На головну

Тема заняття 15. Теплопостачання у виробництві будівельних матеріалів і виробів

  1.  II. Внутрішні чинники розвитку виробничої мікросистеми
  2.  II. Порядок ПРОВЕДЕННЯ ідентифікації ПОТЕНЦІЙНО ШКІДЛИВИХ І (АБО) НЕБЕЗПЕЧНИХ ФАКТОРІВ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА І ТРУДОВОГО ПРОЦЕСУ
  3.  II. Виробничо-галузеві (відомчі) нормативні документи для інженерних вишукувань (ОСТ, СТП, ВСН).
  4.  III. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ (ВИПРОБУВАНЬ) І ИЗМЕРЕНИЙ ідентифікувати ПОТЕНЦІЙНО ШКІДЛИВИХ І (або) небезпечних ФАКТОРІВ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА І ТРУДОВОГО ПРОЦЕСУ
  5.  Pacчет в серійному виробництві
  6.  V. Застосування методів виробничого навчання на заняттях з водіння автомобіля
  7.  А) фізіологічні (потреби у відтворенні роду, їжі, диханні, одязі, житлі, відпочинку та ін.);

Характеристика технологічних теплових навантажень. Принципи визначення витрат тепла на опалення і вентиляцію. Витрати тепла на гаряче теплопостачання. Сумарні витрати пара, тепла та інших видів енергії на теплову обробку матеріалів, опалення та гаряче водопостачання підприємств в літній і зимовий періоди.

Підприємства будівельних виробів витрачають теплову енергію на виготовлення продукції (тепловологу обробку, сушку, випал, спучування, спікання і плавлення), а також на опалення, вентиляцію та гаряче водопостачання будинків і споруд, в яких виробляють цю продукцію. Як джерела теплоти для задоволення потреб технології застосовують водяна пара, природний газ, рідке і тверде паливо я також електроенергію.

Всі види палива та електроенергію витрачають на технологічні потреби безпосередньо в теплових установках і їх витрата визначають теплотехнічними розрахунками, принципи яких наведені раніше. Водяна пара на заводах будівельних виробів витрачають не тільки на технологічні потреби, а й на опалення вентиляцію і гаряче водопостачання.

Прінціпмальние основи використання пара на технологічні потреби.

На відміну від інших потреб технологічні потреби заводів будівельних виробів заповнюються головним чином гострим паром, що витрачається на тепло-влажностную обробку або на парозволоження. Під поняттям «гострий пар» мають на увазі водяна пара, що подається безпосередньо на вироби. В цьому випадку отримується конденсат насичується розчинними солями і стає непридатним для повернення в котли на пароутворення. Тому пар, що витрачається для обробки їх і пароувлажнения, є як би втраченим для систем паропріготовленія.

На заводах використовується значна кількість установок періодичної дії, таких як автоклави, ямні пропарювальні камери, термоформи і ін. Наявність періодично працюють обумовлює різко змінний в часі витрата пари на технологічні потреби. Мінлива потреба в парі ускладнює роботу котелень, призводить до перевитрати палива. Тому при проектуванні заводів з виробництва збірного залізобетону намагаються шляхом варіювання включення установок вирівняти витрата пара в часі.

L, метою організації раціонального пароснабжения установок періодичної дії виконують теплотехнічні розрахунки і складають варіанти увімкнути установок, вибирають необхідні парові акумулятори. Так, наприклад, для раціонального пароснабжения камер їх об'єднують в блоки, а загальна кількість камер по заводу роблять кратним кількістю, що входить в блок. Якщо в такому блоці передбачити постійний витрата пари, встановити окреме пароснабжения кожного блоку, то загальна витрата пара на тепло-влажностную обробку в пропарювальних камерах по заводу буде постійним у часі.

Розглянемо в загальному вигляді теплової баланс ямної камери для обробки їх. У такій камері близько 90% всього пара витрачається на підігрів виробів і тільки 10% всього витрачається - на ізотермічну витримку. Отже, якщо в блоці на підігріві буде працювати тільки одна камера, витрата пара в ньому можна наблизити до постійного.

Для такого включення необхідно, щоб час підігріву виробів вкладалося ціле число раз в загальний цикл обробки їх. Ця умова досягається шляхом варіювання в межах допустимого часу підігріву витримки і охолодження. Наприклад, потрібно пропарювати вироби з режиму: підігрів 2,5 ч, витримка 8,5 ч, охолодження 3 ч і завантаження-вивантаження 1 ч - всього 15 год. Час підігріву (2,5 ч) не вкладається ціле число разів у часі повного циклу (15 год). В цьому випадку приймають час прогріву 3 ч, витримки - 8 год, на інші процеси залишають старих часів. Умови обробки їх практично змінюються дуже мало, а економія пара за рахунок раціонального пароснабжения з урахуванням постійного в часі витрати пари на процес буде великий.

Для цього випадку 15: 3 = 5. Отже, в блоці необхідно взяти п'ять камер і включати їх послідовно через 3 год. На рис. 16.1 показаний виходить при такому включенні (близький до постійного) витрата пара в часі для блоку з п'яти камер. За 100% витрачається пара прийнятий в умовному масштабі відрізок АС. Відрізок АВ показує 90% витрачається пара за період підігріву протягом 3 ч. Отже, витрата пара G на підігрів протягом 1 год в кожній камері буде графічно дорівнює відрізку АВ: 3. Цю величину і відкладаємо послідовно для всіх п'яти камер. Изотермическая витримка в кожній камері триває по 8 год, отже, витрата пара на ізотермічну витримку в кожній камері за 1 год, який відкладається на діаграмі, графічно буде дорівнює відрізку ВС: 8. Таким чином, кожна з п'яти діаграм показує витрата пара в камері під часу.

Основне призначення систем опалення, вентиляції та гарячого водопостачання полягає в створенні необхідних санітарно-гігієнічних умов працюючим на заводах. Підтримка санітарно-гігієнічних умов, параметрів середовища в заводських приміщеннях багато в чому визначається технологічним процесом і важливо не тільки з точки зору перебування людей в приміщеннях, а й з точки зору довговічності конструкцій будівель і споруд. Наприклад, в цехах змішання, формування і обробки їх виробів спостерігаються висока вологість повітря і значні тепловиділення. У приміщеннях, де розташовуються сушильні і пічні агрегати, спостерігаються загазованість і зайві теплові виділення, в дробильних, помольних цехах - значне запилювання. Все це порушує комфортні умови роботи людей і знижує довговічність конструкцій будівель.

На потреби опалення, вентиляції та гарячого водопостачання заводами будівельної індустрії витрачається в середньому 40-50% від загальної кількості споживаної підприємством теплової енергії, тому правильне рішення систем опалення та вентиляції може дати значний економічний ефект.

Визначення витрат теплової енергії на опалення будівель і споруд підприємств будівельної індустрії. Витрата теплової енергії на опалення будівель, що розміщуються на промисловому майданчику підприємств, з достатньою точністю ведуть за питомою тепловій характеристиці будівлі q0. Ця характеристика чисельно дорівнює тепловим втратам 1 м3 будівлі при перепаді температур внутрішнього і зовнішнього повітря, ° С. Її значення при інших рівних умовах залежить від призначення, обсягу, поверховості і форми будівлі, від теплозахисних властивостей огороджувальних конструкцій, ступеня скління і кліматичних особливостей району будівництва.

Визначення витрат теплової енергії на вентиляцію будівель і споруд. Залежно від призначення приміщень і здійснюваних в них технологічних процесів в таких приміщеннях змінюється характер шкідливих виділень. У виробничих цехах основні джерела шкідливих виділень - технологічні установки (конвеєри, змішувальні і формуючі установки, верстати, пропарювальні камери, сушарки та інші теплові установки).

Для видалення шкідливих виділень в виробничих будівлях і спорудах організовують повітрообмін. Основні принципи організації повітрообміну - організація місцевої витяжної вентиляції, здійснення загальнообмінної вентиляції, подача припливного повітря в зону перебування людей.

Місцева витяжна вентиляція організовується з метою запобігання поширенню шкідливих виділень в приміщення. Вона в значній мірі дозволяє знизити витрати повітря на общеобменную вентиляцію. За допомогою загальнообмінної вентиляції видаляють шкідливі виділення, що надходять в приміщення, забезпечують в обслуговуваних зонах необхідні для комфортної роботи температуру, відносну вологість, швидкість руху повітря і концентрацію шкідливих речовин в ньому.

Подача припливного повітря до місць знаходження обслуговуючого персоналу створює комфортні умови роботи.

При розрахунку витрат теплоти на вентиляцію за укрупненими показниками витрати повітря за категоріями не розділяються, а враховуються в цілому з урахуванням необхідної кратності повітрообміну.

Під кратністю повітрообміну розуміють кількість повітря, що видаляється з приміщення або вводиться в приміщення протягом 1 ч. Теплові процеси на підприємствах будівельної індустрії супроводжуються шкідливими виділеннями з постійним складом і інтенсивністю. Для таких підприємств встановлено необхідні кратності повітрообміну, які наводяться в спеціальній літературі. Кратність повітрообміну цехів по виробництву будівельних виробів становить 1,5-2. Витрата теплоти на вентиляцію для них розраховується за формулою

 (15.3)

де QB- Максимальна годинна витрата теплоти на вентиляцію, кДж / год; qB- Питома теплова вентиляційна характеристика будівель; V-будівельний об'єм будівель по зовнішньому обміру; tB- Середня температура повітря в приміщенні будівлі; tН. В.- Середня розрахункова температура зовнішнього повітря, яка приймається при проектуванні вентиляції.

Річні витрати теплоти на вентиляцію QрікB (КДж / год) визначається за формулою

 (15.4)

де Z- усереднене за опалювальний період число годин роботи системи вентиляції протягом доби (з урахуванням скорочення подачі теплоти в неробочий час); п0- Кількість днів опалювального періоду за рік. Всі згадані у формулі (16.4) величини наведені в спеціальній літературі

Гаряче водопостачання

Гаряче водопостачання на заводах будіндустрії відноситься до цілорічної тепловим навантаженням та визначається витратами гарячої води на душові установки.

Згідно з санітарними нормами, для промислових підприємств витрата води при t= 65 ° С на одного виробничого робітника обчислюється в 40-50 кг. Вода підігрівається в підігрівач і використовується протягом 1 год, коли працюють після закінчення роботи приймають Душ.

Підприємства будіндустрії працюють в дві, а іноді в три зміни. Розрахунковий витрата теплоти на гаряче водопостачання за добу (кДж / добу) складе

 , (15.5)

де g- норма споживання води одним працівником; п число працюючих на підприємстві протягом всіх змін; tх.в - Температура холодної води (для зими 5 ° С, для літа 15 ° С). У розрахунках приймають середню за періоди температуру холодної води .

Основні елементи теплопостачання

Підприємства будівельної індустрії забезпечуються парою від ТЕС (теплових електричних станцій) або від власної котельні. Центральне теплопостачання від ТЕС значно економічніше, так як дозволяє за рахунок великої кількості споживачів простіше нівелювати годинні нерівномірності витрати пари.

Теплопостачання підприємств здійснюється з заводського приймально-розподільного теплового пункту (теплопостачання від ТЕС) або власна котельня, мереж, роздачі пара і гарячої води, а також конденсатор-тоотводящіх систем.

Потужність теплового пункту або котельні визначається по максимальному одноразового витраті пара, який складається з потреб на технологічні потреби, а також на потреби опалення, вентиляції та гарячого водопостачання.

Роздача пари і гарячої води на технологічні потреби і потреби опалення, вентиляції та гарячого водопостачання проводиться за самостійним магістралях. Принципи розрахунку систем паропроводів. Тут зупинимося на принципі відводу конденсат-ної суміші. Конденсат при використанні гострого пара на підприємствах будівельної індустрії є повітро-Пароконденсатне суміш, і його відведення пов'язаний з подачею пара. В цьому випадку конденсатопроводи непідрозділяють на сухі і мокрі. Для таких конден-сатопроводов вирішують аналогічне завдання, що і при підборі паропроводів. Визначають необхідний діаметр, необхідний перепад тиску і пропускну здатність конденсатопроводу.

Витрати на теплопостачання визначають значну частину собівартості продукції, і правильна його організація дає можливість не тільки економити паливно-енергетичні ресурси, але і значно знижувати собівартість продукції

Охорона праці при експлуатації теплових установок. Вимоги охорони праці і техніки безпеки при розміщенні та роботі теплових установок в цехах заводів.

Теплові установки на заводах будівельних матеріалів і виробів є агрегатами підвищеної небезпеки, так як їх робота пов'язана з виділенням теплоти, вологи, пилу, димових газів. Тому умови праці при експлуатації таких установок строго регламентуються відповідними правилами та інструкціями. Контроль за дотриманням правил та інструкцій з охорони праці та техніки безпеки здійснюється органами державного нагляду і громадськими організаціями, які і розробляють ці норми.

Згідно з діючими нормативами, в цехах, де розміщуються теплові установки, необхідно мати: паспорт встановленої форми з протоколами і актами випробувань, оглядів і ремонтів на кожну установку; робочі креслення знаходиться обладнання та схеми розміщення КВП; виконавчі схеми усіх трубопроводів з нумерацією арматури та електрообладнання; інструкції по експлуатації і ремонту. У таких інструкціях повинно бути короткий опис установок, порядок їх пуску, умови безпечної роботи, порядок зупинки, вказані заходи запобігання аварії. Крім того, інструкції повинні містити чіткі вказівки про порядок допуску до ремонту установок, про заходи безпечного обслуговування та протипожежних заходах.

На стадії проектування передбачаються норми безпечної роботи і експлуатації теплових установок. Кожна теплова установка розробляється з таким розрахунком, щоб вона створювала оптимальні умови ведення технологічного процесу і безпечні умови праці. Для цього необхідно, щоб поверхні установок були теплоізольовані та мали температуру не вище 40 ° С.

Проектувати топки, сушила, печі, в яких використовуються продукти горіння палива, дозволяється тільки на тиск менше атмосферного (розрідження). Установки для обробки їх проектують з обов'язковою герметизацією. Ці установки обладнають вентиляцією робочого простору, яка включається перед вивантаженням виробів і тим самим дозволяє видаляти пар з установки.

Устаткування теплових установок проектують з огорожею, а його включення в роботу повинно супроводжуватися світловою і звуковою сигналізацією. Майданчики для обслуговування, що знаходяться вище рівня підлоги, обладнають міцною огорожею і суцільною обшивкою по нижньому контуру.

Опалення та вентиляція цехів, в яких встановлюють теплові установки, необхідно розраховувати з урахуванням виділення теплоти, випаровування вологи і виділення пилу. Електрообладнання теплових установок проектують із заземленням. Все переносне освітлення роблять низьковольтних.

Електрообладнання теплових установок повинн бути запроектовано з огорожею і заземленням.

Особлива увага при проектуванні теплових установок слід приділяти очищенню працюють теплоносіїв від несеться пилу і дрібних частинок матеріалу. Згідно з нормативними вказівками, для теплових установок слід проектувати спеціальні очисні пристрої.

При експлуатації теплових установок в цехах, де вони розташовані, крім дотримання вимог, зазначених в загальних положеннях, обов'язково повинні бигь вивішені на видному місці інструкції з правил експлуатації установок і охорони праці. Весь обслуговуючий персонал теплових установок допускається до роботи тільки після вивчення, а також після обов'язкового документального оформлення перевірки його знань.

Персонал, який обслуговує теплові установки, які контролюються Держтехнаглядом і до яких пред'являються підвищені вимоги з охорони праці, проходить додаткове навчання з обов'язковою перевіркою знань відповідно до правил цих установ.

Вимоги до охорони праці та навколишнього середовища при єксплутации випалювальних, плавильних та інших печей.

У печах, застосовуваних у виробництві будівельних матеріалів і виробів, використовують природний газ та інші види палива. Особливу небезпеку становлять застосування газу, рідкого і пиловугільного палива. Для запобігання вибухів при використанні цих палив перед пуском ретельно продувають систему трубопроводів негорючими газами або парою і переконуються в її герметичності. З метою виключення розповсюдження вогню все підводять паливо трубопроводи повинні мати відключають шибери і автоматичні огнезадержіва-ющие засувки, що спрацьовують від термореле або термоелементів.

Завантаження і вивантаження печей повинні бути зблоковані між собою, а також з роботою штовхача. Потрібно стежити за справністю футерування. Процес горіння палива повинен бути добре відрегульований. Забороняється вивантажувати з печей готову продукцію, температура якої перевищує 50 ° С.

У тунельних печах потрібно стежити за справністю рейкових шляхів і дотримуватися обережності при здійсненні садки виробів і її розвантаження. Будь-яка зупинка вентиляційних пристроїв випалювальних печей повинна супроводжуватися аварійною сигналізацією.

У плавильних печах, крім зазначеного, ведуть постійне спостереження за станом кладки і футеровки. Незначні руйнування футеровки негайно усувають, бо її знос може привести до витікання розплаву, і як наслідок до травматизму. Харчування водяних сорочок вагранок здійснюється тільки очищеною водою. Робота на неочищеної воді веде до утворення накипу на стінках трубопроводів і водяній сорочці, до можливої ??закупорки відведення і може призвести до вибуху установки.

Відходять від печей гази перед викидом в атмосферу повинні проходити очистку з метою охорони навколишнього середовища. Ступінь їх очищення погоджують з санітарною інспекцією. У цехах, де розташовані пічні установки, обов'язково вивішують інструкцію з безпечної експлуатації печей.

Вимоги до охорони праці при експлутації автоклавів

Автоклави знаходяться під обов'язковим контролем інспекції держтехнагляду. При експлуатації автоклавів необхідно дотримуватися «Правил улаштування, установки і огляду посудин, що працюють під тиском». Інспекція проводить раз на рік зовнішній огляд автоклава, раз в три роки - внутрішній для розрахунку міцності. Не менш ніж один раз на шість років виробляють гідравлічні випробування на тиск, що перевищує робочий на 25%. Кожен автоклав повинен бути оснащений двома запобіжними клапанами і манометрами. На циферблатах манометрів наносять червону риску граничного робочого тиску. Манометри і запобіжні клапани щорічно перевіряє Держтехнагляд.

Всі вентилі, які обслуговують автоклав, проходять перевірку після кожного циклу. Після кожного циклу роботи кришки автоклава піддають перевірці. При несправності хоча б одного кріпильного болта кришки робота автоклава заборонена.

Включення і вимикання автоклава має супроводжуватися сигналізацією. Приміщення автоклавних цехів приточно-витяжною вентиляцією. У цеху вивішують інструкцію з охорони праці при обслуговуванні автоклавів.

Вимоги до охорони праці при експлутації пропарювальних камер, пакетів, термоформ і касет.

Кришки ямних пропарювальних камер повинні бути досить герметичні і обладнані водяними затворами. На стінах ямних камер передбачають скоби для спуску робітників при ремонті і чищенні. Кожну таку камеру обладнають вентиляцією.

Тунельні і щілинні камери забезпечують блокуванням сніжателей і підйомників для завантаження форм-вагонеток. Всі камери, пакети і касети повинні мати герметичні системи підведення пари, обладнані надійними вентилями. У цехах, де розташовані камери, касети, пакети та інші установки, обов'язково влаштовують припливно-витяжну вентиляцію.

Електрообладнання і електроприлади, розміщені в цехах, де виробляють тепловологу обробку, повинні бути розраховані на роботу у вологому середовищі. Електродвигуни повинні мати обов'язкове заземлення.

У цехах, де розташовані установки для тепловлаж-ностной обробки, вивішують інструкції з охорони праці при обслуговуванні цих теплових установок

 

література

1 осн. [175-195],

2 доп. [39-87]

Контрольні питання

  1. Витрата теплової енергії на вентиляцію будівель.

2. Основні елементи теплопостачання

3. Охорона праці при експлуатації теплових установок.

План практичних занять




 Класифікації способів теплової обробки будівельних виробів |  Тема лекції 3 Перший закон термодинаміки. |  Тема лекції 4 Основні термодинамічні процеси. |  Тема лекції 6 Принцип складання енергетичного (теплового) балансу |  Тема лекції 8. масо-і теплообмін при сушінні. Зовнішній і внутрішній тепло- і масообмін при сушінні будівельних матеріалів. Балансное рівняння теплового потоку. |  Матеріалів із застосуванням id-діаграми. |  Тема лекції 10. обробки їх будівельних матеріалів Призначення обробки їх. Стадії тепловлажностной обрабокі. Види і характеристика теплоносіїв. |  Тема лекції 11 масо-і теплообмін при тепловій обробці. Зовнішній і внутрішній тепло- і масообмін при тепловій обробці будівельних матеріалів |  Тема лекції 12. Випалювання будівельних матеріалів. Зовнішній і внутрішній теплообмін при випалюванні будівельних матеріалів. |  Лекція № 13. Паливо і процес горіння |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати