Потребители ЭЭ

1. Структурная схема ЭС, Осн. требования к электроприёмникам.

Энергет. системой наз. совокупность эл. станций, эл. и тепловых сетей соединённых между собой общностью режимов в непрерывном процессе производства, преобразования, распределения эл. энергии при общем управлении этими режимами. Эл. частью энергосистемы – совокупность установок, электростанций, и эл. сетей энергосистемы.

Эл. энергетич. системой – эл. часть энергосист. и питающиеся от неё прием. эл. энергии объединен. общностью.

Эл. снабжением – наз. обеспечением потребит. эл. энергии. от энергосист.

Эл. сеть – совокупность эл. устан. предназнач для передачи эл. энергии.

Осн. требования предъявл. к эл. приемникам.

1) при проетиров. эл. приемник. необходимо учитывать перспект. развития эл. энергет. и сочетание с другими сетями более высокого класса U

2) обеспечение комплексн. централизованного эл. снабж. всех потребителей в зоне действия эл. сети. 3) необходимо ограничить Iкз предельными уровнями.

4) вопросы внутрен. эл. снабжения.

5) При выборе взаимно резервирующ. ист. питания необходимо учитывать вероятность одновременного зависимо кратковременного снижения или полного исчезновения напряжения на время действия релейной защиты.

6) при работе эл. сетей 3-35кВ должна предусматривать изолир. нейтраль.

2. Классификация потребителей электрической энергии

Надёжность эл. снабжения – это способ. сист. эл. снабжения обеспечив потребит. эл. энергией хорошего качества, без срыва плана произв. и без перерыв. в эл. снабжен.

Эл. приемн. 1 категории – это такие эл. приемн. перерыв в эл. снабжении которого может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству, повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов городского хозяйства. Электроприемн. перв. категории должны обеспечив. эл. энергией от 2х независимых взаимно резервирующих источников питания. Перерыв эл. снабж. от одного из источников может быть допущен на время автоматического восстановления питания от другого. Из состава эл. прием. 1й категории выделяется особая группа эл. приёмников: бесперебойная работа, которых необходима для без аварийного останова производства, с целью предотвращения угрозы для жизни людей, взрыва, пожара и повреждения дорогостоящего основного оборудования. 2й категории – перерыв в эл. снабжении, кот. приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышл. транспорта, нарушения нормальн. деятельности значит. числа городских и сельских жителей. Запитываются от двух независимых источников питания, перерыв в эл. снабжении их допускается на время включ. резервного питания. 3й категории – все остальные эл. приёмники не подходящие к определ. 1 и 2й категории. Запитываются от одного источника питания, перерыв допускается на время ремонта или замены поврежд. элемента системы эл. снабж. не более 1 суток

3. Графики эл. нагрузок, их классификация и формирование.

- время пуска и остановки агрегатов станции, этим обеспечивается бесперебойность питания эл. энерг. потребит. и экономич работы станции.

- определяют, какое кол-во эл. энергии вырабат за сутки, за год и т.д. или в другое время эксплуатации – благодаря этому ведётся учёт эл. энергии.

- планируют время провед. ремонта основного оборудования – для повышения эфф. использования устан. оборудования и уменьшения удельного расхода топлива (удешевлен. энергии) на подстанциях необходимо стремит. к наиболее равном. графику нагрузок - это позв. при той же «Р» обеспеч. питание большего числа потребит. На пром. предпр. для сниж. мах нагр. и выравнив. графика достиг путём смещения обеденных перерывов цехов.

- по графику нагрузки определ. МАХ наргузки станций или подстанций – (выбир. сечение провод. кабелей, трансформатор. оборудования).

- график. нагр. использ. при вычислен. потерь эл. энергии в ЛЭП, тр-ах, определ. более экономич. режимов работы. Классификация граф. эл. нагрузок.

По продолжительности: суточные (летний, зимний периоды), месячные, квартальные, годовые.

По измеряемой величине: график активных нагрузок, график реактивных нагрузок.

По количеству эл. приёмников: индивидуальные групповые (слагаемые из индивид. график. с учётом взаимозависимости нагрузок по условиям технологии, потребителей в целом).

Групповой граф. нагрузки. Охватывают эл. приёмники объединен. одной питающей линией. В отличии от индивидуальных граф. он не периодичен, хар- р и форма определ. тех. процессом.

4. Режим работы потребителей эл. энергии и энергосилового оборудования промышл. предприятий,

Для силов эл. приёмн. различают 3 типа работы. Длительный: При работе в длительном режиме достиг. тепловое равновесие и устанавлив. определ. тепловой режим. Кратковременный

Хар-ся тем, что после кратк. вкл. нагрев эл. приём. его темпер. за период после паузы пониж до tC окружающей среды. Повторно – кратковременный, Приводит к постепенному нагреву эл. приемника до установ. температуры. Однако процесс нагревания по сравнению с длительным режимом замедляется.

Различают:

-периодический режим – это строго ритмичный –поточное или автоматич. производство.

-циклический - режим не поточного и не автоматического производства. Периодичность наруш. из-за непостоянной паузы, т.к. продолжение работы и хар-р соответств. участков графика нагрузок остаются постоянными.

- не циклический – выполн. агрегат операции строго не регламентировано, вследствие хар-р графика и не измен. на рабочем графике. Однако нецикл. график хар-ся стабильн. потребления за среднее время цикла.

- не регулярный - условия стабил. не соблюдаются и тех процесс имеет не установив. хар-р.

5. Способы достижения рациональных режимов эл. потребления пром. предприятий.

Программа по энергосбереж. – наз. управление спросом. Она служит для энергосбережения. и регулировании нагрузки, а также дополнительн. электрофикацией рассредоточения генериров. и аккумулирования энергии, разраб. новых стратегий сбыта взамен устаревших. Выгоды: выравнивается график нагрузки, происходит выравнивание пиков нагрузок. Экономич. выгоды: уменьш. капиталовложений, снижение эксплуатационных расходов, экономия топлива, повышение КПД, снижение потерь со стороны потребителя. Управление спросом снижает стоимость эл. энергии, возможн. предоставлен. новых услуг усиливает контроль за расходом энергии. Сбыт энергии – это деятельность направленная на удовлетворение нужд и желаний потребителя, по средствам обеспечения его необходимыми услугами, а также учитывает пожелания потребителя. Модернизации подверглась системы учёта эл. энергии, система тарифов, система расчётов.

6. Цикл Ренкина, цикл газотурбин. установки.

Термодинамический цикл преобразов. теплоты в работу с помощью водяного пара был предложен в середине XIX в. инженером и физиком У. Ренкиным. Принцип. тепловая сх. электростанции, работающая по циклу Ренкина, показ. на рис. Вода нагнетается в парогенератор 1 насосом 5 и за счет теплоты сжигаемого топлива превращается в водяной пар, который затем поступает в турбину 2, вращающую электрогенератор 3. Тепловая энергия пара преобразуется в турбине в механическую работу, которая, в свою очередь, преобразуется в генераторе в электроэнергию. Из турбины отработанный пар поступает в конденсатор 4. В конденсаторе пар превращается в воду (конденсируется), которая с помощью насоса 5 вновь подается в парогенератор. Таким образом цикл замыкается. 1 парогенератор; 2 турбина; 3 электрогенератор; 4 конденсатор; 5 насос.

Принципиальная схема газотурбинной установки (ГТУ) представлена на рис. 2. Воздушный компрессор К сжимает атмосферный воздух, повышая его давление, и непрерывно подает его в камеру сгорания КС. Туда же специальным насосом непрерывно подается необходимое количество жидкого топлива. Образующиеся в камере продукты сгорания выходят из нее с температурой и практически с тем же давлением , что и на выходе из компрессора -Следовательно, горение топлива (т. е. подвод теплоты) происходит при постоянном давлении. В газовой турбине(ГТ) продукты сгорания адиабатно расширяются, в результате чего их температура снижается, а давление уменьшается до атмосферного. Весь перепад давлений используется для получения технической работы в турбине. Большая часть этой работы расходуется на привод компрессора, разность затрачивается на производство электроэнергии в электрическом генераторе (Г) или на другие цели. Эта разность и составляет полезную работу цикла (расход энергии на привод топливного насоса невелик и в первом приближении его можно не учитывать)

7. Цикл ДВС. Идеальные циклы холодильных установок и тепловых насосов.

Холодильные установки применяют для получения и поддержания низких темпер. Рабочим телом — «холодильным агентом» — современных холодильных установок явл., главным образом, пары жидкостей, кипящих при низких температурах. В настоящее вр. применяется около 30 холодильных агентов, наиболее распростр. являются: аммиак, углекислый газ, сернистый ангидрид и фреоны. В технике фреоны отличаются номерами (фреон-11, фреон-12 и др.). В холодильных установ. роль холодного источника выполняют воздух и содержимое хол-ой камеры.

Парокомпрессионные холодильные уста-ки. Вследствие близости цикла таких уст-ок к циклу Карно они обладают самой высок. эффектив-ю, а потому и шире распространены. Рабочим телом, которое в холодильниках наз-ся холодильным агентом, или хладоносителем, а в теплонасосных - теплоносителем, служат вещ-ва, имеющие низкую темпер. кипения. Работает установка так. Насыщенный пар хладоагента сжимается компрессором 3 и подается в конденсатор 2, где, теряя теплоту qx в окруж. среду, частично конденсируется. Эта парожидкостная смесь направляется в дроссельный вентиль 7, где ее давление и темпер. падают (роль вентиля может выполнить любая расширительная машина). После дросселя влажный пар небольшой сухости с низкой температурой поступает в испаритель 5, располагающийся в охлажденном помещении (шкафу) 4, за счет теплоты которого q2 хладоагент испаряется

ДВС. Цикл со смешанным подводом теплоты — цикл Тринклера. Этот цикл характерен для бескомпрессорных дизелей с механич. распиливанием горючего, внутренним смесеобразованием и самовоспламенением от сжатого до высокой темпер. воздуха. Горючее (жидкое топливо) подается с помощью особого плунжерного насоса под давлением в несколько сотен бар через форсунку.

Цикл с подводом теплоты при постоянном давлении — цикл Дизеля. Это цикл характерен для компрессорных дизелей — ДВС тяжелого топлива (дизельного, солярового масла и др.) с внутренним (в цилиндре) смесеобразованием и самовоспламенением горючего от сжатого до высокой температуры воздуха. Горючее распыляется воздухом, подаваемым в цилиндр специальным компрессором. Из-за больших габаритов и массы компрессорные дизели применяются только на некоторых судах и в качестве стационарных установок электростанций.

Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме — цикл Отто. Этот цикл характерен для бензиновых ДВС с внешним смесеобразованием в карбюраторе и принудительным искровым зажиганием горю- чей смеси. Их называют карбюраторными двигателями и применяют главным образом на автотранспорте (особенно легковом).

Компрессорные тепловые насосы. Рабочее тело (любое из употребляемых в холодильных установках) засасывается в компрессор , где сжимается за счет затраты энергии двигателем до состояния сухого насыщенного или перегретого пара. Сжатый пар нагнета- ется компрессором в конденсатор. Здесь при постоянных значениях давления и температуры пар конденсируется, отдавая определенное количество теплоты охлаждающей среде — воде или воздуху. За счет этой теплоты охлаждающая среда подогревается до такой температуры, при которой она может быть использована для различных бытовых нужд, в частности для отопления. После конденсатора рабочее вещество в идеальном цикле поступает в расширительный цилиндр, где понижаются его давление и температура. Отсюда рабочее тело поступает в испаритель, в котором оно испаряется при неизменных значениях давления и температуры, отнимая определенное количество теплоты от тел, имеющих низкий температурный уровень, например от окружающего воздуха, холодной воды и т.д. Из испарителя влажный пар засасывается в компрессор, и работа установки повторяется.

9. Теплопроводность и теплопередача.

Теплопередача. Теплообмен протекает одновременно посредством двух, а чаще трёх видов теплообмена. Процесс переноса теплоты от одного тепло- носителя к другому через разделяющую стенку –процесс теплопередачи. Теплопередача через ребристую сетку. Оребрённые поверхности используются для интенсификации теплообмена стой стороны, где коэффициент теплоотдачи мал. С помощью рёбер увеличивается поверхность нагрева. Отношение площади оребрения к площади гладкой стенки наз. коэффициентом оребрения. m=F2/F1.

Тепловая изоляция. Во многих технических устройствах бывает необходимо предотвратить потери теплоты в окружающую среду. Для этого применяются специальные покрытия из материалов малой теплопроводности, а также вакуумные и газовые «рубашки». Тепловые потери изолированных трубопроводов уменьшаются пропорционально толщине изоляции только после некоторого критического диаметра изоляции, до этого они увеличиваются. Это объясняется тем, что при увеличении толщины слоя изоляции его термическое сопротивление увеличивается, а термическое сопротивление теплоотдачи в окружающую среду уменьшается.

Теплопроводность. Перенос теплоты за счёт теплопроводности зависит от распределения температуры по объёму тела. Совокупность значений температуры во всех точках тела в данный момент времени наз. температурным полем. Если температура является функцией одних только пространственных координат, то такое поле наз. стационарным, или установившимся. Однако часто температура каждой точки тела зависит от времени, поле наз. нестационарным, или неустановившимся.

10. Теплообменные аппараты. Назначение, классификация.

Теплообменный (или теплоиспользующий) аппарат является одним из наиболее распространенных и важных элементов энергетических, коммунально-бытовых и технологических установок. Любые преобразования энергии из одного вида в другой, а также передача энергии от одного аппарата либо машины к другому сопровождаются переходом некоторой части всех других видов энергии в тепловую. Поэтому практически во всех машинах и аппаратах теплообмен имеет важное значение. Теплоиспользующие аппараты имеют многообразное назначение. Вместе с тем они должны отвечать определенным общим требованиям, которые являются исходными при проектировании аппаратов. К этим требованиям относятся обеспечение высокой тепловой производительности, заданных технологических условий процесса и высокого качества готового продукта (для промышленных технологических установок). Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для обмена теплотой между греющей и обогреваемой рабочими средами. Последние принято называть теплоносителями. Необходимость передачи теплоты от одного теплоносителя к другому возникает во многих отраслях техники: энергетике, химической, металлургической, нефтяной, пищевой и других отраслях промышленности. Широкое распространение теплообменных аппаратов обусловило многообразие их конструктивного оформления. Тепловые процессы, происходящие в теплообменных аппаратах, могут быть самыми разнообразными: нагрев, охлаждение, испарение, кипение, конденсация, плавление, за- твердевание и более сложные процессы, являющиеся комбинацией перечисленных. В процессе теплообмена может участвовать несколько теплоносителей: теплота от одного из них может передаваться нескольким и от нескольких — одному. Теплообменные аппараты классифицируются следующим образом:

по назначению — подогреватели, конденсаторы, охладители испарители, паропреобразователи и т.п.;

по принципу действия — рекуперативные, регенеративные и смешивающие. Рекуперативными называются такие теплообменные аппараты, в которых теплообмен между теплоносителями происходит через разделительную стенку. При теплообмене в аппаратах такого типа тепловой поток в каждой точке поверхности разделительной стенки сохраняет постоянное направление. Регенеративными называются такие теплообменные аппараты, в которых два или большее число теплоносителей попеременно соприкасаются с одной и той же поверхностью нагрева. Смешивающими наз. такие теплообменные аппараты, в которых тепло- и массообмен происходят при непосредственном контакте и смешении теплоносителей

8. Конвективн. и лучистый теплообмен

Конвективный. Обычно жидкие и газообразные теплоносители нагреваются или охлаждают- ся при соприкосновении с по-нерхностью твердых тел. Например, дымовые газы в печах от- дают свое тепло нагреваемым заготовкам, а в паровых котлах — трубам, внутри которых греется или кипит вода; воздух в комнате нагревается от горячих приборов отопления и т.д. Процесс теплообмена между поверхностью твердого тела и жидкостью называется теплоот- дачей, а поверхность тела, через которую переносится теплота, — поверхностью теплообме- на или геплоотдающей поверхностью. Теплоотдача при естественной конвекции: Естеств. конвекция (свободное движение теплоносителя) в больших объемах наблюдается при ото- плении помещений, отдаче теплоты в окружающую среду от нагретых поверхностей тепло- обменных аппаратов, а также при нагревании жидкостей в больших сосудах. Теплоотдача при вынужденном движении. Имеет место в различных теплообменных устройствах, по- скольку широкие возможности изменения скорости потока в них позволяют легко изменять интенсивность теплоотдачи. Вынужденное движение рабочего тела, осуществл. при помощи нагнетателей – насосов, вентиляторов, компрессоров. Теплоотдача при кипении жидкости: Фазовые превращения вещества – кипение, испарение конденсация, сублимация – сопровож- даются существенным изменением условий теплообмена около поверхности. Теплоотдача при конденсации. Переход вещества из газообразного состояния в жидкое наз. конденсацией. Конденсат выпадает на поверхность твердого тела в виде сплошной плёнки и в виде отдель- ных капель жидкости, т.е. конденсация может иметь плёночный или капельный характер. Освобождающаяся при конденсации теплота передаётся холодной поверхности. При плёночной конденсации пар отделён от стенки тонким слоем кондесата, который создаёт значит. термическое сопротивление тепловому потоку. При капельной конденсации возможен непосредственный контакт пара со стенкой, по-этому теплообмен протекает во много быст- рее. Лучистый теплообмен. тепловое излучение есть результат превращения внутренней энергии тел в энергию электромагнитных колебаний. При попадании тепловых лучей (волн) на другое тело их энергия частично поглощается им, снова превращаясь во внутреннюю. Тепловой по- ток, излучаемый на всех длинах волн с единицы поверхности тела по всем направлениям, наз. поверхностной плотностью потока интегрального излучения. Осн. з-ны лучистого теплообмена. З-н Планка. устанавливает распределение интенсивности излучения по различным участкам

спектра длин волн. З-н Вина: Тλ=2,89*10-3,мК. произведе- ние Тλ есть величина постоянная. З-н Кирхгофа устанавливает количественную связь между энергиями излучения и поглощения для серых тел и абсолютно черного тела. З-н Стефанв- Больцмана – определяет количество энергии, излучаемой телом по всем направлениям. З-н Ламберта устанавливает что максимальное излучение имеет место в направлении нормали к поверхности. Влияние экранов на излучение. Для защиты от перегрева некоторых элем-ов теплотехниче- ского оборуд. требуется уменьшить лучистый теплообмен. В этом случае м/ду излучателем и обогреваемым элементом ставят перегородки, наз. экранами. Излучение и поглощение в газах. Газы поглощают и излучают лучи только в определённых для каждого газа интервалах длин волн, т.е. они обладают избирательной или селективной излучательно-поглощательной способностью и имеют спектр в виде полос

11. Виды топлив, их хар-ки, способы сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива.

Основные сведения. По определению Д.И. Менделеева «топливом называется горючее веще- ство, умышленно сжигаемое для лучения теплоты». Топливом может быть названо любое вещ-во способное при горении (окислении) выделять значительное количество теплоты. К твердому топливу относят: антрацит, каменный и бурый уголь, торф, дрова, сланцы, отходы лесопильных заводов и деревообрабатывающих цехов, а также растительные отходы сельско- хозяйственного производства — солому, костру, лузгу, чинголак и др. К жидкому топливу относят нефть, а также различные продукты ее переработки: бензин, ке- росин, лигроин, разнообразные масла и остаточный продукт нефтепереработки — мазут. Сы- рую нефть в качестве топлива в котельных не применяют. В топках паровых котлов сжигают мазут. Искусственное жидкое топливо и горючие смолы, а также масла получают при перера- ботке твердых топлив. К газообразному топливу относят природный газ, добываемый из недр земли, попутный нефтяной газ, газообразные отходы металлургического производства (коксо- вый и доменный газы), крекинговый газ, а также генераторный газ, получаемый искусствен- ным путем из твердого топлива в особых газогенераторных установках. Газообразное топливо имеет ряд преимуществ. Оно сгорает при небольшом избытке воздуха, образуя продукты пол- ного горения без дыма и копоти, не даёт твёрдых остатков. Способ сжигания тв. топлив. Слоевой способ - Слоевой процесс горения характерен тем, что в нем поток воздуха встречает при своем движении неподвижный или медленно движу- щийся слой топлива и, взаимодействуя с ним, превращается в поток топочных газов. Важной особенностью слоевых топок является наличие запаса топлива на решетке, увязан- ного с его часовым расходом, что позволяет осуществлять первичное регулирование мощно- сти топки только изменением кол-ва подаваемого воздуха. Запас топлива на решетке обеспе- чивает также определенную устойчивость процесса горения. Факельный способ. В отличие от слоевого этот процесс характеризуется непрерывностью движения в топочном пространстве частичек топлива вместе с потоком воздуха и продуктов сгорания, в котором они находятся во взвешенном сост. Особенностью факельных топок яв- ляется незначительный запас топлива в топочной камере, отчего процесс горен. неустойчив и весьма чувствителен к изменению режима. Вихревой способ. В рассмотренных факельных тешках частицы топлива сгорают в объеме топки на лету. Длительность пребывания их в топочном пространстве не превышает времени пребывания продуктов сгорания в топке и составляет 1,5..3 сек. В циклонных топках, которые предназначены для сжигания мелкодробленого топлива и грубой пыли, крупные частицы угля находятся во взвешенном состоянии столько времени, сколько это необходимо для полного выгорания их независимо от длительности пребывания продуктов сгорания в топке. Сжигание в кипящем слое. Слой

мелкозернистого материала, продуваемый снизу вверх воз- духом со скоростью, превышающей предел устойчивости плотного слоя, но недостаточной для выноса частиц из слоя, создает циркуляцию. Интенсивная циркуляция частиц в ограни- ченном объеме камеры создает впечатление бурно кипящей жидкости. Значительная часть воздуха проходит через такой слой в виде пузырей, сильно перемешивающих мелкозернистый материал, что еще больше усиливает сходство с кипящей жидкостью и объясняет происхож- дение названия. Горелочные устройства для сжигания жидких топлив. Для распыления, т.е. раздробления то- плива на возможно большее количество отдельных капель служат форсунки. Для газа – го- релки .

12. Назнач., виды, принцип действия и основные элементы котельных установок.

Котельная установка состоит из котла и вспомогательного оборудования. Устройства, предназначенные для получения пара или горячей воды повышенного давления за счет теплоты, выделяемой при сжигании топлива, или теплоты, подводимой от посторонних источников (обычно с горячими газами), называют котельными агрегатами. Они делятся соответственно на котлы паровые и котлы водогрейные. Котельные агрегаты, использующие (т.е. утилизирующие) теплоту отходящих из печей газов или других основных и побочных продуктов различных технологических процессов, называют котлами-утилизаторами. В сост. котла входят: топка, пароперегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель, каркас, обмуровка, тепловая изоляция, обшивка.

Виды котельных агрегатов.

Энергетические котельные агрегаты. Котельные агрегаты паропроизводительностью от 50 до 220 т/ч на давление 3,92... 13,7 МН/м2 выполняют только в виде барабанных, работающих с естественной циркуляцией воды. Агрегаты паропроизводительностью от 250 до 640 т/ч на давление 13,7 МН/м2 выполняют и в виде барабанных, и в виде прямоточных, а котельные агрегаты паропроизводительностью от 950 т/ч и выше на давление 25 МН/м2 — только в виде прямоточных, т.к. при сверхкритическом давлении естественную циркуляцию осуществить нельзя. Котлы-утилизаторы. Представляют особую группу котлов, предназначаемых для исполь-ия теплоты дымовых газов, отходящих от различ. промышл. печей. Котлы- утилизаторы, как правило, вырабатывают пар при выс. темпер. газов (>900°С) эти котлы снабжаются радиационными (экранными) поверхностями нагрева и имеют такую же компоновку, как и обычн. паровой котел.

Паровые котлы производственных котельных. Промыш. котельные, снабжающие промпредп. паром низкого давления (до 1,4МПа) образуются паровыми котлами, изготовляемыми отечественной пром-тью, производит. до 50 т/ч. Котлы выпускаются для сжиг. Тверд., жидк. и газооб. топлива.

Водогрейные котлы. Для централизованного теплоснабжения крупных пром. предприят. городов и отдельных районов в настоящее вр. применяются водогрейные котлы большой мощности. Они работают по прямоточной схеме с постоянным расходом воды. Конечная температ. нагрева определяется условиями поддержания стабильной температуры в жилых и рабочих помещениях.

Осн. элементы котельн. агрегата.

Испарительные поверхности котла. Парогенерирующие (испарительные) поверхности нагрева отличаются друг от друга в котлах различных систем, но, как правило, располагаются в основном в топочной камере и воспринимают теплоту излучением-радиацией. Это-экранные трубы, а также устанавливаемый на выходе из топки небольших котлов конвективный (котельный) пучок.

Пароперегреватели. Пароперегреватель предназначен для повышен. темпер. пара, поступающего из испарительной системы котла. Он является одним из наиболее ответственных элементов котельного агрегата. С повышением параметров пара тепловосприятие пароперегревателей возрастает до 60 % всего тепловосприятия котлоагрегата. Стремление получить высокий перегрев пара вынуждает располагать часть пароперегревателя в зоне высоких темпер. продуктов сгорания, что, естественно, снижает прочность металла труб.

Водяные экономайзеры. Они располож. в конвективном газоходе и работают при относительно невысок. температурах продуктов сгоран. (дымовых газов). Водяные экономайзеры предназначены для подогрева питательной воды перед ее поступлен. в испарительную часть котлоагрегата за счет использования теплоты уходящих газов.

Воздухоподогреватели. Они устанавливаются для подогрева воздуха, направляемого затем в топку в целях повышения эффективности горения топлив и в углеразмольные устройства, за счет использования теплоты уходящих газов.

Тягодутьевые устройства котельного агрегата. Для того чтобы в топке котельного агрегата могло происходить горение топлива, в нее необходимо подавать воздух. Для удаления из топки газообразных продуктов сгорания и обеспечения их прохождения через всю систему поверхностей нагрева котельного агрегата должна быть создана тяга.

13. Промышленные печи

Электрические печи сопротивления. По методу нагрева электропечи сопротивления разделяются на печи прямого и косвенного нагрева. К печам прямого нагрева относятся электропечи сопротивления, в которых преобразование электрической энергии в тепловую происходит за счет прохождения тока непосредственно через нагреваемый материал, включенный в электрическую печь. К печам косвенного нагрева относятся электропечи сопротивления, в которых преобразование электрической энергии в тепловую происходит в электронагревателе печи сопротивления.

Шахтные печи в основном предназначаются для термообработки изделий при мелкосерийном производстве.

Колпаковые печи применяются преимущественно для светлого отжига пакетов листовой стали, рулонов ленты и бунтов проволоки.

Электрические ванны представляют собой широкую группу печей сопротивления, отличающихся как по назначению, так и по конструкции. Наиболее распространенными видами электрических ванн являются: - электродные соляные ванны; соляные и масляные ванны с внешним или внутренним обогревом нагревательными элементами.

Конвейерные печи. Перемещение изделий внутри печной камеры осуществляется конвейерным механизмом. Толкательные печи. Изделия проталкиваются по направляющим или роликам пода печи с помощью находящегося перед загрузочной дверцей печи механизма - толкателя.

Барабанные печи. Они предназначены для нагрева мелких изделий сферической, цилиндрической (шарики, ролики) или другой округлой формы.

Карусельные печи. Под печи обычно в виде футерованной кольцевой тележки вращается от электромеханического привода.

Рольганговые печи. Перемещение изделий в печи осуществляется рольгангом пода. Протяжные печи. Предназначаются для термической обработки и процессов эмалирования проволоки и ленты.

Дуговые печи. К дуговым печам относится класс электропечей, сост. из дуговых сталеплавильных печей переменного тока, агрегатов комплексной обработки стали переменного и постоянного тока, дуговых печей постоянного тока, рудовосстановительных, рудоплавильных, вакуумных дуговых печей. Дуговые сталеплавильные печи перем. тока малой (0,5 - 12 т) и средней (25 - 50 т) вместимости предназначены в основном для выплавки конструкционных углеродистых, низколегир., легированных и высоколегир. сталей в фасонно-литейных цехах машиностроит. заводов. Дуговые печи пост. тока, аналогично печам переменного тока, предназначены для выплавки конструкционных углеродистых, легированных и высоколегированных ста- лей, высокопрочного чугуна, а также для выплавки алюминия и сплавов на его основе, различных медных

сплавов. Рудовосстановительные электропечи или электропечи с «погруженной» дугой представляют собой электротермические установки, в которых осуществляется переработка природных рудных материалов в присутствии восстановителей (углерода, алюминия, кремния) и флюсов (для формирования шлака). Вакуумные дуговые печи предназначены для производства слитков и фасонного литья из высокореакционных металлов (титана, циркония, ниобия, тантала, вольфрама), а также слитков специальных сталей и жаропрочных сплавов. В соответствии с этим печи делятся на два вида: для плавки в кристаллизаторе и для плавки в гарниссаже. Установки электрошлакового переплава Основ. область примен. печей эл.шлакового переплава (ЭШП) - производство слитков из высококачеств. сталей (шарикоподшипниковых, конструкционных, коррозионно- стойких, жаростойких, валковых).

14. Классификация,принцип действия и основные элементы нагнетателей.

Нагнетателями называются машины, служащие для перемещения жидкости и газов и повышения их потенциальной и кинетической энергии. В зависимости от вида перемещаемого рабочего тела нагнетательные машины подразделяются на две большие группы: насосы — машины, подающие жидкости; вентиляторы и компрессоры — машины, подающие воздух и технические газы. Нагнетатели (насосы) подразделяются на две основные группы: насосы динамические и объемные. В динамических нагнетателях передача энергии жидкости или газу происходит путем работы массовых сил потока в полости, постоянно соединенной с входом и выходом нагнетателя. В объемных нагнетателях повышение энергии рабочего тела (жидкости или газа) достигается силовым воздействием твердых тел, например поршней в поршневых машинах в рабочем пространстве цилиндра, периодически соединяемым при помощи клапанов с входом и выходом нагнетателя. Классификация нагнетателей производится также по конструктивным признакам, давлению, развиваемому машиной, назначению в технологическом процессе.

15. Системы водо- и теплоснабжения пром. предприятий.

Предприятия используют воду для следующих технологических целей: для охлаждения оборудования, сырья и продуктов (вода нагревается через стенки теплообменников и практически на загрязняется; в качестве среды, транспортирующей механические или растворенные примеси, попадающие в воду при мойке, обогащении и очистке сырья или продукта (вода загрязняется, но обычно не нагревается); для растворения реагентов, используемых в производствах, для получения пара и т. д. (вода в основном входит в технологический продукт, и лишь часть ее направляется в сток с отходами производства); для комплексного использования в качестве охладителя продукта, транспортной среды и поглотителя примесей (вода нагревается и загрязняется). На промышленных предприятиях используют воду различного качества: питьевую, которая предназначена для хозяйственно-питьевых целей, но может использоваться и на производственные нужды; техническую свежую, которая забирается из природного источника и подается для производственных целей (очищенная или неочищенная) непосредственно потребителям или на восполнение системы оборотного водоснабжения; технологическую, приготовленную из технической или питьевой воды путем использования специальных технологических приемов (умягчения, обессоливания и т. п.) в зависимости от требований, предъявляемых производством; оборотную (циркуляционную), применяемую в технологическом процессе и после очистки или охлаждения снова подаваемую для тех же целей; последовательно используемую, которая расходуется поочередно в нескольких производственных процессах без промежуточной обработки и охлаждения с последующим выпуском в водоем или возвратом для повторного применения; сточную, повторно используемую, которая после расходования в технологическом процессе (или быту) и соответствующей очистки частично или полностью повторно используется для тех или иных технологических целей либо идет на пополнение систем оборотного водоснабжения. Комплекс сооружений и оборудования, обеспечивающих забор воды из источника, очистку и обработку ее, подачу ее под необходимым напором промышленным предприятиям или отдельным цехам, прием отработавшей воды и ее кондиционирование для повторного использования, называется системой водоснабжения предприятия, или просто водопроводом. В зависимости от назначения производственные водопроводы могут быть:

- производственные, предназначенные для снабжения производственной (технической или оборотной) водой промышленного предприятия,

отдельных его цехов или установок;

-хозяйственно-питьевые, предназначенные для снабжения питьевой водой рабочих и служащих предприятий и отдельных цехов;-противопожарные, предназначенные для тушения возможных пожаров на территории предприятий, отдельных цехов или установок.

Организация собственного производства тепла дает возможность предприятию уменьшить зависимость от отраслевых монополистов, сократить расходы на энергоресурсы. Предприятие получает тепло по себестоимости его производства, объем производства может быть организован в строгом соответствии с потребностью, отпадает необходимость оплачивать потери на теплотрассах у стороннего производителя.