Лекция17 (Все лекции)

13

Лекция №17

1.10. ЭНЕРГЕТИКА ЦЕХА

1.10.1. Энергоносители

Энергия, используемая в кузнечных и холодноштамповочных цехах, разделяется на энергию, идущую для производственных и непроизводственных целей. Для производственных целей расходуются электроэнергия, сжатый воздух, пар, вода, газообразное и жидкое топливо, кислород и другие источники или носители энергии. Вода условно относится к энергии, хотя большая ее часть, расходуемая на технологические и другие цели, не используется как источник энергии.

Сводная ведомость годности и расхода энергии на производственные цели заполняется по форме (табл.28).

В эту ведомость включаются все виды энергии, расходуемой в цехе, в том числе вспомогательными участками, за исключением энергии, идущей на освещение, отопление, вентиляцию и различные санитарно-гигиенические и бытовые нужды, которые относятся к непроизводственной энергии и для которой составляется отдельная ведомость. Если цехи входят в состав корпуса (производства), то составляется ведомость мощности и расхода производственной энергии для каждого цеха, а затем сводная ведомость для всего корпуса.

При проектировании новых цехов, реконструкции и техническом перевооружении действующих цехов следует выбирать и разрабатывать такие технологические процессы и принимать такие проектные решения, которые обеспечивают экономичное использование топливно-энергетических ресурсов.

Для этого необходимо следующее:

– разработать менее станко- и энергоемкие процессы;

– комплексно использовать теплоту (рекуператоры, регенераторы и др.), т.е. использовать отработавшие энергоносители;

Таблица 28

Сводная ведомость энергии, потребляемой для производственных целей

Примечание. Для электроэнергии указывается установленная мощность, для остальных параметров – максимальный часовой расход

– создать и использовать установки с высоким КПД;

– устранить потери;

– рационально использовать потребляемые мощности (например, если можно штамповать на прессе 10 МН, нежелательно для этого использовать пресс 25 МН);

– экономично использовать воду;

– использовать искусственные газы.

1.10.2. Электроэнергия

На крупный завод или в промышленный узел от общероссийской электросистемы подается электроэнергия напряжением 110 кВ, а частично напряжением 220 кВ. Ток трехфазный переменный частотой 50 Гц.

В узловой подстанции завода или промышленного узла 1 (рис.2) электроэнергия напряжением 110 и 220 кВ преобразуется в электроэнергию напряжением 10 кВ. Из узловой подстанции электроэнергия поступает в трансформаторные подстанции цехов и других объектов завода.

Рис.2. Схема подводки электроэнергии

В крупных цехах (корпусах) большей частью размещаются трансформаторные подстанции двух типов: силовые 2, в которых напряжение понижается до 380 В и служит для питания электродвигателей и других производственных установок, потребляющих электроэнергию, и осветительные 3, в которых напряжение понижается до 380/220 В и, следовательно, имеет нулевой провод [1]. Помимо освещения она может также использоваться для отдельных маломощных электродвигателей, сигнализации и т.д.

Общая установленная мощность токоприемников по цеху равна сумме мощностей всех отдельных токоприемников цеха.

При большом количестве потребителей электроэнергии подсчет мощности и расхода электроэнергии производят раздельно по участкам цеха, кроме того, потребителей можно разбить по группам (ножницы, прессы, индукционные нагреватели и т.п.).

Мощность токоприемников берут по паспортным данным и указывают в киловаттах (кВт). Для сварочного оборудования, где мощность в кВА (киловольт-ампер), мощность в кВт переводится по формулам [1]:

для однофазного тока

, (38)

для трехфазного тока

, (39)

где – мощность кВт (активная мощность); – мощность в кВ·А (полная мощность – активная и реактивная); – угол сдвига фаз между напряжением и током.

Потребляемая мощность всегда ниже установленной, так как не все оборудование используется одновременно и не полностью загружается на всю мощность.

Годовой расход электроэнергии рассчитывается по формуле [6]

, (40)

где – мощность каждого токоприемника в отдельности, кВт; – действительный фонд времени работы оборудования за год, час; – коэффициент спроса (коэффициент одновременности); – средний коэффициент загрузки оборудования в цехе.

Значения угла сдвига фаз между напряжением и током и коэффициент спроса приведены в табл.29 [1].

Таблица 29

Значения и

Расчет расхода электроэнергии можно укрупнено вычислить и по табл.30 и 31.

Таблица 30

Энергопотребление холодноштамповочных цехов и цехов горячей объемной штамповки на 1 тонну годового выпуска изделий

Примечания. * Давление 0,40,6 МПа избыточных для обдувки штампов и включения оборудования. ** Давление 0,70,8 МПа избыточных при работе на молотах