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

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

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-

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

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

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

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

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

25,

В результате агрегатная (кассетная) удельная норма составляет 164 тыс. ккал на 1 м3 железобетона. За то же время, но при наличии термоизоляции по бортоснастке и верхней поверхности величина потерь сокращается почти в 15 раз и фактическая удельная норма снижается более чем

сатом агрегатная норма будет на 30—35% больше.

Т а б л и ц а 9

Баланс тепла при изготовлении панелей перекрытия для домов серии 1-464 на Ферганском ДСК (теоретический расход тепла), тыс. ккал

»плоскую боковую поверхность кас­

для изделий домов серии 1-464 в условиях Узбекистана рас­

26

бетонной смеси с 20 до 100° С удельный расход тепла сос­ тавляет 856 тыс. ккал, а с возвратом конденсата — 245 кг пара на 1 м3 бетона.

Структурное содержание теплового баланса ямной про­ парочной камеры можно характеризовать следующими дан­ ными: на нагрев бетонной смеси расходуется около 22% в:его тепла, на нагрев металлических форм и конструкций камеры — 44%, а потери тепла через ограждения камеры и неплотности составляют 34% при удельном расходе тепла 116 000 ккалім3.

Совершенно очевидно, что в целях экономного расходо­ вания теплоэнергии ямные и туннельные камеры должны быть утеплены, то есть крышки и ворота камер должны быть закрыты даже в том случае, если в данный момент нет термообработки, с тем чтобы сохранить тепло и не дать остыть ограждающим конструкциям. Опыт эксплуатации ямных пропарочных камер показал непригодность съемных крышек камер, устанавливаемых и снимаемых кранами, с точки зрения рационального использования энергоресурсов.

27

тиях Узбекистана термообработка изделий в крупнораз­ мерных металлических формах с паровыми рубашками при изготовлении форм, балок, ригелей осуществлялась бег»

димости иметь увеличенный парк дорогостоящих метал­ лических форм, ввиду низкой оборачиваемости действую­ щих. С 1967 г. был введен новый порядок, согласно которо­ му крупноразмерные формы с паровыми рубашками для внекамерного изготовления изделий обеспечивались тепло­ изоляцией для предотвращения больших теплопотерь в ок­ ружающую среду. Проектирование форм с термоизоляцией осуществляет проектно-конструкторское бюро Главстройиндустрии Министерства строительства УзССР.

При изготовлении металлических форм для крупнораз­ мерных железобетонных изделий в качестве утеплителя паровых отсеков применяются минераловатные плиты п;.. фенольной связке. ГОСТом 9573—60 предусматривается по­ ставка плит разных толщин и видов обкладок (стеклотканевой, с металлической сеткой, бумажной) и определенным и прошивками соответственно роду утеплителя. Наиболее рас­ пространенная толщина плит — 40 мм. В тех местах форм, где нет возможности положить слой утеплителя 40мм, реко­ мендуется применять асбестовый картон по ГОСТу 2850—58.

При высоте борта формы более 0,5 м крепление плит утеплителя к стенке парового отсека осуществляется по­

0,8 м шпильки следует располагать рядами на расстоянии 0,3—0,4 м с шагом 0,4 м в шахматном порядке.

Металлический кожух толщиной листа 1—2 мм для за­ щиты термоизоляции от механических повреждений крепит­ ся болтами или штырями, приваренными к наружной стенке паровой рубашки. Для определения толщины теплоизоля­ ции необходимо выполнить расчет теплопередачи стенок формы, исходя из допускаемой температуры на поверхности формы и коэффициента теплопроводности материала стенки.

Во избежание теплопотерь на поверхности формы следует допускать температуру 30—95° С на больших

28

поверхности формы (рис. 4), исходя из следующих данных: температура внутри паровой рубашки tl = 100° С, темпера­ тура наружного воздуха t2 — 10° С, в качестве утеплителя применены минера ловатные

29