Дәріс 8. Энергетикалық кешендердегі технологиялық үрдістердің автоматтандырылған басқару жүйесі

Жабдықтардың қуаттылылығының және өлшемінің әрі қарай дамуы, ішкі энергия қоры бар өлшейтін, бақылайтын және орындайтын, сонымен қатар пневматикалық және электрлік желісі бар орындау механизмдерінің, жабдықтардың құрылуына алып келді. Бұл бақылау посттарын ұйымдастыруға және қашықтан бақылауға және автоматтандырыған бақылауды кеңінен қолдануына себеп болды. Нәтижесінде, қызмет көрсету пресоналының жұмыс істеу орнының жағдайы жақсарды, физикалық ауыртпалық азайды, жұмыс істеу ортасы және сыртқы орта ыңғайлана түсті.

Қазандық орнату дегеніміз- ыстық су немесе бір-екі белгіленген параметрді алу мақсатымен, отынның химиялық энергиясын жылулыққа айналдыруға арналған жабдықтар кешені болып табылады.

Қазандық орнатулар келесідей болып бөлінеді:

- өндіріліп жатқан жылуұстағыш бойынша ыстықсулы және булы;

- жылуұстағыштың сипаттамасы бойынша жылытулы, өндірістік және жылытулы-өндірістік;

- жағып жатқан отынның негізгі түрінің сипаты бойынша көмірлі, газды, мазутты;

- қызмет көрсетудің өлшемі бойынша жекеленген, топтық және облыстық.

Қазандық орнатулар отынагрегатынан және қосымша жабдықтан тұрады. Қазандық агрегат тек қана 2-ден көп аз түрде болады, ал қосымша жабдық барлақ қазандыққа біреу ғана болады. Отын агрегатының дұрыс қызмет атқаруы үшін, отын жағудың дайындығын қамтамасыз ету, отынға қышқалдатқышты беру, сонымен қатар пайда болатын ластықтарды тұрады:

- үрлейтін жел соққыштардан және шаңсорғыштардан- ол қазанға ауа беруге және одан ауаға жағу қалдықтарын жоюға;

- бункерлер, шикі отын мен шаңды жейтіндер, көмірбөлгіш жабдықтар- ол үзіліссіз транспортты қамтамасыз ету және талапқа сәйкес шаң түрлі отынды дайындаушылар;

- күлұстаушы және күлжоюшы жабдықтар- қоршаған ортаны қорғау және күлмен қоқысты жиынауды ұйымдастыру мақсатымен түтінді газды күлден тазартатын құралдар кешені;

- қазанның сыртқы жақ құбырларын ластаудан алдын-ала тазарту құралдары;

- басқарып-өлшегіш аппараттары;

- судайындағыш құралдар- белгіленген сапаға дейін табиғи суды өңдеуді қамтамасыз ету құралдары кешені.

Қазанды жағу және қоректендіру процесстерінің реттеу отынды,ауаны,суды беруді басқаруға қосылып жатыр. Жағу процессін реттеу әдісі ең алдымен отынды жағумен және нақты құралдың конструкциясымен анықталады.

Қазанды орнату, бірегей технологиялық ағымда жұмыс жасайтын механизмдермен машиналардың күрделі кешені болып табылады. Қазанды орнатудың көлеміне, басты өндіріден басқа суды дайындайтын, отынды дайындайтын және тасымалдайтын, жылытуға арналған желілік суды керек құралдармен қамтамасыз ететін және ыстық су құралдарын сумен қамтамасыз ететін және т.б. цехтар кіруі мүмкін. Бұл цехтың әр-қайсысында агрегаттар мен қозғалтқыштар орын алады, олардың көбісі автоматтандырылған, бір-бірі арасында шектелген немесе АБЖ (Автоматтандырылған басқару жүйесі) жүйесіне кіреді.

Жылутасымалдағыштың максималды және басқа берілген температураларында және сәйкесінше қоршаған ортаның температураларында меншікті жылу шығынының мәні келесі формуламен анықталады:

q₁ = q_1норм , Вт/м

мұнда q_1норм-жылутасымалдағыштың орташа жылдық температурасында t_ср, жылутасымалдағыш пен төсеніш (прокладка)тәсілінің диаметрден тәуелділігіне байланысты 1м жылуөткізгішке жылу шығыны нормасы, Вт/м.

q₁-жылутасымалдағыштың берілген температурасында t₃, 1м құбырөткізгіштің меншікті жылу шығыны, Вт/м;

t_ос.ср.г-жылу шығынының нормасы берілгендегі қоршаған ортаның орташа жылдық температурасы, °С;

t_ос-қоршаған ортаның нақты орташа жылдық температурасы, °С.

Өткізбейтінканалдардағы жерасты төсеніштерінде қоршаған ортаның температурасы каналдағы ауа температурасына тең етіп алынады. Жерасты каналсыз төсеніштерде қоршаған ортаның температурасы құбырөткізгіштің салу тереңдігіндегі грунт температурасына тең. Жерүсті төсеніштеріндегі қоршаған орта температурасы сыртқы ауа температурасына тең. Жерасты каналдық төсеніште берілетін магистралды режимде меншікті жылу шығыны келесі формуламен анықталады:

q₁ = q_1норм , Вт/м

Кері магистральда жерасты каналдық төсеніште максималды режим кезінде меншікті жылу шығыны келесі формуламен анықталады:

q₁ = q_1норм, Вт/м

Сонымен, желілердің жылубөлінуімен жылу шығынын есептеу үшін бастапқы берілгендері меншікті жылу шығыны және төсем әдістерін есепке алғандағы трассалардың қосындылы ұзындығы болып табылады.

Алматы қаласы үшін t_ос.ср.г=8,9 °С кезінде құбыр диаметрі 76 мм болғанда, ұзындығы 8500м құбырөткізгіштегі жылу шығыны орташа жылдық режимде берілетін магистралда жер асты каналдық төсемде жылыту мерзімінде

Q_п= q_1норм L=42(54,5/56,1)*8500*168*24*3600=5040ГДж≈1200Гкал

Бұл жылуға кететін шартты отынның шығыны 240 т құрайды (ЖЭО-дағы отын шығыны 200 кг/Гкал). Жылу шығыны 2 млн теңге зиян келтірді.

Кесте-12. Жер асты төсемдерінің өткізбейтін каналдарындағы оқшауланған құбырөткізгішпен жылу шығынының нормасы

Құбырдың сыртқы диаметрі, м	q₁_норм , Вт/м, кері магистраль t_ср=50°С	q₁_норм , Вт/м беруші магистраль t_ср=65°С t_max=95°С t_min=70°С	Екі құбырлы төсемді қосындылы шығындар

Жылутасымалдағыш (кеміп қалу) ағып кетуібар желілердегі жылуды жоғалту жоғары болады. Бір жылдағыкеміп қалудыңорташа сағаттық шамасы жылулық желілердің құбырөткізгіштеріндегі және оларға қосылған ғимараттарды жылытудың жергілікті жүйелеріндегі су көлемінен 0,25%-ға тең деп алынады. Кеміп қалудыңесептік (максималды) сағаттық мөлшері жылутасымалдағыштың барлық көлемінен 0,5%-ға тең етіп қабылданады.

Дәстүрлі түрде көптеген жылыту жүйелері шығын тұрақты болғанда, жылу желісіне берілетін су температурасы бойынша жылулық энергияның жіберілуін сапалы түрде реттейді. Жылыту жүйелерінің сапалық реттеуден сандық реттеу әдісіне ауысуы айналымдық желілік сораптардың жетегіне электр энергиясын үнемдеуді 65%-ға жеткізуге мүмкіндік береді. Әлдеқайда нақтырақ индивидуалды реттеуі бар автоматты жылулық пунктерді қолдану үйді жылытуға кететін жылу шығынын үнемдеуге мүмкіндік береді-қайтажағу жойылады. Жылытуға кететін жылу шығынын автоматты реттеу энергияны 20%-ға дейін үнемдеуді қамтиды.

Ғимаратты желдетуге, жылытуға кететін шығынды транспорттау кезінде жылудың салыстырмалы үлкен шығындары, жылудың үлкен меншікті салмағын ескере отырып, ғимараттың жылу оқшаулануының жоғарлату мәселесі және жылу трассаларындағы шығынды төмендетудің маңызды мәні бар. Пенополистиролдан, пенополимуретаннан, кестелік пластмассалардан жасалынатын оқшаулағыш-материалдарды өңдеу, дәтүрлі қабырғалық материалдардың көлемдік салмағының азаюы және бақылау-өлшегіш және реттегіш аппаратураның қажетті жылуалмасу қондырғыларын шығарудың кеңеюі қажет.

Энергия үнемдеуге ғимараттың жылу оқшаулануды жетілдіру арқылы жетеміз. Құрылымды шектейтін меншікті жылу шығыны тұрғын үйлердегі сметалықты 25-40%-ға және қоғамдық ғимараттарда 40-50%-ға асып түседі. Нақты жылу шығындары оның тасымалдануы кезінде 13%-ды, нормативтіде 5-6%-ды құрайды. Ғимаратты желдетуге және жылытуға кететін жылу шығынының ғылыми себептелген орташа өлшенген нормасын енгізу маңызды емес.

Үнемдеудің ірі қоры (резерв) болып шектейтін құрылымдардың жылу оқшаулағыш қасиеттерін өсірумен тораптық қосылыстардың, терезелердің, балкон есіктерінің ауа өтімділігін төмендету ; желдеткіш шығарылымдарының жылуын қолдану, жылутасымалдағыштардың құбырөткізгіштерінің жылуоқшаулағышын күшейту болып табылады.

Жылытуы бар көп қабатты панелдерді қолдану.

Сонымен, 10-14см қалыңдықтағы пенополистиролды қолданудағы меншікті жылу шығыны бір қабатты керамзитті панелмен салыстырғанда 60-70% азаяды, ал жалпы жылу шығыны 20%-ға төмендейді. Керамзитбетонның көлемдік салмағы 1200-ден 900 кг/м³-қа дейін төмендеу есебінен қалыңдығы 37см бірқабатты қабырғалық панелдерден жасалған 1м² шектеуге кететін шартты отынның жылдық шығыны 30%-ға төмендейді (17,3-тен 12,5кг-ға дейін) және ғимаратты жылытуға кететін жалпы шығын 15%-ға төмендейді. Бос денелі кірпішті және керамикалық тастарды өндіруге кететін отын шығыны 20 %-ға төмендейді. Босденелі кірпіштер мен керамикалық бұйымдарды шығаруға зауыттарды ауыстыру , шикізат пен дәстүрлі материалға қосымша үшін өндірістік қалдықтарды қолдану 1млн т.у.т шамасында жылдық үнемдеуді береді. Монолитті бетонды қолданған кезде сенімділік пен құрылуыныңсейсмо тұрақтылығы жоғарлайды, металл шығыны 30%-ға, цемент шығыны 15%-ға 90кг/м² у.т төмендейді.

Терезенің тығыздалу есебінен жылулық шығындар төмендейді (қазр пәтерлік терезелердің 90%-ның тығыздалулары болмайды). Пенополиуретанмен тығыздалу есебінен бөлмені жылытуға кететін энергетикалық шығындар екі ретті буланған шыны тәріздену кезінде 1м² ауданда жылына 21-ден 130кг-ға дейін, екі ретті бөлінген шыны тәріздену кезінде 250-ден 111-ге дейін, үш реттіде -189-дан 93кг-ға дейін қысқарады. Түстік ойықтардың мөлшерлері бөлмені жарықтану талаптарымен сәйкестігін қамтамасыз ету меншікті энергетикалық шығынды 5-8%-ға төмендетуге мүмкіндік береді. Шатырдың астын (чердак) жылыту жылу шығынын 2-4 %-ға азайтады. Іс-шаралар кешенінің жүзеге асыру есебінен тұрғын үй және қоғамдық ғимараттардағы жылу шығыны жуық шамамен 15-20%-ға төмендейді. Энергияны үнемдеуге желдету шығарылымдарының жылуын утилизациялауға жағдай туғызады. Мұндай төмен потенциалды жылуды утилизациялау үшін желдету қалдықтары жылуының 65-80%-на дейін қайтарып бере алатын жылуалмастырғыштар жасалған/8/. Мұндай жылуалмастырғыш аппараттар күні-түні немесе тізбекті периодпен желдету жүйесі немесе төме потенциалды жылудың маңызды қалдықтары бар өндірістік нысандарда жұмыс істейтін ғимараттарда орнатылады. Жазда оңтүстік аудандардағы ірі энергия тұтынушылары желдету мен кондиционерлеу жүйелері болып табылады. Мұндай жүйелердегі энергияны үнемдеуге жаңаратын энергия көздерімен, қысқы периодтағы суық және түнгі салқын ауа арқылы жеткізуге болады. Қазіргі уақытта мұндай жүйелердегі жасырын балқыту жылуын немесе жұмысшы агенткристализациясын тұздар мен олардың қоспаларының кристалогидраттары, парафиндер, органикалық қышқылдар қолданатын , (ФАА) фазалық ауысудың жылуының тиімді аккумуляторына үлкен мән беріледі.

Жылыту жүйелері мен аспаптарын жетілдіру қажет:

- Жылуды пәтерлік реттеуге өту (15%-ға дейін энергия үнемдеуге болады);

- Жылу өлшемдер мен жылулық есептегіштерді қолдану;

- Жұмыс емес уақытында ғимараттағы температура төмендеуі (үнемдеу 15-20%);

- Бір пәтерлі тұрғын үйлерді ыстық сумен қамту және жылыту үшін жылу генераторының барынша жетілген құрылымы (отын шығыны 15-20%-ға төмендейді);

- Аз этажды ғимараттағы су қысымының төмендеуі (ағыс есебінен су шығыны 20-22%), қысым реттегішін қолдану.

Жетілгенэнергия үнемдеуге түссіздендіру арқылы жарықтандырумен жетуге болады. Қазіргі уақыттағы технологияны міндетті түрде қолданғанда жарықтануға кететін энергия шығыны қысқаруы мүмкін:

- түссіздендіргіш аспаптарды қолдануға бақылауды жақсарту нәтижесінде 10-60%-ға;

- тұрмыстағы, коммерциялық ғимараттардағы және өндірістегі күндізгі жарық шамымен қыздырылуы шамын ауыстыру жолымен 30%-ға;

- өндірістегі газразрядты шамдарды қолданғанда 20%-ға.,