ливаются для энергоемких процессов, в которых энергия используется непосредственно на технологию (электроплав­

Технологические (агрегатные) удельные нормы предна­ значены для определения потребности в энергии; выбора и технического расчета энергоемких агрегатов; контроля за выполнением заданного режима технологического процесса и за рациональным использованием энергии или топлива в энергоемких процессах производства. По результатам вы­ полнения этих норм оценивается работа производственного персонала.

Общецеховые нормы включают расход энергии или топ­ лива по технологическим нормам, а также все другие рас­ ходы, имеющие место в данном цехе. Общецеховая удельная норма предназначена для определения потребности отдель­ ных цехов в электроэнергии и планирования внутризавод­ ского распределения энергии, выявления и устранения сверхнормативных потерь и составления планов оргтехмероприятий по рационализации энергопотребления.

По выполнению общецеховых норм оцениваются резуль­ таты использования энергии в цехе и премируется цеховой персонал за се экономию.

Общезаводская норма включает весь расход энергии по цеховым нормам и все другие общезаводские расходы, не охваченные цеховыми нормами (расход энергии общезавод­ скими лабораториями, общезаводским транспортом, отоп­ ление и вентиляция административных и бытовых помеще­ ний, потери в общезаводских сетях и т. д.).

Общезаводские нормы служат для определения потреб­ ности предприятия в электрической,тепловой энергии и топ­ ливе и для планирования потребности и распределения

96

энергоресурсов, а также для контроля за рациональным ис­ пользованием их по предприятию в целом.

Помимо указанных норм действуют также и отраслевые нормы удельного расхода, предназначенные для состав­ ления энергобалансов и потребности в энергии по области, краю, союзной республике или отрасли в целом. Они уста­ навливаются на однородную продукцию, производимую все­ ми предприятиями области, края, республики или отрасли

вцелом.

Внормировании расхода энергии и топлива важное зна­ чение имеет единица продукции, на которую устанавлива­ ется удельная норма на предприятиях строительной индуст­ рии. Такой единицей является единица годной натуральной продукции, выпускаемой цехом или предприятием (без уче­

Вотличие от этой нормы технологические (агрегатные) нормы устанавливаются на единицу натуральной про­ дукции.

Такие единицы годной натуральной продукции, как, например, 1 м3 железобетона, 1 m стали, 1 m поковок, 1 м3 гравия, 100 тыс. руб. строительно-монтажных работ и т.д., находятся в прямой зависимости от энергетических затрат на ее производство; соответствуют производственно-мате­ риальному учету, установленному на предприятиях, практи­ чески допускают возможность контроля фактического расхо­ да топлива, тепловой и электрической энергии на ее произ­ водство (по показаниям паромеров, электросчетчиков и др.).

Втех случаях, когда встречаются затруднения при вы­ боре единицы натуральной продукции, допускается норми­ рование расхода электроэнергии на 1000 руб. товарной продукции, однако норма и фактические удельные расходы должны корректироваться каждый раз при изменении стои­ мости продукции.

2.Принципы и методика нормирования

Внормировании потребления энергии и топлива в насто­ ящее время действуют три метода определения норм удель­ ного расхода: расчетный, расчетно-экспериментальный и статистический.

Поскольку удельные нормы должны быть прогрессивны­ ми, то есть стимулировать совершенствование инженерного уровня технологии и улучшение использования энергети-

ческого оборудования, повышение производительности тру­ да, то таким требованиям удовлетворяют только первые два метода.

Опираясь на научную основу, эти методы дают возмож­ ность исходить из рационального режима работы обору­ дования; наиболее полно учесть необходимые организаци­ онно-технические мероприятия по снижению расхода энерго­ ресурсов.

Статистический метод не может обеспечить требуемой точности в определении норм, так как не учитывает и не мо-

жет учесть резервы производства для определения минималь­ но возможных удельных расходов энергии и топлива.

При любом методе определения норм следует исходить из строгого соблюдения технологического процесса, раци­ онального режима работы оборудования, полной его за­ грузки и минимальных потерь энергии.

При любом способе нормирования должны быть учте­ ны факторы, влияющие на величину удельных расходов: независящие от работы производственного персонала и за­ висящие от него.

К независящим факторам относятся, например, заданная температура в печи и длительность обжига керамзита, за­ данная температура и длительность термообработки железо-

08