Сегодня воскресенье 23 января 2022 г. 07:00
сделать стартовой в избранное
О проекте
Контакты
Форум
Размещение рекламы
   
 
 
Логин Пароль  
 
 
запомнить на этом компьютере
регистрация  |  если забыли пароль
 
 
№150июнь 2020Энергетика и электротехника
Комплекс технических решений по повышению энергоэффективности работы промышленных предприятий
Не секрет, что условия работы в производственных цехах многих российских предприятий, особенно в зимний период, не всегда соответствуют нормативным требованиям. Причём, достаточно часто это случается даже не из-за того, что цеха недостаточно утеплены, а по причине использования устаревших систем конвекционного отопления, когда тёплый воздух от радиаторов поднимается вверх, оставляя в холоде рабочую зону, где находятся люди и оборудование. В результате страдает не только здоровье сотрудников, но и качество итоговой продукции. Дело в том, что многое современное оборудование просто не предназначено для работы, например, при температуре окружающего воздуха в цехе 5-10 °С. Хотя минимально допустимой, согласно [1], даже для работ с максимальным уровнем энергозатрат, является температура 13-16 °С.

Рис. 1а. Примеры производственных цехов, оснащённых системами ГЛО со «светлыми» излучателями

В работах [2], [3] и [4] уже были рассмотрены варианты повышения энергоэффективности работы российских промышленных предприятий за счёт существенного (в разы!) снижения затрат на оплату потребляемых энергоресурсов. В условиях российского климата, когда отапливать здания и сооружения необходимо до 8 месяцев в году независимо от того, загружено производство на все 100% или только на 25%, это является одной из самых «удушающих» статей затрат предприятий.

Мы представим наиболее рациональные с технической и экономической точек зрения пути снижения указанных затрат для предприятий различного типа на конкретных примерах.

Предприятие с небольшими производственными цехами (высотой не более 4-6 м) и производственно-офисными помещениями (высотой до 4 м)

В этом случае, особенно при наличии возможности подключения к магистральному газоснабжению, целесообразным является отказ от централизованного теплоснабжения и строительство собственной газовой котельной, оснащённой современными котлами, горелками и системами котельной автоматики. Обычно это обеспечивает снижение затрат на отопление в 2 раза и более. При этом работа такой котельной будет ещё более эффективной, если сразу же предусмотреть включение в её состав газового электрогенератора. Такое решение (правда, за счёт удорожания проекта на 25-30%) обеспечит предприятие в зимний период фактически «бесплатной» электроэнергией. Однако максимальный экономический эффект будет достигаться только при круглосуточной работе в основных производственных помещениях.

Если предприятие данного типа уже имеет свою котельную, но её оборудование морально и технически устарело или работает не на оптимальном режиме (где КПД котла неоправданно низкий), с помощью современных решений ситуацию можно исправить. В нашей практике был такой объект: бывшая мебельная фабрика, преобразованная в офисно-складской комплекс. Необходимость в производстве большого количества пара для сушки древесины отпала.

В результате котлы устаревшей конструкции, имевшие КПД около 80% при работе на номинальном режиме (у современных котлов — 95% и более), используются только для отопления, работают на режимах не более 30% от номинала, где КПД не достигает 30%. В подобных случаях замена котлов, горелок и котельной автоматики обеспечивают снижение затрат на отопление в два и более раза. Более подробно эффективность данного варианта снижения затрат на отопление рассмотрена в статье [3].

Крупное промышленное предприятие (с производственными цехами высотой более 6 м)

Наиболее рациональным решением является установка в таких цехах систем газового лучистого отопления (ГЛО), которые сокращает эксплуатационные затраты на отопление в 6-8 раз (естественно, при сопоставимых температурах), а сроки окупаемости проектов, как правило, не превышают двух лет. Подробно преимущества данных систем описаны в статьях [2] и [4]. В зависимости от специфики производства могут применяться системы ГЛО со «светлыми» или «тёмными» излучателями. Системы со «светлыми» излучателями дешевле и проще в обслуживании, хотя затраты на обслуживание в обоих случаях в разы меньше, чем при обслуживании традиционных систем отопления. Однако в ряде случаев, например, при установке в пыльных помещениях или помещениях с повышенной пожароопасностью, предпочтение следует отдавать системам ГЛО с «тёмными» излучателями. Примеры производственных цехов, оснащённых системами ГЛО со «светлыми» и «тёмными» излучателями представлены на рис. 1а и рис. 1б, соответственно.

В Рис. 1б. Примеры производственных цехов, оснащённых системами ГЛО с «тёмными» излучателями

При этом ещё раз отметим уникальные преимущества систем ГЛО по сравнению с конвекционными системами отопления, которые уже подчёркивались в статье [2]:
  • возможность поддержания необходимых температур только в рабочих зонах, а не во всём помещении в целом;
  • малая инерционность, позволяющая снижать температуру в помещениях не только в нерабочее время, но даже во время обеденного перерыва;
  • комфортные микроклиматические условия, что обеспечивает исключение сквозняков, уменьшение заболеваемости персонала и повышение качества выпускаемой продукции;
  • отсутствие необходимости предварительной подготовки для ввода в эксплуатацию в новом отопительном сезоне;
  • минимальные затраты на техническое обслуживание (полностью исключены затраты на химводоочистку, замену циркуляционных насосов, ремонт теплотрасс и многие другие); 
  • отсутствие теплопотерь и исключения утечек теплоносителя в теплотрассах от котельной до отапливаемого помещения;
  • возможность очерёдности при строительстве и поэтапного ввода в эксплуатацию.

В то же время бывают ситуации, когда применение систем ГЛО проблематично. Например, в цехах, где на пути распространения лучистого тепла имеются механические преграды: элементы строительных конструкций, кран-балки и т. п. В этих случаях наиболее целесообразным является применение систем ГЛО совместно с системами газового воздушного отопления [5] или установка в высокой части цехов вентиляционных установок, обеспечивающих перемещение тёплого воздуха, скапливающегося под потолком цеха, обратно вниз, в рабочую зону [6]. Принципиальная схема системы газовоздушного отопления производственного цеха представлена на рис. 2, варианты конструктивных решений — на рис. 3, газовоздушного генератора — на рис. 4.

В Рис. 2. Схема системы газовоздушного отопления производственного помещения

Рис. 3. Газовоздушное отопление производственных помещений

Рис. 4. Газовоздушный теплогенератор

Дополнительные факторы, влияющие на повышение энергоэффективности работы предприятия

Сразу следует оговориться, что хотя в данной статье перечисленные ниже факторы именуются «дополнительными», в целом ряде случаев они могут стать одними из основных: если их не учитывать, результат может оказаться существенно хуже ожидаемого. Указанных факторов достаточно много, и в каждом конкретном случае они могут быть свои. Здесь перечислим только основные:
  • обеспечение оптимального выбора системы промышленного отопления, подбор обрудования и его размещение на объекте;
  • обеспечение необходимого уровня теплоизоляции производственных помещений, с учетом особенностей их использования;
  • обеспечение надёжного газоснабжения и корректного учёта потребляемого газа.

Перечисленные вопросы неразрывно связаны между собой. Зачастую предприятия, имеющие проблемы с качеством отопления своих производственных помещений и страдающие от непосильных размеров оплаты за него, обращаются в ближайшие, иногда достаточно авторитетные проектные организации, от которых получают соответствующие предложения. Но оптимальные ли они, как по стоимости реализации, так и по достигаемому результату? Наш опыт показывает, что нет. Причём в подавляющем большинстве известных нам случаев! Почему? Причин здесь несколько, но основные следующие.

1) Проектировщики, как правило, закладывают в проекты оборудование, к которому привыкли, которое хорошо знают. Но далеко не всегда это высокоэффективное, современное оборудование. Имевшаяся в советские годы система распространения технической информации разрушена и до настоящего времени не воссоздана.

А попытки самих производителей и их региональных представителей донести информацию о своей продукции часто носят разрозненный и субъективный характер.

2) Ряд проектных организаций имеет соглашения с производителями о бонусном вознаграждении за закладывание в проекты именно их оборудования. Соответственно, в заказываемый предприятием проект будут заложены не оптимальная система отопления, и нелучшее по совокупности характеристик оборудование.

Какой выход? Обращаться в организации, которые предлагают на постоянной основе как разные варианты таких систем, так и лучшее в каждом случае оборудование.
Их немного, но они есть.

Второе. Трудно рассчитывать на то, что даже самое современное отопительное оборудование и самым оптимальным образом подобранное и размещённое сможет обеспечить комфортные условия в «дырявом» цехе: с неутеплёнными стенами и крышей, выбитыми стеклами, кривыми рамами и постоянно открытыми (или открывающимися) воротами. Естественно, одновременно надо принять меры по утеплению, хотя бы самые необходимые.

Соответственно, в случаях, когда ворота цехов должны постоянно открываться в связи с производственной необходимостью, в рамках проекта по модернизации системы отопления в обязательном порядке должен быть решён вопрос установки в зоне ворот воздушных или тепловоздушных завес, в разы уменьшающих теплопотери при открытии ворот и поддерживающие внутри цеха комфортные условия даже при их периодическом открытии.

Практика показывает, что необходимость этого учитывается далеко не всегда, что, как уже отмечалось, снижает энергоэффективность проектов и, что ещё страшнее (!), порочит саму идею модернизации.

Хотя, справедливости ради, следует отметить, что «неучёт» факторов «дырявости» помещений менее всего сказывается в случае применения систем ГЛО, т. к. обогрев людей и оборудования обеспечивает в значительной степени лучистая энергия (инфракрасные лучи), которая, по понятным, причинам, не может сдуваться поступающим извне холодным воздухом.

И, наконец, третье. Обязательным условием работы современного газового оборудования является устойчивое газоснабжение. То есть, газ на вход данного оборудования должен подаваться хорошо очищенным и строго под необходимым давлением. Обеспечить это может газораспределительный пункт (ГРП), редуцирующий давление газа до требуемого уровня, вне зависимости не только от температуры и давления газа на его входе, но и от расхода газа, потребляемого установленным на предприятии газоиспользующим оборудованием.

И, естественно, для максимального снижения затрат потребителя должен быть установлен современный узел учёта газа, обеспечивающий учёт газопотребления с минимальной погрешностью. Причём во всём диапазоне изменения расходов газа (учитывая летние и зимние режимы, он весьма широк: до 1:100 и более), давлений и температур.

Финансовая сторона вопроса

У читающих данную статью, прежде всего, у специалистов и руководителей предприятий, заинтересованных в повышении их энергоэффективности, обеспечении необходимого уровня комфорта и уменьшении затрат на оплату потребляемых энергоресурсов, могут появиться вполне законные вопросы.

Каким образом найти средства на реализацию соответствующих проектов? Ведь эффект от их реализации появится потом, после ввода в эксплуатацию новых систем, а платить за проектирование, поставку необходимого оборудования, его монтаж и ввод в эксплуатацию надо уже СЕЙЧАС?

Где гарантия, что эффект от реализации данных проектов будет именно такой, как описано? И не получится ли, что деньги потрачены, а эффект от реализации проектов будет если не «нулевым», то, как минимум, существенно меньше, чем предполагалось?

Что ответить данным «скептикам»? Действительно, такие ситуации принципиально возможны. Особенно в случаях, когда в погоне за кажущимся удешевлением вы воспользовались услугами недостаточно компетентной проектной организации, выбрали дешёвое, но недостаточно надёжное оборудование, не обеспечили условия для его нормальной работы, не решили вопросы его надлежащей эксплуатации и сервисного обслуживания. Собственно говоря, если не соблюдены принципы компетентности и комплексности решений, к которым мы призываем. И ситуация, по сути, не будет ничем отличаться от последствий обращения к некомпетентным врачам или строительства загородного дома случайными шабашниками. Что тут можно посоветовать? Обращаться к опытным, зарекомендовавшим себя компаниям, чьи специалисты прошли необходимое обучение и у кого наработаны контакты с различными поставщиками.

Давайте вместе сделаем российскую промышленность энергоэффективной и конкурентоспособной!


Литература

1. Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» (Утверждены постановлением Госкомсанэпиднадзора РФ от 1 октября 1996 г. N 21)

2. Золотаревский С. А. «Пути повышения конкурентоспособности предприятий в условиях кризиса». — ТПА, 2017, №3 (90)

3. Золотаревский С. А., Апарин Е. Л. «Пути повышения конкурентоспособности предприятий в условиях выхода из кризиса». – Крым. Стройиндустрия. Энергосбережение,В  2019, № 1-2 (9)

4. Золотаревский С. А., Санин А. В. «Высокоэффективные технологии систем отопления как основной путь к снижению затрат на энергоресурсы и повышению энергоэффективности работы предприятий». — ТПА, 2017, №5 (104)

5. С. Щепанович «Отопление больших помещений с помощью газа». — С.О.К., 2004, №1.

6. «Особенности различных схем организации воздухообмена». — Аква-терм, 2008, №06


«Промышленные страницы Сибири» №6-7 (150) июнь-июль 2020 г.

скачать pdf


«Промышленные страницы Сибири» №6-7 (150) июнь-июль 2020 г.


Текст: С. А. Золотаревский., к.т.н., генеральный директор ООО «НПФ «РАСКО», Москва.

Новости
 
Обновление CoroPlus Tool Guide
Фото предоставлено Sandvik CoromantКомпания Sandvik Coromant обновила......
 
 
Executive MBA посетил центр компетенций ESAB
Слушатели Executive MBA участвовали в пилотном мероприятии,......
 
 
Во второй день БИОТ-2021 участники обсудили единые типовые нормы и тренды развития культуры безопасности
В самом разгаре юбилейная 25-я Международная специализированная......
 
 
В Москве стартовал БИОТ-2021
7 декабря в ЦВК «Экспоцентр» открылась юбилейная......
 
 
Более 230 российских и зарубежных компаний представят свои разработки на выставке «Безопасность и охрана труда» (БИОТ-2021)
             ......
 
 
WorldSkills Russia 2021 и Sandvik Coromant тренируют профессионалов
Фото: worldskills.ruВ Уфе прошёл финал крупнейшего в......
 
 
SPOK перешёл в стадию пилотных испытаний
Фото предоставлено НПП «Темп» им. Ф. КоротковаКоманда......
 
АРХИВ НОВОСТЕЙ
   
   
© 2006-2017. Все права защищены. «Единый промышленный портал Сибири»
Цитирование приветствуется при условии указания ссылки на источник - www.epps.ru
© Создание сайта - студия GolDesign.Ru