Потребители электроэнергии

Различают следующие виды промышленных электропотребителей:

электроприводы - преобразователи электрической энергии в механическую, обеспечивающие управление преобразованной энергиеи в соответствии с технологическими требованиями к режимам работы механизм. В простейшем случае электропривод представляет собой двигатель, питаемый от сети и приводящий в движение какой-либо механизм (например, металлообрабатывающий станок).

Силовые установки – установки, приводящие в движение подъемно-транспортные устройства, компрессоры, вентиляторы и насосы.

Электротехнологические установки – установки электротермии, электросварки, электролиза, электроосвещения и т.д.

• К установкам электротермии относят:

Дуговые электрические печи используемые как сталеплавильные, рудно-термические и печи косвенного действия для плавки цветных металлов. Это мощные электроприемники низкого нестандартного напряжения (110…750 В), подключаемые через специальные печные трансформаторы к источникам переменного тока 6…35 кВ.

Печи сопротивления прямого и косвенного действия потребляющие мощности меньше, чем дуговые плавильные печи. Большая их часть имеет мощность до 2000 кВт и подключается к сети 380 В.

Электронные плавильные печи, вакуумные печи и печи шлакового переплава применяемые для выплавки металлов высокой чистоты. Мощность их того же порядка, что и печей сопротивления.

Электропечи всех типов требуют резервированного электроснабжения, так как при перерыве питания на время более 30 мин могут возникнуть их дорогостоящие повреждения.

· К электросварочным установкам относят оборудованиедля дуговой и контактной сварки – ручной и автоматической.

Для питания сварочных агрегатов постоянного тока преимущественное распространение получают выпрямительные установки, преобразующие переменный ток трехфазной системы с напряжением 380/220 В с постоянный с напряжением 30…32 В. Электросварочные установки переменного тока работают при напряжении 380/220 В; они представляют собой сварочные трансформаторы для дуговой сварки и сварочные аппараты для контактной сварки.

· К электрохимическим и электролизным установкам относят электролитические ванны для электролиза воды, растворов, расплавов цветных металлов; установки электрохимических процессов в газе; ванны для гальванических покрытий: омеднения, никелирования, хромирования, оцинкования и т.п.

Электролитический процесс требует постоянства выпрямленного тока. Электроснабжение электролизных установок также осуществляется обязательно от двух источников. Мощность одной электролизной установки достигает 100…130 Мвт.

· К установкам электростатического поля относят оборудование которое применяют для создания направленного движения капель при выполнении, например, электроокраски, для улавливания твердых взвешенных частиц в газе (очистка дымовых газов с помощью электрофильтров) для разделения смесей жидкости и газа, различающихся по размерам и электропроводности. Питание установок электрополя производится от сети 0,4 кВ. Мощность установки составляет сотни киловатт.

· К электрическим светильникам относят приборы для освещения помещений и территорий. Характер нагрузки при освещении изменяется в зависимости от времени суток, года и географического положения объекта.

Предусматривают три системы освещения (общее, местное и комбинированное) и два вида освещения (рабочее и аварийное).

При общем освещении освещенность рабочих поверхностей и всего помещения обеспечивается светильниками, размещенными равномерно по всей площади помещения. Систему общего освещения применяют в производственных помещениях, в которых отсутствуют фиксированные рабочие места, не производятся работы, требующие различения мелких деталей, и где необходимо лишь общее наблюдение за работой машин.

Прожекторы используют для освещения складов или передвижных установок, территорий, на которых не могут быть размещены другие электроосветительные установки, а также в качестве охранного освещения.

При местном освещении требуемую освещенность создают только на рабочих поверхностях. Светильники местного освещения чаще устанавливают в непосредственной близости к рабочему месту.

При комбинированном освещении необходимую освещенность рабочих поверхностей обеспечивают светильники общего и местного освещения.

Рабочее освещение создает требуемую по нормам освещенность, обеспечивая этим необходимые условия работы при нормальной эксплуатации. При отключении рабочего освещения аварийное должно давать возможность в одних помещениях продолжать работу при сниженной освещенности (аварийное освещение для продолжения работы), в других – безопасно выйти людям из помещения (эвакуационное аварийное освещение).

Потребители тепла.

Основное назначение любой системы теплоснабжения состоит в обеспечении потребителей необходимым количеством теплоты заданных параметров.

В зависимости от размещения источника теплоты по отношению к потребителям системы теплоснабжения подразделяются на децентрализованные и централизованные.

В децентрализованных системах источник теплоты и теплоприемники потребителей совмещены в одном агрегате или размещены рядом.

В системах централизованного теплоснабжения источник теплоты и теплоприемники размещены на значительном расстоянии, поэтому передача теплоты от источника до потребителей производится по тепловым сетям.

Подготовка теплоносителя производится в специальных теплоподготовительных установках на ТЭЦ, а также в городских, районных, групповых (квартальных) или промышленных котельных.

Для передачи теплоты на большие расстояния применяются два теплоносителя: вода и водяной пар. Как правило, для удовлетворения сезонной нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения в качестве теплоносителя используется вода, для промышленной

технологической нагрузки — пар.

Преимущества воды: сравнительно низкая температура нагревательных приборов; простота присоединений водяных систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения к тепловым сетям; большой срок службы систем отопления и вентиляции.

Преимущества пара: возможность применения пара не только для тепловых потребителей, но также для силовых и технологических нужд; быстрый прогрев и быстрое остывание систем парового отопления, что представляет собой ценность для помещений с периодическим обогревом; пар низкого давления имеет малую объемную массу; что создает возможность применять пар в качестве теплоносителя в многоэтажных зданиях и при неблагоприятном рельефе местности теплоснабжаемого района; более низкая первоначальная стоимость паровых систем ввиду меньшей поверхности нагревательных приборов; отсутствие расхода энергии на транспортирование пара.

К недостаткам пара можно отнести: повышенные потери теплоты паропроводами из-за более высокой температуры пара; срок службы паровых систем отопления значительно меньше, чем водяных, из-за интенсивной коррозии внутренней поверхности конденсатопроводов.

В связи с вышеизложенным, пар применяется в системах теплоснабжения значительно реже воды – для тех помещений, где нет долговременного пребывания людей. Строительными нормами паровое отопление разрешается применять в торговых помещениях, банях, прачечных, кинотеатрах, в промышленных зданиях. В жилых зданиях паровые системы не применяются.

В системах воздушного отопления и вентиляции любых зданий разрешается применение пара в качестве первичного (нагревающего воздух) теплоносителя. Применять его также можно для нагревания водопроводной воды в системах горячего водоснабжения.

Большая часть тепловой нагрузки при теплофикации (45%) покрывается отработавшей теплотой, получаемой от установленных на ТЭЦ теплофикационных турбин, в которых электрическая энергия вырабатывается комбинированным методом.

При районном теплоснабжении источник теплоты – районная котельная может быть паровой или водогрейной с установкой в ней паровых или водогрейных котельных агрегатов. В том и другом случае, в котельной вырабатывается только один вид энергии – тепловая энергия, для выработки которой и сжигается топливо в топках котельных агрегатов.

В системах централизованного теплоснабжения от водогрейных котельных в системах потребителей вода охлаждается, передавая часть своего теплового потенциала или воздуху помещений, или водопроводной воде, или воздуху в системах вентиляции и возвращается в котельную. Циркуляция воды по системе осуществляется насосами.

В системах централизованного теплоснабжения от паровых котельных в котельной подготавливаются два теплоносителя – вода и пар и имеются два вида тепловых сетей – паровые и водяные. Пар вырабатывается в паровых котельных агрегатах и подается по паровым сетям к потребителям пара и к водоподогревателям, откуда горячая вода направляется к потребителям горячей воды по водяным сетям. Циркуляция воды по системе осуществляется насосами. Паровой конденсат от потребителей и после водоподогревателей под собственным давлением возвращается в котельную, где питательными насосами направляется на повторное парообразование.

Водогрейные районные котельные сооружаются в жилых районах, а паровые котельные – на территории промышленных комплексов, поэтому последние часто называются промышленными котельными.

Одним из наиболее распространенных и важных элементов в системе теплоснабжения является теплообменный аппарат (теплообменник). Теплообменником называется устройство предназначенное для обмена теплотой между греющей и обогреваемой рабочими средами (теплоносителями). В теплоснабжении в основном применяются рекуперативные теплообменники, в которых теплообмен между теплоносителями происходит через разделительную стенку.