Лекция 1.

Энергоносители. Виды, классификация и характеристика.

Большинство технологических процессов происходят с использованием энергоносителей различного вида и назначения. Под энергоносителями в промышленности понимают материальное тело или материальную среду, обладающую определенным потенциалом и передающую энергию от одного материального тела к другим. Промышленные предприятия при организации своей деятельности используют энергоресурсы различных параметров, различных видов и различного назначения. Для крупных предприятий говорят о потоках энергоносителей. Направление этих потоков тесно связаны между собой и имеют различные характеристики. На предприятии они объединяются под общим названием «энергоресурсы предприятия». Чаще всего в качестве энергоресурсов на предприятии используются:

§ электрическая энергия (60-70% потребления);

§ вода;

§ тепло;

§ воздух;

§ ПРВ (продукты разделения воздуха);

§ расплавы и соли.

Главной задачей энергоносителей на предприятии является обеспечение условий технологического процесса. При выборе энергоносителей и их характеристик руководствуются в первую очередь условием максимальной дешевизны в рамках заданных параметров. При этом в первую очередь обращается внимание на следующие факторы:

§ характеристики и условия протекания технологического процесса;

§ характеристики и параметры установленного оборудования;

§ параметры самого энергоносителя;

§ характер обеспечения энергоносителями предприятия (внутреннее или внешнее) и т.д.

В качестве основных характеристик энергоносителей при их выборе учитывают:

§ потенциал или параметры (ток, напряжение, температура, давление и т.д.);

§ стоимость;

§ качество;

§ надежность снабжения;

§ Режимы потребления.

Параметры энергоносителя определяются характеристиками потребляющего оборудования. Если на реальном предприятии применяются энергоносители с явно завышенными параметрами, это приводит к увеличению эксплуатационных расходов и денежных затрат на вспомогательное оборудование (диаметр жил кабеля, увеличение металлоемкости для труб и т.д.). Поэтому окончательный выбор энергоносителя, его качественных и количественных характеристик производится путем сравнения нескольких вариантов в ходе технико-экономических расчетов.

Лекция 2.

Графики нагрузок по энергоносителям.

Способы выравнивания неравномерности графиков.

Графики нагрузок являются основополагающим звеном при расчете и проектировании систем энергообеспечения предприятия. Они дают ясную картину количественных и качественных изменений параметров конкретных энергоносителей за конкретный период времени. Графики нагрузок зависят от типа и назначения энергоносителя, а также от режима работы предприятия. Например, сезонный график тепловой нагрузки имеет неравномерный характер, обусловленный различными климатическими условиями в различное время года.

Сезонная нагрузка для данного региона имеет относительно постоянный характер. Примером сезонной нагрузки может служить отопление и вентиляция. Для характеристики количественных и качественных показателей графика вводится ряд понятий и обозначений: Qmax, Qmin, Qср, Qmax зим., Qmax лет. и т.д.

Для характеристики зон графиков вводят понятие базовой части, переменной части и пиковой части. Базовая часть находится между осью и минимальной нагрузкой. Переменная часть находится между средней и минимальной нагрузкой. А пиковая часть - между средней и максимальной нагрузкой. Для описания характера изменения графика вводится ряд коэффициентов, в том числе:

α – коэффициент неравномерности графика;

γ – коэффициент заполнения графика;

ki – интегральный коэффициент графика;

tmax и tmin – число часов использования максимума и минимума нагрузки

и т.д.

Эти коэффициенты используются при расчете и оптимизации системы энергообеспечения предприятия, расчете нагрузок и режимов и выбора параметров основного и вспомогательного оборудования.

Общие тенденции, наблюдаемые в сфере производства в условиях перехода к рыночным отношениям, характеризуются сильной неравномерностью графика энергопотребления. Неравномерности графиков нагрузок предприятий приводит к ряду негативных последствий, в том числе:

1. Снижению качества и надежности энергообеспечения предприятия.

2. Резкому повышению нагрузки на генерирующие предприятия и установки.

3. Сокращению сроков эксплуатации оборудования и увеличению эксплуатационных расходов.

4. К увеличению стоимости единицы выпускаемой продукции.

С целью выравнивания неравномерности графиков нагрузок возможно применение следующих методов:

· взаимное сглаживание неравномерности путем рационального размещения на предприятии или в районе однотипных нагрузок различного назначения;

· снижение энергоемкости производства путем улучшения технологий и внедрения элементов менеджмента;

· применение энергопотребляющих и энергопроизводищих агрегатов, имеющих высокий к.п.д.;

· увеличение доли комбинированной выработки электроэнергии на ТЭЦ;

· увеличение доли использования ВЭРов и тепла природных источников;

· рациональное размещение базовых и пиковых источников, работающих в верхней части суточного графика;

· выбор оптимальной схемы энергоснабжения и оптимизация параметров энергоносителей;

· регулирование и оптимизация отпуска энергоносителей потребителям;

· рационализация графиков и режимов работы предприятий в рамках района или региона.

Лекция 3.

Система воздухоснабжения промышленных предприятий.

Классификация систем воздухоснабжения:

— система низкого давления (2-3 атм.);

— система среднего давления (6-9 атм.);

— системы высокого давления (от 20 атм. и выше ).

Технология производства сжатого воздуха.

Методы получения сжатого воздуха:

— объемный;

— динамический.

Рассмотрим поршневые компрессорные установки.

1 — всасывающее устройство 11 — выпускной вентиль

2 — фильтр 12 — сборный бак

3 — первая ступень компрессора 13 — магистраль

4 — вторая ступень компрессора

5 — межступенчатый холодильник

6 — концевой холодильник

7 — влаго–маслоотделитель

8 — ресивер

9 — магистральный вентиль

10 — пусковой вентиль

Лекция 4.

Схема работает следующим образом. Поршневой компрессор, приводимый в движение электродвигателем, через воздухозаборное устройство (1) засасывает атмосферный воздух. Пройдя по прямому участку трубопровода, воздух попадает в фильтр (2), где очищается от примеси атмосферной влаги и пыли. Далее, проходя через всасывающий трубопровод, воздух попадает в первую ступень компрессора (3). После сжатия, через обратный клапан и промежуточный трубопровод, воздух нагнетается в межтрубное пространство промежуточного охладителя (5). Из охладителя воздух всасывается второй ступенью компрессора (4) и через нагнетательный трубопровод подается в межтрубное пространство концевого охладителя (6). После охлаждения воздух поступает в водомаслоотделитель (7) и далее в воздухосборник (8), предназначенный для снижения пульсации воздуха и резервировании его части. Из воздухосборника воздух по магистральному трубопроводу (13) поступает в воздушную сеть предприятия и к потребителю. Через продувочный бак (12) осуществляется слив конденсата из концевого охладителя и водомаслоотделителя. Кроме того схема компрессорной установки должна содержать: