
Лекциямана - Проектирование литейных цехов / 11-LEC
.RTF11. 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 = Фот + Фв + Фгв.
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.
-
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:
Vср = n Vн Ки Ко,
где n - число единиц однотипного оборудования; Vн - расход сжатого воздуха при работе оборудования (по паспорту); Ки - коэффициент использованного оборудования; Ко - коэффициент одновременности работы однотипного оборудования.
Годовой расход сжатого воздуха по цеху:
Vцех.год = Vср Фд,
где Фд - 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:
Vгод = Vцех.год Кэ.ц.,
где Кэ.ц. - коэффициент, обычно Кэ.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:
Рсм = Ки * Рн,
где Ки - коэффициент использования.
Средняя реакционная нагрузка (квар):
Qсм = Рсм * tg ,
где tg соответствует коэффициенту мощности cos .
Получасовые максимальные активные нагрузки (кВт) определяют умножением средних нагрузок на коэффициент максимума Кmax:
Рmax = Кmax * Pсм.
Максимальные реактивные нагрузки Qmax = Qсм.
При эффективном числе электроприемников < 10:
Qmax = 1,1 Qсм.
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).