ОЗХП включает в себя:
1. Энергетическое хозяйство (энергетическое хозяйство состоит в свою очередь из электро-, теплоснабжения и снабжение искусственным холодом);
2. Водоснабжение и канализация;
3. Ремонтно-механическая служба;
4. Транспортное и складское хозяйство.
Общая характеристика энергетического хозяйства полимерных производств
Специфика проведения процессов переработки полимеров, полимеризации, поликонденсации определяет полимерное производство как энергоемкое. Это означает, что для технологических и хозяйственных целей используется значительное количество различных видов энергии.
В качестве энергоносителей в полимерном производстве:
-электрическая энергия (постоянный и переменный ток);
-пар;
-горячая вода;
-высокотемпературные органические носители.
Приблизительно 50% энергоресурсов потребляется в виде тепловой энергии, 30% - электроэнергия и примерно 20% - топливопотребление.
Под энергетическим хозяйством полимерных производств в химической промышленности понимаются установки, сооружения вырабатывающие энергию и передаточное устройство осуществляющее передачу энергии к энергоприемникам.
Энергоприемники – основные и технологические оборудования, принимающие и преобразующие различные виды энергии.
В современных химических предприятиях энергетическое хозяйство является частью районного энергетического хозяйства. Оно связано системой электро-, тепло- и газопередаточных сетей. Электроснабжение служит для обеспечения производства электрической энергией и включает в себя подстанции. Электрические сети, местные источники электрической энергии.
Теплоснабжение обеспечивает производство паром и горячей водой, включает котельные, тепловые сети, паро- и конденсатопроводы и другие сети.
Снабжение газом и холодом обеспечивает производство кислородом, сжатым воздухом, инертными газами и хладагентами. В эту систему входят специальные энергетические установки (холодильные, компрессорные, газогенераторы, азот-кислородные, газовые сети и сети хладагентов).
На химических предприятиях потребляющих менее15 тысяч тонн условного топлива в год энергетическое хозяйство подчиняется главному механику завода. На более крупных предприятиях это возглавляет главный энергетик.
Электроснабжение полимерных производств
Среди полимерных производств наиболее высока энергоемкость предприятий по производству химических волокон; пластмасс и синтетических каучуков – средняя энергоемкость. Малоэнергоемкие – предприятия по переработке полимеров и лакокрасочное производство.
Электроприемниками на химическом предприятии считаются устройства, преобразующие электрическую энергию в другие виды энергии. Это:
1. Электродвигатели;
2. Комплектные электроприводы;
3. Электрические печи;
4. Сушилки;
5. Электролизные ванны;
6. Осветительная аппаратура;
7. Перемешивающие устройства;
8. Дробилки и др.
Промышленные электроприемники делятся на 4 группы:
1. Электропривод. На их долю -65% потребляемой электроэнергии.
2. Электротехнологические установки – до 30% электрической энергии.
3. Электроосвещение – до 5%.
4. Устройства управления и обработки информации – до 0,5%.
Четвертая группа выделяется отдельно, т.к. требует особенных условий по надежности электроснабжения.
В настоящее время электроснабжение чаще всего централизованно. Потребители подключены к сети энергосистемы или районной теплоэлектроцентрали. Предприятия являются абонентами этой организации.
Децентрализованное энергоснабжение – когда потребитель питается от собственных источников электроэнергии, встречается гораздо реже.
Для приема и распределения электрической энергии на промышленных предприятиях создаются системы энергоснабжения. В них входят:
- подстанции;
- электрические сети;
- местные источники электроэнергии.
Подстанцией называется электрическая установка, предназначенная для преобразования и распределения электрической энергии.
По способу преобразования различают: трансформаторные, выпрямительные, инверторные и др. подстанции.
Т.к. электроустановки промышленных предприятий принимают переменный ток одно и той же частоты, то набольшее распространение получили трансформаторные понизительные подстанции.
Трансформаторные подстанции разделяются на: главные понизительные и цеховые понизительные.
Главные служат для понижения напряжения от значения напряжения входящего тока до значения напряжения цеховой подстанции. Цеховая подстанция понижает напряжение до рабочих значений электроприемника.
Главные подстанции, как правило, 2-х трансформаторные. Они питаются от энергосистемы двумя линиями с напряжением от 35 до 220кВт.
Цеховые подстанции состоят из ввода высокого напряжения от 6 до 35кВт, трансформаторов и распределительных устройств низкого напряжения 380, 500, 660 и 1000Вт. Цеховые подстанции, как правило, одно- или двухтрансформаторные. На предприятии устанавливают встроенные внутрицеховые и отдельно стоящие подстанции.
Встроенные размещают внутри здания. Пристроенная подстанция примыкает к производственному зданию и имеет одну или две общие стены с корпусом здания. Суммарная мощность масляных трансформаторов не должно превышать 3,7МВт/А.
Электрическая сеть представляет собой совокупность соединенных между собой линий одного номинального напряжения для передачи электрической энергии от источников к электроприемникам.
По номинальному напряжению различают электросети с междуфазным напряжением до 1КВт – сети низкого напряжения и свыше 1 КВт – сети высокого напряжения.
Основными элементами сети являются линии (провода, носители и т.д.), распределительные узлы (коммутационная аппаратура, устройства защиты линии, контрольно-измерительные приборы) и кроме того, элементами сети являются узлы ответвлений.
Система электроснабжения вместе с приемниками называется электрохозяйством предприятий.
Электрохозяйство средних и крупных предприятий состоит из следующих частей:
- Главной понизительной подстанции, которая принимает электрическую энергию с напряжением от 55 до 220 кВт и трансформирует до напряжения 10 или 6 кВт, а на особо крупных предприятиях до 20-35кВт.
- Распределительная сеть предприятий. В состав ее входят: распределительные пункты, электрические приемники, на предприятиях полимерной химии электроприводы дробилок, мельниц, резиносмесителей, каландров, насосов, компрессоров и вентиляторов.
Промышленные электроприемники делят на следующие группы:
- По роду потребляемого тока: электроприемники переменного, постоянного и импульсного тока. В настоящее время сети постоянного тока практически не встречаются.
- По числу фаз переменного тока: трех и однофазные электроприемники. Относительно редко встречается другое число фаз.
- По частоте переменного тока различают приемники промышленной повышенной и пониженной частоты.
Промышленная частота – частота на которой работают электростанции, энергосистемы и системы электроснабжения промышленных предприятий.
В России, всех европейских странах и некоторых других промышленная частота 50Гц. В США, Южной Америке, Африке – 60Гц. Частота 60Гц энергетически более выгодно. Еще лучше 100Гц, но перевод частот очень дорогостоящий.
Повышенная – частота выше промышленной. На предприятиях встречается частота от 200-400Гц - переносные электрические инструменты; до 20 кГц – высокочастотный электронагрев; от 20-45кГц питание люминесцентных ламп; до 100кГц – установки поверхностной закалки; до 20мГц – сушка древесины, быстрая полимеризация клеевых и др. покрытий и термообработка пищевых продуктов.
Во всех этих случаях электроприемники повышенной частоты питаются через индивидуальные преобразователи.
Электроприемники пониженной частоты используются для нагрева крупногабаритных изделий и ряда других нужд. Обычно частоты от 1 до 25 Гц.
- Электроприемники по установленной мощности. Она определяется как сумма номинальных мощностей однородных электроприемников.
- По номинальным напряжениям электрических приемников.
По условиям электробезопасности различают напряжение до 1кВт – низкое напряжение и напряжение выше 1кВт – высокое напряжение.
По надежности электроснабжения все приемники делятся на 3 категории:
Электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь гибель людей, аварийный выход из строя оборудования, массовый брак продукции т.д.
Для обеспечения надежности питания приемники первой категории питаются от трех независимых источников напряжения местная электростанция, аккумуляторные батареи и специальные агрегаты бесперебойного питания.
К первой категории относятся практически все электроприборы полимерных производств. Из общезаводских – водозаборы, насосы оборотного и противопожарного водоснабжения, системы вентиляции вредных химических продуктов, котельные, аварийное освещение и т.д.
Ко второй категории относятся электроприемники перерыв питания которых вызывает недовыработку производства, простой рабочих, но не связан с катастрофическими, аварийными последствиями. Питание электроприемники от двух независимых источников. Перерыв электроснабжения возможен, но не более одного часа.
Электроприемники этой категории встречаются на предприятиях по производству азотной кислоты, бумаги, аммиачной селитры и др.
Третья категория – неответственные электроприемники. Например, заводские лаборатории, заводоуправления, гаражи. Перерыв энергоснабжения не должен превышать 1 сутки.