Лекциямана - Проектирование литейных цехов / 11-LEC

11. Энергетическая часть проекта

В современных чугунолитейных цехах расход электрической энергии в среднем равен ~ 30%, природного газа ~ 35% и кокса ~ 35% общего коли­чества потребляемой энергии.

В сталелитейных цехах расход электрической энергии достигает

~ 70%, природного газа ~ 30%. Для выработки 1 кВт электрической энергии

расходуется 0,34 кг условного топлива (кгут).

11.1. Теплоснабжение

Источниками теплоты являются в основном котельные, а в отдельных случаях теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые обслуживают несколько предприятий, вырабатывая тепловую и электрическую энергии. Теплоноси­телем в литейном производстве обычно применяют горячую (перегретую) воду с температурой до систем теплопотребления 1500С и после систем 700С. Давление в тепловых сетях поддерживается на уровне 5 кгс/см².

Расход теплоты на теплоснабжение цеха складывается из расчетных потоков на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, Вт:

Ф = Ф_от + Ф_в + Ф_гв.

Для укрупненных расчетов в ТЭО принимают количество теплоты на 1 м3 отапливаемых производственных зданий:

Q = (60 130) Вт/м³.

Верхний интервал относится к помещениям литейных цехов, требующих высокой кратности вентиляции.

В проекте определяют и приводят данные о количестве и качестве возвращаемой воды (конденсата).

11.2. Газоснабжение

Применение природного газа в литейном производстве вместо мазута и твердого топлива значительно улучшает условия труда. При определении потребности в природном газе принимают, что 1 м³ природного газа равен 1,17 кгут.

Ориентировочно суммарный расход природного газа (с учетом отопле­ния) при производстве чугунных отливок составляет 150 - 180 кгут/т, а при производстве стальных отливок 140 - 170 кгут/т.

В цехе газ распределяется к агрегатам-потребителям по внутрицехо­вым надземным газопроводам. Герметичность газопроводов и всех элемен­тов газового хозяйства должна отвечать требованиям техники безопаснос­ти по испытаниям на плотность.

3. Сжатый воздух

Расход сжатого воздуха определяют для условий его всасывания компрессором в м³/г (при температуре 15⁰С и при абсолютном давлении 1 кгс/см²).

Расход сжатого воздуха определяют по отдельным потребителям с указанием паспортного, среднечасового и годового расхода.

Среднечасовой расход сжатого воздуха для однотипного оборудова­ния:

V_ср = n V_н К_и К_о,

где n - число единиц однотипного оборудования; V_н - расход сжатого воздуха при работе оборудования (по паспорту); К_и - коэффициент использованного оборудования; К_о - коэффициент одновременности работы однотипного оборудования.

Годовой расход сжатого воздуха по цеху:

V_{цех.год} = V_ср Ф_д,

где Ф_д - годовой действительный фонд времени работы однотипного оборудования.

При применении пневмотранспорта расход сжатого воздуха составляет 50-100 м³/т для сухих песков и других сыпучих материалов.

С учетом превышения максимальных нагрузок над среднечасовой и имеющихся утечек сжатого воздуха расчетный расход его для компрессор­ной станции:

V_год = V_{цех.год} К_э.ц.,

где К_э.ц. - коэффициент, обычно К_э.ц. = 1,6 1,8.

Укрупненно расход сжатого воздуха для производства чугунных отли­вок составляет 1000 - 1300 м³/т; из ковкого чугуна 1200 - 1500 м³/т; из стали 1400 - 1800 м³/т. Абсолютное давление сжатого воздуха на компрессорной станции 7 - 8 кгс/см², у потребителей, как правило, 6 - 3 кгс/см².

11.4. Электроснабжение

Внутрицеховые электрические сети прокладывается скрытым, а чаще открытым способом. Во взрыво- и пожароопасных помещениях электросило­вое оборудование сети и другие электроустановки применяют во взрывобе­зопасном исполнении.

Среднюю активную нагрузку (кВт) за максимально загруженную смену определяют исходя из установленной (нормативной) мощности электропри­емников Рн:

Р_см = К_и * Р_н,

где К_и - коэффициент использования.

Средняя реакционная нагрузка (квар):

Q_см = Р_см * tg ,

где tg соответствует коэффициенту мощности cos .

Получасовые максимальные активные нагрузки (кВт) определяют умно­жением средних нагрузок на коэффициент максимума К_max:

Р_max = К_max * P_см.

Максимальные реактивные нагрузки Q_max = Q_см.

При эффективном числе электроприемников < 10:

Q_max = 1,1 Q_см.

Общую электрическую нагрузку определяют сложением силовых и осве­тительных нагрузок с добавлением потерь в трансформаторах. Полная мак­симальная нагрузка (кВ * А):

В проекте общую потребность в активной электроэнергии (кВт&ч) можно определить по удельному расходу на 1 т годных отливок. Для отли­вок из серого чугуна - 300 - 500 кВт&ч/т в вагранках; для стальных от­ливок 1600 - 2200 кВт * ч/т (бoльшие значения интервала относятся к ос­новному процессу при плавке в дуговых электропечах). При использовании индукционной плавки удельный расход равен 1100 - 2100 кВт * ч/т (бoльшие значения интервала относятся к производствам отливок из ковкого чугуна и высокопрочного чугунов).