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

трансформаторными пунктами позволяет резко сократить непроизводительные расходы и потери за счет отключения недогруженных трансформаторов, сократить простои про­ изводства, повысить надежность электроснабжения, в осо­ бенности потребителей I I категории, выравнить график на­ грузки трансформаторов, повысить коэффициент мощности предприятия, уменьшить потери в заводских сетях.

Именно поэтому выявление оптимального режима ра­ боты силовых трансформаторов — актуальнейший вопрос энергетических служб.

Определить оптимальный режим работы силовых транс­ форматоров — это значит разработать и внедрить наиболее выгодный для предприятия график оперативных включений и отключений силовых трансформаторов сообразно харак­ теру и объему потребления электроэнергии и распределения нагрузки. Это также значит определить, когда и на какое время должно быть включено наибольшее количество транс­ форматоров в период максимальной нагрузки, а когда, на какое время и какой мощности трансформаторы должны быть отключены.

Покажем это на конкретном примере. На подстанции за­ вода железобетонных изделий установлено два трансформа­ тора типа ТМ-560/10 мощностью 560 ква (10/0,4 /се). Средняя нагрузка подстанции в рабочий день составляет: в течение 6 час.—300 ква, 5 час.—400 ква, 5 час.— 600 ква, 8 час.— 900 ква.

Кэ = 0,\квт/квар.

Требуется составить график отключения трансформато­ ров и рассчитать экономию электроэнергии при внедрении этого мероприятия.

Рассчитано, что суммарная мощность нагрузки на транс­ форматоры, при которой экономически выгодна одновре­ менная работа двух трансформаторов указанной мощности, является 536 ква и выше.

Поэтому, исходя из нагрузки по времени в течение пер­ вых 11 часов, экономически выгодно иметь включенным один трансформатор, а в течение последующих 13 часов — два трансформатора.

Определим коэффициенты нагрузки подстанции после внедрения мероприятия:

^ б ч а с , /С», = - ! § - = 0,54,

70

По каталогу находим данные силовых трансформаторов ТМ-560/10: АР0 — потери холостого хода трансформатора,

Потерн в трансформаторах и сети после внедрения графи­

71

AW\ = Д№Т ] + AW'7l + AW*3 + AW'Tt = 471,6 квт-ч,

откуда суточная экономия электроэнергии будет:

AWT = AW'-r — AW", = 153,6 квт-ч.

Если указанный режим работы сохраняется на весь осенне-зимний период (6 месяцев), тогда экономия электро­ энергии от внедрения этого мероприятия должна составить 23400 квт-ч.

Из приведенных расчетов становится совершенно оче­ видной экономическая целесообразность отключения и вклю­ чения силовых трансформаторов по оптимальному графику.

Целесообразные режимы работы двух параллельно вклю­ ченных трансформаторов. Экономичный режим двух парал­ лельно работающих трансформаторов имеет место при наи­ меньших потерях в них.

Достичь минимальных потерь можно в том случае, если трансформаторы будут работать в наивыгоднейшем нагрузоч­

72

При наличии нескольких работающих параллельно транс­ форматоров (п) присоединение еще одного целесообразно, если полная нагрузка на трансформаторы будет больше:

S>Sn л[п(п+ 1) Z A P o + Ks^Qo

а отключить один из работающих трансформаторов будет целесообразно, если полная нагрузка будет меньше ука­ занного выражения:

ции, при которой целесообразно отключить один из двух, трансформаторов ТМ-320/10. Основные паспортные дан­

3.Экономия электроэнергии при производстве

ипотреблении сжатого воздуха

На предприятиях строительной индустрии Узбекистана? потребление сжатого воздуха составляет более 250 тыс. м3* в час. Если учесть, что на выработку 1000 м 3 сжатого воз­ духа давлением 6—7 am требуется в среднем около 110 квт-ч,. а на старых компрессорах средней мощности в 1,35—1,45 ра­ за больше, то становятся ясными масштабы потребления, электроэнергии на производство сжатого воздуха и значе­ ние мероприятий по сокращению удельных расходов электро­ энергии.

Относительно большой расход электроэнергии на выра­ ботку сжатого воздуха требует высококвалифицированного подхода к вопросам эксплуатации компрессорного хозяй­ ства и воздухоиспользующих установок и механизмов на; предприятиях.

7&

Наивыгоднейший режим работы компрессоров зависит от стоимости охлаждающей воды и электроэнергии. Вариант оптимального значения удельного расхода охлаждающей во­ ды, при котором стоимость сжатого воздуха, выработанно­ го компрессором, будет наименьшей, виден на примере подсчета, проведенного на автозаводе им. Лихачева.

Расчеты сделаны для трех возможных случаев примене­

случае применяется вода непосредственно из реки, опти­ мальный расход равен 1,2 л/нм3, при стоимости сжатого воздуха 135 коп./тыс. нм3. В третьем случае, как и в первом, охлаждающая вода берется из городской сети, но после холодильников используется для хозяйственно-бытовых нужд. С учетом расхода электроэнергии на перекачку воды из компрессорной в бойлерную оптимальный расход соста­ вил 2,4 л/нм3.

Этот вариант является более экономичным, так как ис­ пользуется тепло отходящей воды компрессора, в связи с чем стоимость выработки горячей воды на заводе снижается. Суммарная стоимость сжатого воздуха составит всего 133 коп./тыс. нм3. Следует заметить, что на некоторых пред­ приятиях накоплен положительный опыт использования отработавшей воды компрессора для питания паровых кот­ лов, что заметно повышает КПД котлов.

Сокращению удельных расходов электроэнергии при вы­ работке сжатого воздуха значительно способствуют также применение прямоточных клапанов на поршневых комп­ рессорах и использование резонансного наддува для повы­ шения их производительности.

Применение прямоточных клапанов. Большинство комп­ рессоров на заводах железобетонных изделий, поставляе­ мых заводами-изготовителями, оснащены кольцевыми или

.дисковыми клапанами. Существенным недостатком их кон­ струкций является малое проходное сечение отверстий, что вызывает значительное сопротивление прохождению воз­ духа, в результате снижается производительность компрес­ сора и увеличивается удельный расход электроэнергии. Кроме того, срок службы этих клапанов не превышает 1500—2000 часов, вследствие чего повышаются эксплуата-

74

в среднем на 6—10%, снижает расход компрессорного масла, уменьшает шум в помещении станции. Важно от­ метить, что срок службы прямоточных клапанов достигает более 8000 час. Укажем, что на Чирчикском комбинате строй­ материалов и конструкций, где прямоточными клапанами оснащены 4 компрессора, за два года эксплуатации их при 3-сменной работе были заменены всего два клапана: один во всасывающей полости I ступени и один в нагнета­ тельной полости I I ступени компрессора 160 В-20/8.

Высокий экономический эффект, получаемый в результа­ те применения прямоточных клапанов, вызвал необходи­ мость не только оснащать ими новые компрессоры, выпускае­ мые отечественными предприятиями, но и организовать се­ рийный выпуск прямоточных клапанов для переоснащения ранее поставленных компрессоров.

Специализированное производство прямоточных клапа­ нов для поршневых компрессоров налажено на заводе «Вениб» (Литовская ССР), на Мелитопольском компрессорном заводе, а также на предприятии «Средазэнергоцветмет» Ми­ нистерства цветной металлургии СССР в г. Ташкенте. На

из-за разработки уплотнительных манжет и запорных кра­ нов. Влага, содержащаяся в сжатом воздухе, особенно в лет­ нее время, вызывает коррозию отдельных узлов и деталей, способствующую увеличению утечек. Кроме того, пневма­ тический ручной инструмент имеет, как правило, низкий коэффициент полезного действия, колеблющийся в преде­ лах 2,5—12%, исходя из затрат электроэнергии на выработ­ ку сжатого воздуха и с учетом, что инструмент новый и утечки воздуха нет. Фактически же экономичность работы пневмоинструмента значительно ниже из-за утечки воздуха, неисправностей запорной арматуры и в соединениях пневма­ тических шлангов. Эти обстоятельства решительно требуют замены энергоносителя, то есть замену пневматического ручного инструмента электрическим.

Так, например, применение электрического вибратора взамен пневматического дешевле в 2—3 раза.

На многих предприятиях для обдувки станков, сушки

76

форм деталей и одежды, вместо дутья от вентиляторов, при­

на электрический привод с помощью реверсивной лебедки на одном из предприятий обеспечила сокращение энергоза­ трат почти в 3 раза.

Основными потребителями сжатого воздуха на заводе железобетонных изделий являются арматурный цех (10— 48%), главный производственный корпус (27—78%) и скла­ ды цемента (9—16,9%). В связи с этим основное внимание при разработке мероприятий по сокращению непроизводи­ тельных затрат сжатого воздуха должно быть обращено имен­ но на эти цеха.

Снижение непроизводительных затрат сжатого воздуха во многом зависит от строгого соблюдения установленного для тех или иных агрегатов номинального его давления. Для самих компрессоров очень важно определить минималь­ но необходимую величину давления, так как поддержание его на этом уровне работы является оптимальным режимом компрессора по условиям экономии электроэнергии. А по­ требность в сжатом воздухе по параметру давления различна для разных машин и механизмов.

g,. Так, для работы пневмоцилиндров бетонорастворных узлов требуется давление воздуха 2,5 и 4,5 атм, пневмо­ транспорта цемента и бетонной смеси — 5—6, распалубочной машины — 4—5, а для работы аппаратов точечной и многоточечной сварки всего 5—5,5 атм.

Следует учесть, что повышение давления сжатого возду­ ха в сети сверх установленного приводит к дополнительным потерям, пропорциональным корню квадратному из отно­ шения давлений. Очевидно, что потребителей низкого давления следует снабжать сжатым воздухом от отдельных компрессоров, предусматривая их установку планами ор­ ганизационно-технических мероприятий по экономии элект­ роэнергии. В том же случае, если проектом предусмотрена единая сеть трубопроводов, то необходимо на вводе в цех или агрегат, где требуется воздух пониженного давления, устанавливать регуляторы, автоматически поддерживаю­ щие требуемое давление сжатого воздуха.

77

Ряд предприятий осуществляет понижение давления сжа­ того воздуха для отдельных цехов путем установки дрос­ сельной диафрагмы, которая проста в изготовлении и не тре­ бует специального ухода.

Важным условием экономного расходования сжатого воздуха является сокращение утечек через неплотности, главным образом в трехходовых кранах, в неплотностях между цилиндром и поршнем, а также в местах соединения

В бетоносмесительных цехах, особенно в отделениях дозаторов, работающих на сжатом воздухе с управлением от пневмопульта, следует устанавливать на подходе к трех­ ходовому крану педальные выключатели, включаемые толь­ ко на период взвешивания и опорожнения дозаторов. За­ тем оператор отпускает педаль, пружина перемещает запор­ ное устройство и подача воздуха к трехходовым кранам прекращается.

Для надежного соединения пневмошлангов между собой в настоящее время используется ряд конструкций, одна из которых приведена на рис. 17.

Важным средством снижения энергозатрат при произ­ водстве сжатого воздуха является также автоматизация ра­ боты компрессоров и компрессорных станций.

4. Использование сжатого воздуха для пневмотранспорта

На заводах железобетонных изделий из общего электроба­ ланса на производство сжатого воздуха расходуется элект­ роэнергии от 25 до 40%, причем около половины всего сжа­ того воздуха идет на разгрузку и транспортировку цемента.

78