Дисциплина Технологические энергоносители предприятий. Технологические энергоносители предприятий

Дисциплина Технологические энергоносители предприятий

Часть II

Системы воздухоснабжения предприятий

Введение

Основным родом деятельности специалиста – инженера теплоэнергетика является проведение на промышленных предприятиях политики максимального энергосбережения. Последнее достигается глубоким изучением вопросов, касающихся производства энергоносителей и их распределения между заводскими технологиями.

Расширение производства промышленной продукции на базе передовой теплотехнологии требует вовлечения в технологический цикл целого ряда энергоносителей, обеспечивающий параметрический уровень процесса и оптимальные условия, которые в свою очередь создают предпосылки получения качественной продукции.

В последние годы специалистами энергетических служб промышленных предприятий, задачей которых является квалифицированное использование энергоресурсов, все чаще приходится сталкиваться с вопросами снабжения производственных технологий сжатым воздухом. В настоящее время трудно указать отрасль промышленности, в которой не применялся бы сжатый воздух. Его применение обусловлено энергетической политикой и изменениями в структуре энергетического баланса предприятия, а также техническими и экономическими преимуществами использования сжатого воздуха. Задача его производства и правильного распределения между пневмоприемниками предприятия до настоящего времени является актуальной, а в рамках происходящей перестройки промышленного производства требует особого внимания со стороны специалистов, так как наиболее весомо влияет на энергетическую составляющую себестоимости продукции.

Масштаб и вид (способ) использования сжатого воздуха определяется технологическими условиями, возможностями каждого конкретного потребителя. Однако необходимо научиться управлять снижением количества потребляемого сжатого воздуха, понять необходимость как можно меньше его расходования, т. е. использования более эффективно.

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов специальностей 140104 «Промышленная теплоэнергетика» и 140106 «Энергообеспечение предприятий» при изучении курса дисциплины «Технологические энергоносители предприятий» и может быть использовано энергетиками промышленных предприятий.

1. Оборудование систем производства сжатого воздуха промышленных предприятий

1.1. Общая характеристика систем воздухоснабжения

Современные технологические процессы промышленных предприятий обеспечиваются различными энергоносителями. Выбор рациональных энергоносителей определяется технологическими условиями и технико-экономическими показателями процессов производства продукции и условиями энергоснабжения. Наряду с основными носителями энергии (топливо, электрическая энергия, пар, вода) во многих отраслях народного хозяйства широко используется сжатый воздух. Применение сжатого воздуха позволило механизировать и интенсифицировать ряд технологических процессов в промышленности.

Широкому использованию сжатого воздуха как энергоносителя способствовали его особые свойства: упругость, прозрачность, безвредность, огнебезопасность, неспособность к конденсации, быстрая передача давления и неограниченный запас в природе. Однако производство сжатого воздуха имеет высокую стоимость, так как при этом затрачивается большое количество электрической энергии на привод компрессоров. На ряде предприятий расход электрической энергии на выработку сжатого воздуха достигает 20 – 30 % от общего количества потребляемой электрической энергии.

Для обеспечения различных потребителей (пневмоприемников) сжатым воздухом на предприятиях создаются системы воздухоснабжения, которые включают в себя системы производства и распределения сжатого воздуха. В состав систем производства сжатого воздуха (компрессорные станции) входят компрессоры, приводные двигатели компрессоров, устройства для забора и очистки атмосферного воздуха, оборудование для охлаждения сжатого воздуха, масловлагоотделители, установки для осушки воздуха, воздухосборники и воздухохранительные емкости, наполнительные рампы, внутренние (внутристанционные) сети трубопроводов, масляное хозяйство и другое оборудование. В состав систем распределения сжатого воздуха входят воздухораспределительные сети (межцеховые и внутрицеховые), распределительные устройства у пневмоприемников (потребителей сжатого воздуха), балонный транспорт, воздухосборники – ресиверы. Это обуславливает значительные капитальные вложения на оборудование систем воздухоснабжения.

Улучшение технико-экономических показателей работы систем воздухоснабжения достигается экономией электрической энергии при выработке сжатого воздуха, эффективностью использования компрессоров, уменьшением потерь воздуха при транспортировке потребителям, рациональным использованием воздуха в производственных целях пневмоприемниками и другими мероприятиями.

Экономичное и надежное снабжение сжатым воздухом технологичных процессов возможно при грамотном проектировании и квалифицированной эксплуатации систем производства и распределения сжатого воздуха на промышленных предприятиях, что неразрывно связано с подготовкой специалистов – промтеплоэнергетиков.

Применяемые для получения сжатого воздуха машины характеризуются производительностью (подачей)V(м3/с) и степенью повышения давления ε. Подача (производительность) компрессора подсчитывается по формуле:

(1)

где λ– коэффициент подачи, учитывающий снижение производительности машины в реальном процессе;

Vт– теоретическая подача.

Коэффициент подачи λ находится по формуле

(2)

где ηv– объемный КПД компрессора, характеризующий снижение производительности вследствие неполного заполнения цилиндра или межлопастного пространства (с ростом конечного давленияp2 ηvснижается, а при значительном увеличении степени повышения давления становится равным нулю и подача прекращается), для поршневого компрессораηv= 0,7 – 0,9;

ηp– учитывает снижение подачи вследствие сопротивления всасывающего тракта (воздуховод, воздушный фильтр, влагоотделитель),ηp = 0,8 – 0,95;

ηt– учитывает снижение производительности компрессора вследствие нагрева поступающего в компрессор воздуха за счет контакта с горячими металлическими стенками,ηt = 0,9 – 0,95;

ηw– учитывает снижение подачи вследствие влажности засасываемого воздуха,ηw= 0,98 – 0,99;

ηн– учитывает влияние утечек и перетоков воздуха,ηн= 0,95 – 0,98.

Степень повышения давления представляет собой следующее отношение

(3)

где p2,p1– соответственно давление на нагнетании и всасывании воздушного компрессора.

studfiles.net

«Технологические энергоносители предприятий»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра теплотехники и теплоэнергетики

Курсовой проект по дисциплине

Тема курсового проекта: Энергосберегающая система технического водоснабжения промпредприятия.

Выполнил студент: Петропавловская Галина Николаевна

Институт: Энергетический

Курс: 4

Специальность: 140104

Шифр: 8103020031

Проверил преподаватель: Лобастов Николай Аркадьевич

Санкт-Петербург

2011

Содержание:

1. Задание на курсовой проект……………………………………………………………………. .2

2. Расчетная часть……………………………………………………………………………………2

2.1. Требования к пояснительной записке………………………………………………….2

Составление функциональной схемы системы водоснабжения …………………….2

2.3. Расчет режима работы теплонасосной установки и выбор тепловых насосов……...4

Выбор схем включения испарителей и конденсаторов тепловых насосов………….5
Расчет термодинамического цикла теплового насоса……………………………….7
Тепловой расчет и подбор теплообменников………………………………………….9
Расчет и подбор градирен………………………………………………………………12

2.8. Расчет диаметров трубопроводов и подбор насосов………………………………....13

2.9.Разработка принципиальной схемы системы водоснабжения………………………..15

2.10. Компоновка оборудования теплонасосной установки……………………………..15

2.11. Расчет показателей экономичности теплонасосной установки……………………16

Графическая часть………………………………………………………………………………..17

Приложения…………………………………………………………………………………………….18

Список использованной литературы………………………………………………………………….21

Задание на курсовой проект: Спроектировать оборотную систему технического водоснабжения промышленного предприятия с использованием теплоты оборотной воды в тепловых насосах для нужд низкотемпературного отопления, вентиляции и горячего водоснабжения при следующих исходных данных.

температура воды для нужд отопления и вентиляции tо = 60 оС.
охлаждение воды в отопительных приборах ∆tпр = 15 оС.
Температура воды на горячее водоснабжение tгв = 55 оС.
Температура холодной воды для подпитки системы горячего водоснабжения tхв = 5 оС.
Температура охлажденной оборотной воды tох = 20 оС.
температура теплой оборотной воды tнп = 38 оС.
тепловые нагрузки:

горячего водоснабжения Qгв = 1000 кВт
отопления Qо = 600 кВт
вентиляции Qв = 400 кВт

Расход оборотной воды Vов = 200 м3/с
Город, для которого проектируется система водоснабжения: Москва.

2. Расчетная часть

2.1. Составление функциональной схемы системы водоснабжения

Функциональная схема определяет общую структуру системы водоснабжения и способ соединения основного и вспомогательного оборудования.

При составлении функциональной схемы решаются следующие вопросы: сбор и хранение теплой оборотной воды, ее очистка и охлаждение, подача охлажденной воды потребителю, наиболее полная утилизация теплой оборотной воды, назначение и тип основного оборудования.

В энергосберегающей системе водоснабжения основное количество оборотной воды должно охлаждаться в испарителях тепловых насосов, остальное количество – в атмосферных водоохладительных устройствах, из которых наиболее эффективными являются вентиляторные градирни.

При суммарных нагрузках отопления, вентиляции и горячего водоснабжения до 3 МВт целесообразно использовать тепловые насосы типа НТ – 300 и НТ – 500, технические характеристики которых в номинальном режиме приведены в табл. 1. приложения [1]. Эти тепловые насосы выполнены по регенеративной схеме и состоят из маслозаполненного винтового компрессора с электродвигателем, конденсатора, регенеративного теплообменника, терморегулирующих вентилей, блока приборов и масляной системы с маслоохладителем. В качестве рабочего агента используется фреон R – 12. Нагрев воды для целей теплоснабжения производится в конденсаторе и маслоохладителе тепловых насосов.

Тепловые насосы НТ – 300 и НТ – 500 имеют плавное регулирование производительности в пределах от100% до 40%. Точность поддержания температуры нагреваемой воды ±1оС. Тепловые насосы имеют высокую степень автоматизации, позволяющую довести время пребывания обслуживающего персонала до 30 мин в смену. В тепловых насосах предусмотрены следующие виды автоматических защит: от повышения давления нагнетания, от понижения давления всасывания, от нарушения режима смазки, от повышения температуры нагнетания, от перегрева смазки.

Оборотная вода, как правило, не содержит значительных загрязнений и может непосредственно или через фильтр подаваться в испарители тепловых насосов. С целью уменьшения энергозатрат на приготовление горячей воды рекомендуется устанавливать перед испарителями тепловых насосов предварительный теплообменник. Он служит для первичного подогрева подпиточной холодной воды в системе горячего водоснабжения за счет теплоты оборотной воды при условии, что температура оборотной воды выше температуры холодной воды.

Подключение конденсаторов тепловых насосов к системе отопления может быть непосредственным, а к системе горячего водоснабжения – через промежуточный замкнутый контур с помощью разделительного теплообменника.

Для подачи оборотной воды и воды в контурах тепловых насосов применяются центробежные консольные насосы.

В качестве теплообменников для теплонасосных установок используют скоростные водо – водяные секционные подогреватели.

Составная функциональная схема энергосберегающей системы технического водоснабжения приводится в пояснительной записке. На функциональной схеме элементы системы водоснабжения представляются по одному для каждой функциональной группы в виде условных стандартных графических изображений, а трубопроводы между элементами указываются только основные и снабжаются стрелками, цифровыми и буквенными обозначениями, уточняющими направление, вид и фазовое состояние перемещаемой среды. Для схем теплонасосных установок наиболее типичными являются следующие обозначения: 1 – вода, 14 – масло, 18 – фреон, п – пар, ж – жидкость, т – теплая/горячая/среда, х – холодная среда.

В качестве примера на рис. 1приведена функциональная схема энергосберегающей системы технического водоснабжения промпредприятия с наиболее полным использованием теплоты оборотной воды.

Тепловая оборотная вода из цеха промпредприятия собирается в бак теплой воды БТВ и через фильтр Ф насосами Н2 подается на градирни ГР испарители И тепловых насосов ТН, в которых оборотная вода охлаждается. Затем охлажденная оборотная вода поступает в цех промпредприятия. Насосы Н4 подают охлажденную воду из градирен в цех. Охлаждение оборотной воды также происходит в предварительном теплообменнике ПТ холодной водой из водопровода, подаваемой под напором водопроводной сети в систему горячего водоснабжения. Второй ступенью подогрева служит разделительный теплообменник РТ, в котором горячей средой служит вода промежуточного контура. Циркуляцию воды в промежуточном контуре обеспечивают насосы Н1, нагрев воды – маслоохладители МО и конденсаторы К тепловых насосов. Расширительный бак РБ облегчает запуск насосов Н1 и служит также для подпитки промежуточного контура водой, компенсируя возможные утечки ее.

В периоды пониженного водоразбора из системы горячего водоснабжения циркуляцию воды обеспечивают насосы Н3. вода от отопительных приборов и калориферов в промежуточный контур поступает через грязевик Г.

Тепловой насос ТН снабжен регенеративным теплообменником РТО, что снижает потери энергии в терморегулирующем вентиле ТРВ. Охлаждаемая оборотная вода подается в испарители И, где ее теплота отводится к кипящему фреону. Нагреваемая вода промежуточного контура подается в конденсатор К, где при конденсации пара фреона происходит ее нагрев. В компенсаторе осуществляется сжатие пара фреона, что приводит к повышению его давления и температуры. Терморегулирующий вентиль при дросселировании жидкого фреона снижает его давление и температуру. В регенеративном теплообменнике теплота жидкого фреона, выходящего из конденсатора, используется для перегрева пара фреона при входе в компенсатор. Поскольку в тепловом насосе применяется винтовой маслозаполненный компрессор, охлаждение масла производится в маслоохладители МО водой промежуточного контура.

studfiles.net

Технологические энергоносители предприятий

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Институт транспортной техники и организации производства

Кафедра: «Теплоэнергетика железнодорожного транспорта»

Курсовая работа

по дисциплине

Газоснабжение

Технологические энергоносители предприятий

Москва 2009 г

Данные

Введение

Система газоснабжения предприятий – двухступенчатая, среднего и низкого давления. Подключена через газорегуляторный пункт (ГРП) к сети высокого давления (Рсети = 0.5 МПа). Между ГРП и газорегуляторной установкой (ГРУ) газоснабжения осуществляется по газопроводам среднего давления (ГСД), за ГРУ – по газопроводам низкого давления.

Все потребители газа среднего давления рассчитаны на номинальное давление 50 кПа и имеют коэффициент перегрузки по давлению К1 = 1.3 . Аналогичные характеристики для потребителей газа низкого давления Рн = 3 кПа , К2 = 1.4

1. Путем суммирования потребления газа всеми потребителями, включенными в сети, строим график нагрузки сети для ГСД и ГНД

1.1 ГРАФИК НАГРУЗКИ СИСТЕМЫ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ (ГСД)

Максимальная нагрузка сети Qmax1 = 4200 м3/ ч , минимальная Qmin1 = 1400 м3/ ч

1.2 ГРАФИК НАГРУЗКИ СЕТИ ДЛЯ ГНД

Максимальная нагрузка сети , Qmax2 = 850 м3/ ч, минимальная Qmin1 = 500 м3/ ч

Неравномерность нагрузки сети равна:

Qmax и Qmin – экстремальные нагрузки сети

β1 = Qmin / Qmax = 1400 / 4200 = 0,33

β2 = Qmin / Qmax = 500 / 850 = 0,59

Расчетный перепад давления вычисляется по формуле:

Он реализуется между ГРП (или ГРУ) и концевыми потребителями в часы максимального потребления газа. Для ГНД этот перепад можно распределить по участкам сети так, чтобы сумма долей на участках, составляющих путь от ГРУ до концевых потребителей равнялась ΔРр.

КПа

Абсолютное давление газа у концевых потребителей ГРП (ГРУ)

Па

Давление газа за ГРП (ГРУ)

Па

Для ГСД максимальные потери напора

кПа2

Для ГНД максимальные потери напора

кПа

2. Оптимизация затрат на строительство системы

Выполняется отдельно для ГСД и ГНД. Затраты на строительство сети рассматриваемой категории должны быть минимальны. Они равны

Здесь Li , Vi и Pi - соответственно длина, расход и падение давления для i-того участка. Суммирование выполняется по всем участкам ГСД (или ГНД).

ГСД

CLS

N=6

M=3

DIM lenght(N), flux(N), press(N), A(N)

GLOBAL Pmax,N

READ Pmax, dP

DATA 5562.95, 170

FOR i=1 TO N

READ b

length(i)=b

READ b

flux(i)=b

READ b

press(i)=b

NEXT i

DATA 900, 1.167, 300

DATA 900, 1.056, 1900

DATA 1000, 0.222, 500

DATA 550, 0.153, 400

DATA 750, 0.472, 700

DATA 500, 0.236, 500

FOR i=1 TO N

A(i)=(length(i)^1.21)*(flux(i)^0.368)

NEXT i

'poisk optimal'nix poter' davleniay

FOR k=1 TO 6

c0=Cost()

w=c0

FOR i=1 TO M

c=w

press(i)=press(i)+dP

w=Cost()

loop until w>c

press(i)=press(i)-dP

w=c

c=w

press(i)=press(i)-dP

w=Cost()

loop until w>c

press(i)=press(i)+dP

NEXT i

IF c0=c THEN dP=0.5*dP

NEXT k

PRINT "pipeline ";" length ";" flux ";" press "

FOR i=1 TO N

PRINT "i = ";i,USING("####.#",length(i)),USING("###.###",flux(i)),USING("####.##",press(i))

NEXT i

PRINT:PRINT "cost = ";USING("#####.#",Cost())

'programma vichesleniya F(dp1,...,dp5)

FUNCTION Cost()

press(4)=Pmax-press(1)-press(2)

press(5)=Pmax-press(1)-press(3)

c1=0.0

FOR j=1 TO N

IF press(j)>0 THEN

c1 =c1+A(j)/press(j)^0.21

ELSE

c1=c1+1.0e10

END IF

NEXT j

Cost=c1

END FUNCTION

fluxez are number 6

Pmax dP

5562.95 170

pipeline length flux press

i = 1 900.0 1.167 1702.50

i = 2 900.0 1.056 2877.50

i = 3 1000.0 0.222 1987.50

i = 4 550.0 0.153 982.95

i = 5 750.0 0.472 1915.45

i = 6 500.0 0.236 500.00

cost = 3057.5

ГНД

CLS

N=4

M=1

DIM lenght(N), flux(N), press(N), A(N)

GLOBAL Pmax,N

READ Pmax, dP

DATA 1.708,0.07

FOR i=1 TO N

READ b

length(i)=b

READ b

flux(i)=b

READ b

press(i)=b

NEXT i

DATA 250, 0.111, 0.9

DATA 400, 0.069, 0.7

DATA 150, 0.069, 0.5

DATA 250, 0.055, 0.5

FOR i=1 TO N

A(i)=(length(i)^1.21)*(flux(i)^0.368)

NEXT i

'poisk optimal'nix poter' davleniay

FOR k=1 TO 5

c0=Cost()

w=c0

FOR i=1 TO M

c=w

press(i)=press(i)+dP

w=Cost()

loop until w>c

press(i)=press(i)-dP

w=c

c=w

press(i)=press(i)-dP

w=Cost()

loop until w>c

press(i)=press(i)+dP

NEXT i

IF c0=c THEN dP=0.5*dP

NEXT k

PRINT "pipeline ";" length ";" flux ";" press "

FOR i=1 TO N

PRINT "i = ";i,USING("####",length(i)),USING("#.####",flux(i)),USING("#.####",press(i))

NEXT i

PRINT:PRINT "cost = ";USING("#####.#",Cost())

'programma vichesleniya F(dp1,...,dp5)

FUNCTION Cost()

press(2)=Pmax-press(1)

press(3)=Pmax

press(4)=Pmax

c1=0.0

FOR j=1 TO N

IF press(j)>0 THEN

c1 =c1+A(j)/press(j)^0.21

ELSE

c1=c1+1.0e10

END IF

NEXT j

Cost=c1

END FUNCTION

pipeline length flux press

i = 1 250 0.1110 0.7250

i = 2 400 0.0690 1.0005

i = 3 150 0.0690 1.7080

i = 4 250 0.0550 1.7080

cost = 1296.4

По монограммам определяем диаметры трубопроводам

Для ГСД: Для ГНД:

D1 =273*7

D2 =273*7

D3 =219*6

D4 =219*6

D5 =219*6

D6=159*4,5

D1=159*4

D2=159*4

D3=159*4

D4=140*4.5

Выбор регулятора давления (РД)

Осуществляется по величине пропускной способности, которая вычисляется по формуле:

Где Qmax – максимальный расход газа через регулятор давления, м3/ ч, Р1 – абсолютное давление газа перед ГРП (ГРУ), МПа, ρ0 - плотность газа при нормальных условиях, кг/м3

(ρ0 =0.72 кг/м3 ), Т1 – температура газа на входе в РД, К (Т1 =273 К), ε = 1-0.46(Δр/Р1) – коэффициент, учитывающий изменение плотности газа

Падение давления Δр на клапане РД оценивается так:

Δр = Рсети -Р 0абс -рн ,

где Рсети – давление перед ГРП (или ГРУ) , МПа, рн –потери ГРП или ГРУ, МПа, (принимаем рн = 0.007 МПа)

Давление газа за ГРП (ГРУ)

Па

Для ГСД

м3/ ч

кПа

Рсети =0.4 +0.1= 0.5 МПа

Δр = 0.5-0.170-0.007=0.323 МПа

Вычисляем критическое отношение давлений:

βкр =0.5 – критическое отношение давлений для природного газа

ε = 1-0.46*0.5=0.751 – коэффициент, учитывающий изменение плотности газа

Выбираем РД типа: РДУК -2 -100-50

Для ГНД

м3/ ч

кПа

Рсети =50 +100= 150 кПа=0.15 МПа

Δр = 0.15-0.105-0.007=0.038 МПа

Вычисляем критическое отношение давлений:

βкр =0.5 – критическое отношение давлений для природного газа

ε = 1-0.46*0.253=0.884 – коэффициент, учитывающий изменение плотности газа

Выбираю РД типа: РДУК 2-100-50

mirznanii.com

Характеристика энергоносителей

Технологические энергоносители промышленных предприятий

Конспект лекций

Омск - 2006

УДК 621.311.1(075)

ББК 31.19я73

Т35

Рецензенты:

Л.В. Попов, заместитель директора по науке НТК «Криотехника»;

А.С. Ненишев, д.т.н., профессор СибАДИ.

Терентьев Ю.Д., Лупенцов В.В.

Технологические энергоносители промышленных предприятий. – Омск: ОмГТУ, 2006. - 84 с.

Рассмотрены основные технологические энергоносители промышленных предприятий (воздух, вода, пар, газы и холод). Определены масштабы их производства и потребления. Проведены методики определения потребности в энергоносителях.

Конспект лекций предназначен для студентов специальностей: «Промышленная теплоэнергетика», «Тепловые электрические станции», «Электроснабжение промышленных предприятий».

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета

УДК 621.311.1(075)

ББК 31.19я73

Лупенцов В.В., 2006

технический университет, 2006

Лекция № 1

Системы производства и распределения энергоносителей на промышленных предприятиях

Характеристика энергоносителей

Энергетика охватывает получение, передачу преобразования различных видов энергии. Важнейшими видами технологических энергоносителей промышленных предприятий являются: воздух, вода и водяной пар; природный и искусственный газы, холод, продукты разделения воздуха, редкие газы и т.д.

Вода служит энергоносителем в гидроэнергетике, теплоносителем, рабочим телом паровых машин. Используется для передачи давления или мощности (гидравлический пресс). Требования, предъявляемые к воде в промышленности, весьма разнообразны. Важное значение имеет водоподготовка и водоочистка.

Стремительный рост потребления воды ставит перед человечеством проблему борьбы с истощением и загрязнением водных ресурсов планеты; предупреждение опасности прямого или косвенного отрицательного влияния воды на здоровье и санитарные условия жизни людей.

Одним из путей решения этой проблемы является организация оборотного водоснабжения предприятий.

Водопотребление - это расходование воды для удовлетворения различных нужд населения и промышленности. Различают хозяйственно–питьевое и коммунальное водопотребление, связанное с бытовыми нуждами населения, или техническое водоснабжение для технологический целей промышленности, энергетики, транспорта (парообразование, охлаждение, нагрев, промывка, гидравлический транспорт). Показателем размеров водопотребления для нужд населения служит удельный расход воды одним человеком в сутки.

Воздух служит рабочим телом для совершения механической работы в применяемых пневматических инструментах, технологическим сырьем для производства кислорода, азота, редких газов. Воздух широко применяется в системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционировании. Воздухоподготовка включает отчистку от пыли, вредных газов, запахов, подогрев, охлаждение, осушку и увлажнение (для систем кондиционирования).

Развитие промышленности, энергетики, транспорта, приводит к загрязнению воздуха т.е. к повышению в нем углекислого газа и других вредных газов. Вызывает необходимость санитарного контроля за состоянием воздуха, тщательной очистки и обезвреживания промышленных газов перед выбросом их в атмосферу; вынос вредных предприятий за пределы жилых районов.

Газ и газоснабжение. Газоснабжение - это организованная подача и распределение газового топлива для нужд промышленности, энергетики и населения.

Для газоснабжения используют природные и искусственные горючие газы.

Различают системы газоснабжения на централизованную, в которой газ распределяется по газовой сети и децентрализованную (местную) с установкой и использованием ёмкостей, заполненных сжиженными горючими газами.

Местные системы газоснабжения широко применяются для снабжения жилых зданий и предприятий, находящихся на большом расстоянии от магистральных газопроводов. Для надежности газоснабжения вблизи крупных городов сооружают подземные газохранилища.

Холод и хладоснабжение. Хладоснабжение - это совокупность методов и средств получения и применения искусственного холода в области температур от +10 °С до – 150 °С и ниже.

Источником холода могут быть холодильные машины или охлаждаемые смеси: жидкий азот, сухой лед и т.д.

Искусственное охлаждение имеет большое значение для производства, транспортировки и хранения скоропортящихся пищевых продуктов. Крупными потребителями искусственного холода являются химическая, нефтеперерабатывающая и газовая промышленность.

Применение холода низких температур позволяет методами ректификации получить из воздуха кислород, азот и редкие газы.

1.2. Системы воздухоснабжения, назначения, схемы компрессорных машин

Дата добавления: 2015-07-25; просмотров: 881 | Нарушение авторских прав

mybiblioteka.su

Минобрнауки россии

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Московский государственный индустриальный университет

Кафедра промышленной теплоэнергетики

О.Ю. Усанова

Технологические энергоносители предприятий

Курс лекций для специальности 140104 «Промышленная теплоэнергетика»

МОСКВА 2011

СОДЕРЖАНИЕ

Вводная лекция по дисциплине

1. Энергоносители. Виды, классификация и характеристика.

2. Графики нагрузок по энергоносителям. Способы выравнивания неравномерности графиков.

3. Система воздухоснабжения промышленных предприятий.

3.1. Применение сжатого воздуха.

3.2. Требования к качеству сжатого воздуха.

3.3. Очистка сжатого воздуха

3.4. Технология производства сжатого воздуха.

3.4.1. Получение и распределение сжатого воздуха.

3.4.2. Поршневые компрессорные установки.

3.4.3. Технология получения сжатого воздуха с помощью центробежных компрессоров

3.5. Обслуживание компрессорной установки

3.6. Потребление сжатого воздуха на промышленных предприятиях. Тип, характер и разветвленность воздушных сетей предприятия.

3.7. Гидравлический расчет воздухопроводов

3.8. Анализ систем воздухоснабжения предприятий

3.8. Комплекс необходимых мероприятий по модернизации системы снабжения сжатым воздухом.

4. Системы технического водоснабжения промышленных предприятий

4.1. Назначение СТВПП

4.2. Выбор источника водоснабжения.

4.3. Водопроводные системы предприятий

4.4. Классификация систем водоснабжения

4.5. Схемы систем производственного водоснабжения

4.6. Загрязнение технологической воды.

4.7. Гигиенические критерии качества восстановленной воды при ее использовании в системах технического водоснабжения

4.8. Состав систем технического водоснабжения промышленного предприятия.

4.9. Прямоточные системы водоснабжения и их характеристики.

4.10. Характеристики и особенности СТВС ПП с повторным использованием воды.

4.11. Оборотная схема технического водоснабжения

4.12. Бессточные системы технического водоснабжения.

4.13. Характеристики основных сооружений СТВСПП.

4.13.1. Водозаборные сооружения.

4.13.2. Насосные станции.

4.13.3. Очистные сооружения.

4.13.4. Охлаждающие устройства, трубопроводы и арматура

4.13.5. Расчет систем водоснабжения.

5. Газоснабжение промышленных предприятий

5.1. Назначение газоснабжения

5.2. Горючие газы, их назначение и классификация.

5.3. Режимы потребления газа

5.4. Расчетные часовые расходы газа

5.5. Типы газопроводов

5.6. Получение промышленного газа из твердого и жидкого топлива

5.7. Транспортировка газа потребителю.

Устройство газопроводов низкого и среднего давления

Вводная лекция по дисциплине

«Технологические энергоносители предприятий»

Преподаватель: Усанова Ольга Юрьевна, к.т.н., доцент кафедры промышленной теплоэнергетики (37) ГОУ МГИУ.

Цель изучения дисциплины состоит в освоении принципов, структуры и функционирования систем производства и распределения энергоносителей и отличительных особенностей их основных элементов: станций и установок по производству сжатого воздуха, холода, продуктов разделения воздуха, систем водо- и топливоснабжения, вопросов эксплуатации оборудования на различных промышленных предприятиях.

Значение и задачи энергетического хозяйства.

Любой технологический процесс требует определенного расхода топлива, электрической и тепловой энергии, поэтому промышленные предприятия являются крупнейшими потребителями различных видов топлива и энергии. В промышленности расходуется примерно половина всего топлива и две трети энергии. В качестве топлива предприятия используют уголь, кокс, мазут, дрова и древесные отходы, природный газ, диоксид углерода (например, для сварочного производства). С развитием научно-технического прогресса и ростом производства потребление энергии систематически растет. Растет и доля затрат на энергоресурсы. Доля энергозатрат в себестоимости продукции доходит до 40–45%.

За XX век количество энергии, затрачиваемое на единицу промышленной продукции в развитых странах мира, возросло в 10–12 раз. В связи с этим повышается роль энергетического хозяйства в обеспечении бесперебойного функционирования производственного процесса, повышается его значение с целью снижения издержек производства и повышения уровня рентабельности промышленных предприятий.

Энергетическое хозяйство промышленного предприятия – это совокупность энергетических установок и вспомогательных устройств с целью обеспечения бесперебойного снабжения предприятия различными видами энергии и энергоносителей, таких, как натуральное топливо (газ, мазут и др.), электрический ток, сжатый воздух, горячая вода, конденсат.

К основным видам промышленной энергии относятся: тепловая и химическая энергия топлива, тепловая энергия пара и горячей воды, механическая энергия и электроэнергия.

Основными задачами энергетического хозяйства являются надежное и бесперебойное обеспечение предприятия всеми видами энергии установленных параметров при минимальных затратах.

Энергообеспечение предприятия имеет специфические особенности, обусловленные особенностями производства и потребления энергии:

- производство энергии, как правило, должно осуществляться в момент потребления;

- энергия должна доставляться на рабочие места бесперебойно и в необходимом количестве. Перебои в снабжении энергией вызывают прекращение процесса производства, нарушение технологии;

- энергия потребляется неравномерно в течение суток и года. Это вызвано природными условиями (летние и зимние периоды, день, ночь) и организацией производства;

- мощность установок по производству энергии должна обеспечивать максимум потребления.

По характеру использования энергия бывает: технологической, двигательной (силовой), отопительной, осветительной и санитарно-вентиляционной. Для промышленных предприятий наибольшее значение имеет потребление энергии на двигательные и технологические цели. В качестве двигательной силы технологического и подъемно-транспортного оборудования используются главным образом электроэнергия и в небольшом количестве пар и сжатый воздух.

Различные виды энергии и энергоносителей применяются на всех стадиях технологии производства изделия. При этом единство и взаимообусловленность технологии и энергетики – наиболее характерная черта большинства производственных процессов промышленного предприятия. В число потребителей электроэнергии необходимо отнести и такие участки производства, как слаботочные средства связи: телефоны, радио, диспетчерская связь.

Структура и функции энергетического хозяйства.

Энергообеспечение большинства промышленных предприятий построено на централизованной системе, когда они получают энергоносители со стороны: электроэнергию – от энергетической системы (через заводскую понизительную подстанцию) или от заводской электростанции, связанной с энергетической системой; пар – по тепловой сети районной энергетической системы при заводской теплоцентрали; газ – из сети дальнего газоснабжения природным газом.

Потребляемые предприятием энергоресурсы могут производиться, и на самом предприятии: электроэнергия – на заводской электрической станции, пар и горячая вода – в котельных, генераторный газ – на газогенераторной станции.

Распространен и комбинированный вариант обеспечения энергоресурсами, когда часть энергии покрывается за счет ее обеспечения от собственных установок, а часть – централизованно. Наиболее экономичной формой энергоснабжения крупных промышленных предприятий является включение заводской ТЭЦ в энерготехническую систему. В таком случае в часы, когда предприятию требуется дополнительное количество энергии, оно забирает ее из энергосистемы. Это избавляет изолированные заводские электростанции от необходимости иметь дополнительные мощности для обеспечения максимальной нагрузки в часы пик, когда же падает потребность в электроэнергии, такая станция может отдавать избыточную электроэнергию в энергосистему.

Энергетическое хозяйство предприятия выполняет следующие функции:

- обеспечение предприятия всеми видами энергии;

- наблюдение за строгим выполнением правил эксплуатации энергетического оборудования;

- организация и проведение ремонтных работ;

- организация рационального использования и выявления резервов по экономии топлива и энергии;

- разработка и осуществление мероприятий по реконструкции и развитию энергетического хозяйства предприятия.

Состав и размеры энергетического хозяйства предприятия зависят от характера и масштабов производства, применяемых технологических процессов, особенностей энергоснабжения.

Объекты энергохозяйства и характеристика цехов предприятия представлены на рис. 1, табл. 1.

Рис. 1. Примерная организационная структура управления энергохозяйством промышленного предприятия

Энергетическое хозяйство предприятия подразделяют на две части: общезаводскую и цеховую. Общезаводскую часть образуют генерирующие, преобразовательные установки и общезаводские сети. К цеховой части энергохозяйства относятся первичные энергоприемники, цеховые преобразовательные установки и внутрицеховые распределительные сети.

Общезаводская часть энергохозяйства объединяет ряд цехов: электросиловой (или электростанция), теплосиловой, газовый, электромеханический, слаботочный.

Таблица 1.

Характеристика энергетических цехов предприятия

Наименование цеха	Выполняемые функции	Примерный состав цеха
Электросиловой	Электроснабжение предприятия на напряжении у рабочих мест	Понизительные подстанции Мотор-генераторные установки зарядных станций Электродвигатели высокого напряжения (для генераторов высокой частоты) Трансформаторные установки (печные трансформаторы дуговых печей)
Теплосиловой	Обеспечение предприятия паром, горячей водой, сжатым воздухом Получение промышленной воды	Заводские котельные Тепловая сеть завода Компрессорные установки и воздушная сеть завода Система водоснабжения Мазутоперекачивающие установки
Газовый	Снабжение предприятия газом из сети газоснабжения Обеспечение работы газогенераторной станции предприятия Снабжение предприятия кислородом и ацетиленом	Газовые вводы или газогенераторная станция предприятия Кислородная станция Газовые сети
Электромеханический	Капитальный ремонт электрооборудования и электроаппаратуры предприятия и изготовление в случае необходимости отдельных видов нового оборудования	Дефектовочная группа Обмоточная мастерская с сушильно-пропиточным отделением Слесарно-механическое и сборочное отделения
Слаботочный	Телефонная и радиосвязь Эксплуатация аккумуляторных установок	АТС, коммутаторные установки, передающие, приемные установки Зарядные станции, аккумуляторное хозяйство электрокарного парка и др.

Большое влияние на состав и размеры энергетического хозяйства оказывает энергетика района. Районные ТЭЦ освобождают промышленные предприятия от необходимости производить энергию, обеспечивая их более дешевой электро- и теплоэнергией. В этом случае на предприятии создаются только трансформаторные подстанции.

Актуальность данного курса подтверждается необходимостью эффективного решения задач выбора рациональных с точки зрения технико-экономических показателей схем производства и распределения сжатого воздуха, холода, продуктов разделения воздуха, технической воды, расчета потребности в энергоносителях, составления и анализа схем и входящих в их состав оборудования на расчетных и нерасчетных режимах, прогнозирования и совершенствования этих систем и их элементов в связи с необходимостью рационального энергопотребления на промышленном предприятии с учетом максимального использования ВЭР. Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных в курсах «Теоретические основы теплотехники» (разделы «Техническая термодинамика» и «Тепломассообмен»), «Нагнетатели и тепловые двигатели».

Общие методические указания

Дисциплина «Технологические энергоносители предприятия» является базовой для изучения прикладных теплотехнических дисциплин.

При изучении дисциплины рекомендуется руководствоваться программой курса и методическими указаниями к ней, самостоятельно овладеть теорией по учебникам и методическим пособиям.

Ниже приводится список литературы, который включает в себя основные учебники, справочные таблицы, которые содержат краткие теоретические основы, необходимые для решения контрольных работ, примеры решения задач, пояснения к решению контрольных задач и ответы на контрольные вопросы.

Таблицы необходимы для нахождения параметров технически важных газов (воздуха, азота, углекислого газа и др.) а также воды и водяного пара.

Перед выполнением практических заданий рекомендуется прослушать обзорные лекции по основным разделам курса, которые читаются в период экзаменационных сессий. В это же время студенты выполняют практические задания под руководством преподавателя. Цель их - более глубокое усвоение теоретического материала и приобретение практических навыков в проведении эксперимента.

Требования, предъявляемые на экзамене по дисциплине - знание теории и понимание физической сущности рассматриваемых в курсе вопросов, а также умение применить теоретические знания к решению практических задач.

studfiles.net

Подробнее

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени Р.Е.

Подробнее

Тепловые насосы абсорбционного типа

Тепловые насосы абсорбционного типа Абсорбционные тепловые насосы (АБТН) являются высокоэффективным энергосберегающим оборудованием для теплоснабжения различных объектов и предназначены для нагрева воды

Подробнее

docplayer.ru

Лекция по дисциплине «Технологические энергоносители предприятий»

Вводная лекция по дисциплине

«Технологические энергоносители предприятий»

Преподаватель: Усанова Ольга Юрьевна, к.т.н., доцент кафедры промышленной теплоэнергетики (37) ГОУ МГИУ.

Значение и задачи энергетического хозяйства.

- производство энергии, как правило, должно осуществляться в момент потребления;

- мощность установок по производству энергии должна обеспечивать максимум потребления.

Структура и функции энергетического хозяйства.

Энергетическое хозяйство предприятия выполняет следующие функции:

- обеспечение предприятия всеми видами энергии;

- наблюдение за строгим выполнением правил эксплуатации энергетического оборудования;

- организация и проведение ремонтных работ;

- организация рационального использования и выявления резервов по экономии топлива и энергии;

Объекты энергохозяйства и характеристика цехов предприятия представлены на рис. 1, табл. 1.

Объекты энергохозяйства

В зависимости от видов энергии:

- топливное;

- теплосиловое;

- электро-хозяйство;

- компрессорное;

- водное.

В зависимости от источника получения и передачи:

- электростанции;

- подстанции;

- котельные;

- электросети;

- паровые сети;

- теплосети.

В технологическом отношении:

- производящие;

- передающие;

- потребляющие.

В зависимости от подчиненности:

- общезаводские;

- цеховые.

Рис. 1. Примерная организационная структура управления энергохозяйством промышленного предприятияЭнергетическое хозяйство предприятия подразделяют на две части: общезаводскую и цеховую. Общезаводскую часть образуют генерирующие, преобразовательные установки и общезаводские сети. К цеховой части энергохозяйства относятся первичные энергоприемники, цеховые преобразовательные установки и внутрицеховые распределительные сети.

Общезаводская часть энергохозяйства объединяет ряд цехов: электросиловой (или электростанция), теплосиловой, газовый, электромеханический, слаботочный.Таблица 1.

Характеристика энергетических цехов предприятия

Наименование цеха	Выполняемые функции	Примерный состав цеха
Электросиловой	Электроснабжение предприятия на напряжении у рабочих мест	Понизительные подстанции Мотор-генераторные установки зарядных станций Электродвигатели высокого напряжения (для генераторов высокой частоты) Трансформаторные установки (печные трансформаторы дуговых печей)
Теплосиловой	Обеспечение предприятия паром, горячей водой, сжатым воздухом Получение промышленной воды	Заводские котельные Тепловая сеть завода Компрессорные установки и воздушная сеть завода Система водоснабжения Мазутоперекачивающие установки
Газовый	Снабжение предприятия газом из сети газоснабжения Обеспечение работы газогенераторной станции предприятия Снабжение предприятия кислородом и ацетиленом	Газовые вводы или газогенераторная станция предприятия Кислородная станция Газовые сети
Электромеханический	Капитальный ремонт электрооборудования и электроаппаратуры предприятия и изготовление в случае необходимости отдельных видов нового оборудования	Дефектовочная группа Обмоточная мастерская с сушильно-пропиточным отделением Слесарно-механическое и сборочное отделения
Слаботочный	Телефонная и радиосвязь Эксплуатация аккумуляторных установок	АТС, коммутаторные установки, передающие, приемные установки Зарядные станции, аккумуляторное хозяйство электрокарного парка и др.

Общие методические указания

kurs.znate.ru