Энергосбережение при производстве и распределении сжатого воздуха

ФГБОУ ВО «СамГТУ»[pic 1]

Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение «Самарский государственный технический университет»

КАФЕДРА «ПРОМЫШЛЕННАЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА»

Реферат

по дисциплине

 «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях»

Тема: «Энергосбережение при производстве и распределении сжатого воздуха»

                                                                                                       Выполнил: студент III-ТЭФ-5

Кузьмин И.Ю.

 Проверил: доц. Рахимова Ю.И.

                                                                       Самара

2017 учебный год

Содержание:

Введение        3

Глава 1. Энергосбережение при производстве и распределении сжатого воздуха        3

Глава 2. Методы обследование системы подачи сжатого воздуха на предприятии Система «METACENTRE»        14

Заключение        18

Список литературы        19

Введение

Системы сжатого воздуха безопасны, надежны и универсальны, но их обычно принимают как должное, не думая о затратах. Сжатый воздух является важным ресурсом для промышленности, его часто ставят на четвертое место после электроэнергии, газа и воды. Однако, в отличие от первых трех, сжатый воздух производится на месте, поэтому у потребителя значительно больше возможностей контролировать его потребление и затраты на его производство. Простые, эффективные и малозатратные мероприятия позволяют экономить до 30 из каждых 100 руб. затрат на производство и распределение сжатого воздуха. Сжатый воздух - это неотъемлемая часть нашей жизни, ежедневно и повсеместно мы сталкиваемся с ним. Не нужно быть специалистом в области пневматики или работать в данной области, чтобы заметить это. Каждый день, используя автомобиль, Вы так или иначе зависите от сжатого воздуха. Сжатый воздух находится в колесах Вашего автомобиля, точнее в колесных шинах. Если вы путешествуете на общественном транспорте, то помимо сжатого воздуха в шинах транспорта, привод автоматических дверей также приводится в действие от сжатого воздуха. Трудно найти хоть одну стройку, на которой не было бы компрессора для производства сжатого воздуха.

Глава 1. Энергосбережение при производстве и распределении сжатого воздуха 

Проблема энергосбережения в последние годы является одной из важнейших задач, стоящих перед современным предприятием. В условиях рыночной экономики каждый лишний киловатт-час электроэнергии ложится на себестоимость продукции и в конечном счете приводит к снижению ее конкурентоспособности. При этом в балансе электропотребления предприятия доля компрессорных станций достигает 25-30 %, в связи с чем энергосберегающие мероприятия в этой области приобретают достаточно большое значение. Опыт показывает, что эффективность систем производства и распределения сжатого воздуха на большинстве предприятий весьма низкая. Это связано с изношенностью сетей распределения воздуха, несоответствием существующих сетей возлагаемым на них задачам, эксплуатацией компрессоров в неоптимальных режимах. Значение правильного выбора схемы снабжения сжатым воздухом часто недооценивается, и совершенно напрасно, поскольку часто именно здесь кроется причина повышенных затрат электроэнергии и частых поломок компрессорного оборудования. Ошибки здесь могут вылиться в необходимость дополнительных капвложений в будущем.

Плановые ремонты могут производится в удобное время независимо от величины загрузки компрессорной станции (при наличии резерва). Поскольку все компрессорное оборудование находится в одном месте, количество обслуживающего персонала невелико. Недостатки такой системы: Большая протяженность трубопроводов приводит к потерям давления. Состояние существующих на предприятиях централизованных пневмомагистралей, как правило, достаточно старых, часто оставляет желать лучшего, велики утечки, газодинамическое сопротивление повышено за счет наличия трудноопределимых местных сопротивлений. Сочетание первого и второго факторов дает суммарные потери, которые в отдельных случаях составляют до 50 %. Высокая инерционность системы - поскольку запуск и останов крупных компрессоров требует времени, система не может быстро реагировать на изменения потребного количества сжатого воздуха. В зимнее время возможно обмерзание внутренних поверхностей участков магистралей, проходящих на открытом воздухе. При работе в выходные дни или ночные смены, как правило, работают лишь отдельные цеха предприятия, для питания которых используются компрессоры высокой производительности. Их эксплуатация экономически нецелесообразна, т. к. потребность в сжатом воздухе зачастую реально значительно ниже производительности компрессоров. Из-за плановых ремонтов компрессоров возникает необходимость наличия резерва. Высокая инерционность системы - поскольку запуск и останов крупных компрессоров требует времени, система не может быстро реагировать на изменения потребного количества сжатого воздуха. Некоторые потребители могут требовать более высокого давления воздуха, что приводит к необходимости поддержания более высокого давления в сети, что приводит к дополнительным потерям мощности. В результате неравномерной загрузки предприятия появляются проблемы в эксплуатации центробежных компрессоров, которые рассчитаны практически на круглосуточный режим работы с максимальным количеством пусков в год не более 50. Руководство предприятия становится перед дилеммой - либо увеличение затрат на электроэнергию, либо увеличение количества ремонтов оборудования. Система достаточно дорога в изготовлении. Требуется наличие квалифицированного обслуживающего персонала. Децентрализованная система: питание потребителей сжатым воздухом осуществляется отдельными небольшими компрессорами, устанавливаемыми непосредственно возле потребителя. Необходимо отметить, что в децентрализованных схемах при локальной потребности в воздухе более 1 м3/мин целесообразно использование надежных винтовых компрессоров, преимущества которых широко известны. Это позволяет решить ряд проблем, присущих поршневым компрессорам, таких как необходимость фундамента под компрессор, повышенные шум и вибрация, необходимость периодических ремонтов (замена колец, клапанов). Кроме того, недорогие поршневые компрессоры малой производительности, как правило, плохо приспособлены для использования в промышленных целях с ПВ, близким к 100 % и имеют невысокий ресурс. Достоинства схемы: Уменьшается протяженность трубопроводов, что снижает газодинамические потери. Стоимость системы значительно ниже, чем в случае централизованной. Задача воздухоснабжения удаленных производственных участков решается значительно проще, чем при централизованной схеме - не требуется тянуть участки магистрали на значительные расстояния. Для каждого потребителя может быть установлен компрессор с необходимым давлением (крайне важно для сетей с различными рабочими давлениями потребителей). Для каждого потребителя может быть подобран компрессор с необходимой производительностью, что снижает энергозатраты. Обмерзание исключается, поскольку трубопроводы не выходят за пределы цеха, где установлен компрессор. Снижаются затраты на содержание сжатого воздуха, т.к. отпадает необходимость в теплоизоляции, герметизации, ремонте и обслуживании трубопроводов. Небольшие компрессоры не требуют фундаментов, что упрощает и удешевляет их установку и пусконаладку. Отпадает необходимость в специальном обслуживающем персонале, т. к. небольшие винтовые компрессоры не требуют плановых ремонтов, а все работы по техническому обслуживанию (замена масла, фильтров) могут проводиться людьми, не имеющими специальной подготовки. Недостатки такой системы: Резервирование сильно затруднено, поскольку требует дублирования компрессорного оборудования на ответственных участках. Стоимость компрессорного оборудования может оказаться несколько выше, чем при централизованной системе. При установке компрессора непосредственно в производственном помещении возникает шум, являющийся опасным фактором для персонала. Система плохо приспособлена к возможному резкому возрастанию потребности в воздухе на конкретном участке (например, при установке дополнительных потребителей) - мало того, что потребуется замена компрессора на более мощный или установка дополнительного, сечение локальной магистрали может оказаться недостаточным. В общем и целом, выбор оптимальной схемы воздухоснабжения зависит от конкретных условий на конкретном предприятии, ему обязательно должен предшествовать полный анализ ситуации, существующих пневматических линий, энергоаудит всей цепочки производства и подачи сжатого воздуха, с учетом необходимых капвложений и постоянных затрат. Децентрализованная схема отнюдь не является универсальным решением, применение ее должно быть экономически обосновано. При проектировании пневматических систем необходимо учитывать не только потребителей, имеющихся в наличии в настоящее время, но и возможные варианты изменения как необходимого количества сжатого воздуха, так и расположения точек потребления. Говоря об энергосбережении, нельзя не упомянуть о компрессорах с регулируемой частотой вращения вала электродвигателя, которым в последнее время все больше потребителей отдают предпочтение. Преимущество состоит в том, что его производительность изменяется в соответствии с изменением потребности в воздухе. При этом пропорционально изменяется потребляемая мощность, как правило, в диапазоне от 10 до 100 %. Компрессор с фиксированной производительностью работает в диапазоне между давлением включения (рабочее давление сети) и давлением отключения/перехода на холостой ход (выше рабочего на 2 атм); фактически компрессор всегда работает на давлении выше рабочего, что приводит к потерям энергии. При частотном регулировании давление поддерживается на постоянном уровне, а потому нет соответствующего перерасхода энергии. Стоит такой компрессор приблизительно на 50-80% дороже обычного, однако разница в стоимости компенсируется снижением эксплуатационных затрат. Рассмотрим это на примере.