1.4 Перспективні підходи щодо підвищення ефективності систем електропостачання на даному об’єкті

Найбільш електроємними процесами ливарного виробництва вважається плавка чавуну, сталі, сушка форм, стрижнів, піску і підігрівши оснащення, плавка і перегрів кольорових металів. Питомі витрати електроенергії на виплавку сталі в індукційних печах складають 1200-1750 кВт∙год/т пригідного лиття. Їх визначають по рівнянню:

кВт∙год/т (1.1)

де – номінальна потужність електропечі, кВт;– час від початку плавки до періоду розплавлення, год;– час витримки металу в розплавленому стані, год;– час розігрівання холодної печі після ремонту або простою, год;– коефіцієнти використовування потужності за відповідні періоди;– маса завалення металу, т;– коефіцієнт виходу годного литва.

Для підвищення ефективності енергопостачання в ковальсько-пресовому виробництві (де проводяться поковки із злитків і прокату, гарячі штампування і де основне устаткування – це парові, парогідравлічні, механічні молоти, кувальні преси, гарячоштампувальні преси і молоти, ковальні комплекси і нагрівальні печі) здійснюють наступні заходи: упровадження крупних автоматизованих кувальних комплексів для точного кування крупногабаритних поковок із спеціальних сталей і сплавів; заміну штампо-зварювальних комплексів ковальського устаткування на гарячоштампувальні автомати точного штампування; виготовлення гарячих штампувань методом видавлювання; зменшення часу холостого ходу штампувальних пресів за рахунок механізації установки і зняття виробів з штампу застосуванням холодної об’ємної штамповки і висадки.

Електропостачання при механічній обробці металу важливо для всіх галузей, оскільки механікообробка всеосяжна. Основне електроспоживче устаткування – металоріжучі верстати: токарні, карусельні. фрезерні, стругальні, довбальні, протяжні, розточувальні, свердлувальні, шліфувальні, зубонарізні, оброблювальні центри і інші.

Парк складального устаткування складають автоматичні і автоматизовані лінії, автомати і напівавтомати, механізовані стенди, конвеєри, випробувальне устаткування. Питома витрата електроенергії на стружку (без урахування теплових втрат), що знімається, визначається виразом:

кВт∙год/кг (1.2.)

де – коефіцієнт, що враховує оброблюваний матеріал (в середньому на зняття 1 кг сталевої стружки витрачається 0,40-0,45 кВт∙год електроенергії); – подача (мм/об або мм/хв);– глибина різання, мм;,– постійні коефіцієнти для оброблюваного матеріалу (для більшості сталей;; для чавуну т –;);– густина матеріалу.

Заходи режимного характеру і електрозберігаючі технології при механообрабці металу: збільшення перетину стружки при чистому різанні і шліфуванні; збільшення подачі (при оптимальній геометрії ріжучого інструменту) в межах 0,4-2,4 мм/об; одночасна обробка одним ріжучим двох або декількох і цілий і й на одному верстаті; фрезерування площин замість шліфування на плоскошліфувальних верстатах; точіння замість шліфування абразивним інструментом; упровадження прогресивного інструменту з твердих сплавів із зносостійкими покриттями; перенесення обробки дрібних деталей з великих верстатів на малопотужні.

В зварювальному виробництві найбільше поширення набули дугова і контактна зварка Залежно від ступеня модернізації механізму переміщення електроду і деталей, що сполучаються, дугова зварка підрозділяється на ручну, напівавтоматичну і автоматичну. При напівавтоматичній зварці механізована тільки осьова подача електроду в зону дуги, при автоматичній – механізовано переміщення електроду по осі і уздовж шва. Різновид автоматичної зварки – зварка під флюсом, широко вживана для з'єднання легованих сталей і у великосерійному виробництві Контактна електрозварка, а залежність від конфігурації поверхні зіткнення (контакту) зварюваних деталей, їх взаємного розташовує, конструкції пристроїв, що забезпечують стискання деталей, підрозділяється на точкову (у тому числі багатоточкову), рельєфну, роликову і стикову.

Менше розповсюдження знайшли спеціальні види зварки: високочастотна, електронно-променева, плазмова, електрошлакова і ін.. які застосовуються для зварки тугоплавких, хімічно активних металів.

Питома витрата електроенергії (кВт∙год/кг) при дуговому електрозварюванні знаходиться за формулою:

кВт∙год/кг (1.3)

де – напруга зварювальної дуги, В; – коефіцієнт, що враховує втрати холостого ходу джерела живлення (при постійному струмі , при змінному струмі, живленні апарату через зварювальний трансформатор, відключенні на холостому ходу.);– ККД джерела живлення (середній з урахуванням навантаження);– коефіцієнт наплавлення. г/A∙год (для ручної зваркипри струмі 200 А іг/A∙год при 600 А; для електрошлакової зварки 25-30 г/А год).

Для контактної зварки питомий розхід енергії знаходиться за формулою:

кВт∙год/кг (1.4)

де – напруга холостого ходу вторинного контуру на ступені, прийнятому для зварки. В;– величина зварювального струму на ступені, прийнятому для зварки, А;– ККД;– час зварки однієї крапки, стику, переривистого шва;– коефіцієнт потужності зварювальної машини (для стаціонарних зварювальних машин і– для пересувних).

Значення ,,,залежать від виду контактної зварки (точкової, стикової). Підвищення ефективності енергопостачання зварювального виробництва засновано на раціональному виборі у кожному конкретному випадку мінімально енерговитратних способів зварки.

В гальванічному виробництві виконується більше двадцяти видів покриттів, які по своєму функціональному призначенню діляться на захисні, захисно-декоративні і спеціальні (зносостійкі, антифрикційні і ін.). Найпоширеніші процеси гальванопокриття: покриття міддю, цинкування, кадміювання, лудіння, оксидування, нікелювання, хромування, анодування.

В структурі споживання енергії гальванічних цехів витрачається близько 35 % – на технологічні цілі електроенергії. 45 % – на вентиляцію приточування-витяжної. 10 % – на приводи копіювальних верстатів, 5 % – на освітлення і допоміжні потреби. Основне устаткування гальванічних цехів: стаціонарні ванни, автоматизовані і автоматичні лінії.

Крім безпосередніх витрат енергії в гальванічних цехах достатньо енергоємною стадією в гальванічному виробництві являється механічна підготовка деталей перед нанесенням покриття (шліфування, полірування. галтівка, зачистка і ін.). Для шліфування і полірування використовуються еластичні круги або стрічки найпоширенішим устаткуванням для галтівки є галтівочні барабани, найпрогресивнішим видом зачистки деталей - вібраційні способи, продуктивність яких в 4-6 разів вище за традиційні технології. Ще більш високопродуктивні і енергоефективні ротаційні установки, продуктивність яких в кілька разів перевищує віброустановки.