Тема 4.2. Экономия топливно-энергетических ресурсов

Литейное производство является весьма энергоемким. При этом две трети затраченной энергии расходуется непосредственно в технологических процессах изготовления отливок, одна треть – на удовлетворение требований создания нормальных условий труда работающих и охраны окружающей среды.

Изготовление отливок связано с потреблением технологического топлива, электроэнергии, компрессорного воздуха, кислорода, ацетилена, природного газа и промышленной воды на всех технологических переделах. Полезный расход топлива складывается из расхода его на нагрев материала до заданной температуры, на выдержку материала при температуре и на испарение влаги в случае сушки материалов. Таким образом, зная теплоёмкость, влажность и температуру нагрева материала, калорийность топлива, тепловой КПД нагревательного агрегата и расход материала на одну тонну отливок, можно определить расход топлива. Тепловой КПД сушильных и термических печей ниже, чем плавильных: так, тепловой КПД термических камерных печей, работающих на жидком и газообразном топливе, равен 0,1…0,2; сушильных камерных печей – 0,12…0,3.

Основной характеристикой топлива является его калорийность или теплотворная способность, то есть количество тепла, выделяющегося при сжигании весовой (1 кг) или объёмной (1м³) единицы топлива в килокалориях. Так как различное топливо имеет различную калорийность, то для удобства расчётов и сравнения эквивалентности топлива берут условное топливо, калорийность одного килограмма которого принята 7000 килокалорий (или 2,92 кВтּч).

Расход тепла на отопление здания литейного цеха в зависимости от его объёма равен 0,18…0,3 ккал/ч·м³ , на вентиляцию – 0,8…1,1 ккал/ч·м³ .

Кроме электроэнергии, используемой на плавку, в литейном производстве используется большое количество электроэнергии электродвигателями различных механизмов. Энерговооружённость одного рабочего современного литейного цеха составляет 10…30 кВт, а в высокомеханизированных и автоматизированных цехах - 40…50 кВт.

Значительное место в энергоресурсах литейных цехов занимает сжатый воздух. На сжатом воздухе (давлением 4…6 атм) работает большинство формовочных и стержневых машин, пневматические трамбовки, рубильные молотки, дробеструйные и грунтовочные камеры, а также большое количество пневмоцилиндров и пневмотолкателей, входящих в комплекс механизированных и автоматизированных установок литейных цехов. Расход сжатого воздуха в современных литейных цехах составляет 250…600 м³ на одну тонну годных отливок. Расход воздуха в целом по цеху либо по участку за определённый период можно определить, исходя из выпуска участком отливок, паспортного либо фактического расхода воздуха единицей работающего оборудования, коэффициента загрузки оборудования, действительного годового фонда работы оборудования; при этом необходимо учесть утечку воздуха в трубопроводах и их сочленениях и другие потери – их обычно принимают 20… 40 % от расчётного количества.

Пар в литейном производстве расходуется в незначительном количестве. Расход его обычно не превышает 10 кг на одну тонну годных отливок, в среднем же составляет 2…8 кг.

Производственная вода в литейных цехах расходуется на охлаждение плавильных печей, увлажнение смесей, в гидрокамерах на гидроочистку отливок, на регенерацию формовочных смесей, в циклонах-промывателях вентиляционных систем, в грунтовочных камерах, на поливку полов и другие нужды.

Расход воды (в м³) на основные технологические нужды на одну тонну отливок приведен в табл. 3.7 .

Таблица 3.7