18.5. Совершенствование работы общепромышленных систем и оборудования

К общепромышленным системам и оборудованию, имеющимся практиче­ски на каждом предприятии, относят компрессоры, системы вентиляции и во­доснабжения, подъемно-транспортное оборудование, системы освещения и некоторые другие.

Компрессоры. По принципу действия компрессоры подразделяют на два класса. В лопаточных машинах (центробежных, осевых, диагональных, ком­бинированных) сжатие воздуха осуществляется центробежными или осена-правленными силами при вращении рабочих колес со специальными лопат­ками. В объемных компрессорах (поршневых, ротационных, винтовых) воздух сжимается в результате уменьшения объема. Наибольшее распространение в промышленности получили поршневые компрессоры, подразделяющиеся, в свою очередь, по числу ступеней сжатия на одноступенчатые, двухступенча­тые, дифференциального действия и многоступенчатые. Рабочими телами в компрессорах могут быть воздух, кислород, азот, водород, аммиак, окись уг­лерода и другие газы. Повышение эффективности электроснабжения при про­изводстве сжатого воздуха связано с совершенствованием конструкций и экс­плуатации компрессоров, рациональным распределением, транспортировкой и использованием сжатого воздуха.

Годовая эффективность электроснабжения при замене компрессоров ста­рой конструкции новыми повышается на

560

Глава 18. Энергосбережение на промышленных предприятиях

AW=(P„-P_m,)T, (18.9)

где Р_СТ, Р_нов — мощности компрессоров соответственно старой и новой кон­струкций, кВт; X — время работы компрессора за год, ч.

Средневзвешенный удельный расход электроэнергии для компрессорной станции

w_cp = а>Ди>,)/0>Д), (18.10)

где к_; — коэффициент использования рабочего времени каждого компрессо­ра; Q, — производительность каждого компрессора, м³/ч ; w_t — удельный рас­ход электроэнергии каждого компрессора, кВтч/тыс. м³.

Оптимальное энергетическое использование имеющегося парка компрес­соров с учетом их характеристик позволяет экономить до 32 % энергии. По­вышение эффективности электроснабжения за счет подогрева сжатого возду­ха после компрессора составляет

AW=Q,22QAtwx, (18.11)

где Q — расход сжатого воздуха, м³/мин; At — подогрев воздуха, °С; w — удельный расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха, кВтч/м³.

Большие резервы по повышению эффективности электроснабжения связа­ны с рациональным использованием сжатого воздуха. В свою очередь это направление разделяется на два: снижение неоправданных потерь в сетях сжа­того воздуха, рациональное использование сжатого воздуха непосредственны­ми потребителями.

Ликвидация утечек сжатого воздуха повышает эффективность электроснаб­жения в соответствии с выражением

AW=IQ,wt, (18.12)

где Q_i — расход воздуха через отверстия и неплотности в пневмосети, м³/мин; w — удельный расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха; / — ко­личество мест утечки, от 0 до п; х — время утечек в течение года, мин.

Величины утечек гиперболически увеличиваются с ростом диаметра отвер­стия и давления сети. Повысить эффективность электроснабжения устранени­ем утечек сжатого воздуха в сетях можно до 30—40 %. В настоящее время отсутствуют какие-либо нормативы утечек. При качественном уровне эксплу­атации воздушных сетей, предусматривающем их регулярную проверку на плотность, этот показатель снижается до 8—10 %.

Системы вентиляции. Повышение эффективности электроснабжения сис­тем вентиляции связано с совершенствованием конструкции вентиляторов и регулированием их производительности. Изменение угла установки лопаток колес обеспечивает до 6—10 % экономии энергии. Сопоставление различных

18.5. Совершенствование работы общепромышленных систем и оборудования 561

Таблица 18.2. Сопоставление различных способов регулирования
Способ регулирования		Расход электроэнергии (%) при подаче воздуха, %
	40	50	60	70 80 90	100
Изменением угла лопастей Направляющим аппаратом Дросселированием	10 43 58	20 48 70	25 52 75	35 50 70 57 68 80 81 88 95	100 100 100

способов регулирования приведено в табл. 18.2. Наиболее эффективным по сравнению с указанными способами является применение многоскоростных электроприводов, позволяющее экономить до 20—30 % энергии.

Автоматическое регулирование вентиляционными установками по темпе­ратуре наружного воздуха дает до 10—15 % экономии электроэнергии. Приме­нение тепловых завес позволяет повысить эффективность использования эле­ктроэнергии на величину

AW=P(t_0M-t_0B), (18.13)

где Р — мощность оборудования тепловой завесы, кВт; Х_{0 п} — время работы тепловой завесы в течение отопительного периода, ч; х_ов — время, необходи­мое для работы тепловой завесы при открытых воротах, ч.

В ряде случаев представляется целесообразным применение для тепловых завес двухскоростных двигателей, работающих на низшей ступени при закры­тых воротах, и на высшей — при открытых воротах. Эти мероприятия позво­ляют экономить до 70 % электроэнергии. Следует отметить, что при автома­тической блокировке работы тепловых завес одновременно достигается значительная экономия энергии, расходуемой на обогрев зданий.

Повышение эффективности электроснабжения за счет отключения венти­ляционных установок во время межсменных и обеденных перерывов опреде­ляют по формуле

&W=Pt, (18.14)

где Р — установленная мощность электродвигателя привода вентилятора, кВт; х — продолжительность отключения вентилятора, ч/год.

Системы водоснабжения. В соответствии со структурой имеются резервы экономии энергии в системах производственного водоснабжения, связанные с работой насосных установок, сетей и потребителей воды. В зависимости от относительной величины свежей воды, поступившей в систему, существуют системы с прямоточным или последовательным использованием воды, систе­мы оборотного водоснабжения, а также системы смешанного водоснабжения.

Удельный расход электроэнергии ^(кВтч/м³) при перекачке воды насосом любой конструкции определяется по формуле

W= (0,00272Я)/(_ЛдЛ„), (18.15)

562