Основы промышленного производства

Непосредственно в самом здании гидроэлектростанции располагается все энергетическое оборудование. В зависимости от назначения, оно имеет свое определенное деление. В машинном зале расположены гидроагрегаты, непосредственно преобразующие энергию тока воды в электрическую энергию. Есть еще всевозможное дополнительное оборудование, устройства управления и контроля над работой ГЭС, трансформаторная станция, распределительные устройства и многое другое.

Гидроэлектрические станции разделяются в зависимости от вырабатываемой мощности: мощные — вырабатывают от 25 МВт и выше; средние — до 25 МВт; малые гидроэлектростанции —до 5 МВт.

Мощность ГЭС зависит от напора и расхода воды, а также от КПД используемых турбин и генераторов. Из-за того, что по природным законам уровень воды постоянно меняется, в зависимости от сезона, а также еще по ряду причин, в качестве выражения мощности гидроэлектрической станции принято брать цикличную мощность. К примеру, различают годичный, месячный, недельный или суточный циклы работы гидроэлектростанции.

Гидроэлектростанции также делятся в зависимости от максимального использования напора воды: высоконапорные — более 60 м; средненапорные — от 25 м; иизконапорные — от 3 до 25 м.

В зависимости от напора воды, в гидроэлектростанциях применяются различные виды турбин. Для высоконапорных — ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами. На средненапорных ГЭС устанавливаются поворотнолопастные и радиально-осевые турбины, на низконапорных — поворотнолопастные турбины в железобетонных камерах. Принцип работы всех видов турбин схож — вода, находящаяся под давлением (напор воды) поступает на лопасти турбины, которые начинают вращаться. Механическая энергия, таким образом, передается на гидрогенератор, который и вырабатывает электроэнергию. Турбины отличаются некоторыми техническими характеристиками, а также камерами — стальными или железобетонными, и рассчитаны на различный напор воды.

Гидроэлектрические станции также разделяются в зависимости от принципа использования природных ресурсов, и, соответственно, образующейся концентрации воды. Здесь можно выделить следующие ГЭС:

4. русловые и приплотинные ГЭС. Это наиболее распространенные виды гидроэлектрических станций. Напор воды в них создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку, или поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку. Такие гидроэлектростанции строят на многоводных равнинных реках, а также на горных реках, в местах, где русло реки более узкое, сжатое.
5. плотинные ГЭС. Строятся при более высоких напорах воды. В этом случае река полностью перегораживается плотиной, а само здание ГЭС располагается за плотиной, в нижней её части. Вода, в этом случае, подводится к турбинам через специальные напорные тоннели, а не непосредственно, как в русловых ГЭС.
6. деривационные. Такие станции строят в тех местах, где велик уклон реки. Необходимая концентрация воды в ГЭС такого типа создается посредством деривации. Вода отводится из речного русла через специальные водоотводы. Последние — спрямлены, и их уклон значительно меньший, нежели средний уклон реки. В итоге вода подводится непосредственно к зданию ГЭС.
7. гидроаккумулирующие э/с. Такие ГАЭС способны аккумулировать вырабатываемую электроэнергию, и пускать её в ход в моменты пиковых нагрузок. Принцип работы таких электростанций следующий: в определенные периоды (не пиковой нагрузки), агрегаты ГАЭС работают как насосы от внешних источников энергии и закачивают воду в специально оборудованные верхние бассейны. Когда возникает потребность, вода из них поступает в напорный трубопровод и приводит в действие турбины (Загорская ГАЭС экономит топливо, энергосберегающие технологии).

В состав гидроэлектрических станций, в зависимости от их назначения, также могут входить дополнительные сооружения, такие как шлюзы или судоподъемники, способствующие навигации по водоему, рыбопропускные, водозаборные сооружения, используемые для ирригации и многое другое.

2. Влияние природных условий и ресурсов на развитие промышленного производства.

Когда речь идёт о роли природных ресурсов и природных условий в развитии территориального разделения труда, необходимо иметь в виду две особенности. Одна из них состоит в том, что ряд природных ресурсов имеется не повсеместно, а в ограниченном числе районов (алмазы, никель, медь). Вторая заключается в том, что целый ряд природных ресурсов имеется во многих районах, но наиболее эффективно разрабатывать эти ресурсы можно в небольшом числе районов.

Многие отрасли добывающей промышленности могут развиваться лишь в тех районах, где имеются достаточно крупные запасы соответствующих природных ресурсов, доступных для их хозяйственного использования при современном уровне развития производительных сил, транспорта и т.д.

Когда речь идёт о принципе приближения к источникам сырья, необходимо учитывать, что концентрация промышленности и увеличение размеров предприятий требуют наличия крупных источников сырья и топлива. При этом добыча сырья и топлива и доставка их потребителям должны быть эффективны (осуществлены с наименьшими издержками).

Природные условия затрудняют и удорожают все виды работ на открытом воздухе, требуют специальных машин и технических средств.

Экологические факторы

Особую роль при размещении производительных сил на современном этапе экономического развития играет группа экологических факторов, так как она непосредственно связана с бережливым использованием природных ресурсов и обеспечением необходимых жизненных условий для населения. Потребление воды в России составляет 112 куб.км. В промышленности водопотребление на 22% удовлетворяется за счёт забора воды и природных водосточников и на 78% - за счёт оборотного и повторно- последовательного водоснабжения.

Природные воды подвергаются антропогенному загрязнению в результате сброса в открытые водоисточники и закачивания под землю загрязнённых и сельскохозяйственных стоков. Наиболее распространёнными загрязняющими веществами в водоисточниках являются нефтепродукты, фенолы, соединения меди, цинка, лигнин, анилин, формальдегиды и др.

На одного жителя России приходится в год 520 куб.м сточных вод, из которых 370 куб. м (71%) представляют собой загрязнённые воды.

В условиях дефицита поверхностных вод и их загрязнения в ряде регионов России важную роль в качестве источника водоснабжения приобретают подземные воды. Источниками загрязнений подземных вод служат нефтяные и газовые промыслы, предприятия горнодобывающей промышленности, отвалы химической промышленности и др.

Почвенный покров страны подвергается интенсивной ветровой и водной эрозии. На орошаемых землях, занимающих 6,3млн.га (4,9% общей площади пашни), происходит засоление почв. Всего по разным причинам к настоящему времени уже не используются 200тыс.га орошаемых земель.

Билет №5

ТЭБ показывает степень обеспечения топливной промышленностью потребностей страны в топливе. Он может быть положительным (размер добычи топлива соответствует потребности или превышает ее) или отрицательным (добыча не удовлетворяет потребности в топливе). Большое значение имеет структура ТЭБ, кот-я выраж-ся в соотношении или удельном весе отдельных видов топлива в общем потреблении или добыче его.

Наиболее значимыми подотраслями топливно-энергетического комплекса Пк являются электроэнергетика и нефтедобыча. Потребности области в электроэнергии полностью обеспечены за счет собственного производства. В 2005 г. произведено 28,2 млрд. кВт*ч электроэнергии. Объем ежегодной добычи нефти превышает 10 млн. т, газа - 898 млн. куб. м. Около 40% добываемой в области нефти поставляется на экспорт.

ТЭБ выражает количественное соответствие (равенство) в данный момент времени между расходом и приходом энергии в энергетическом хозяйстве, включая изменение запасов энергетических ресурсов.

В развитии топливно-энергетической промышленности мира выделяют три главных этапа: угольный, нефтегазовый, современный.

Расчет приходной части показывает, за счет каких энергоресурсов осуществляется покрытие расхода энергии: а) выработки энергии на собственных установках; б) получение энергии от районной энергосистемы; в) использование вторичных энергоресурсов.

В топливно-энергетическом балансе все виды топлива показываются в двух единицах измерения - в натуральном выражении и в пересчете на условное топливо. При этом в натуральном выражении все виды минерального твердого топлива, жидкого топлива, а также газонефтепереработки показываются в тоннах, дрова - в плотных кубических метрах, газ природный, попутный, газ подземной газификации и газ из сланцев - в тысячах стандартных кубических метров ( давление 760 мм рт. ст. при 20 С), газ коксовый - в тысячах кубических метров, приведенных к 1000 ккал / м3, газ доменный - в тысячах кубических метров, приведенных к 1000 ккал / м3 -, электроэнергия - в тысячах киловатт-часов, теплоэнергия - в гигакалориях, сжатый воздух - в тысячах кубических метров, приведенных к давлению 1 4 атм, прочие продукты переработки топлива и прочие отходы технологических процессов приводятся в тех весовых или объемных единицах, в которых они учитываются на предприятии. В пересчете на условное топливо все показатели по каждому виду топливно-энергетических ресурсов записываются в тоннах.

• Совокупность машиностроительных циклов.

Машиностроение — это совокупность отраслей, производящих машины и осуществляющих обработку металла для производства машин (создание металлических конструкций и изделий). Факторы, на основе которых размещаются предприятия машиностроения: сырьевой, потребительский, трудоемкость, наукоемкость. Большое значение имеют квалифицированные кадры. Машиностроительный цикл охватывает различные производства, выпускающие продукцию в основном из привозного материала.

КЛАССИФИКАЦИЯ: Тяжелое машиностроение включает производство оборудования для металлургии, горнодобывающей промышленности, электроэнергетики и т. п. В большинстве случаев каждое предприятие осуществляет весь производственный цикл от создания заготовки до сборки готовой продукции. Почти все предприятия располагаются вблизи металлургических баз (Екатеринбург, Орск, Белгород, Барнаул, Красноярск, Иркутск). Крупнейшие центры тяжелого машиностроения сложились на Урале (лидер отрасли — «Уралмаш» в Екатеринбурге), в Сибири (Красноярский завод, предприятия Кузбасса).

Общее машиностроение. Включает транспортное и сх, производство оборудования для разных отраслей промышленности, кроме легкой и пищевой. Производство тепловозов сложилось в ЦР районе (исторический фактор).В Новочеркасске (СК) делают электровозы.

Среднее машиностроение включает автомобилестроение, тракторостроение, а также производства, выпускающие средние по габаритам машины и оборудование для разных отраслей хозяйства. Для автомобилестроения характерны крупные предприятия, ориентированные на квалифицированный труд. Грузовые автомобили производят в Москве («ЗИЛ»), Нижнем Новгороде («ГАЗ»), Набережных Челнах («КАМАЗ»), Миассе («Урал»), Ульяновске («УАЗ»). Легковыми автомобилями потребителя почти на 80 % обеспечивает Волжский автомобильный завод в Тольятти («Жигули», «Лада», «Самара», «Нива»).

Точное машиностроение ориентировано на районы с высокой технической культурой трудящихся. Как правило, это крупные городские агломерации. ЭКОЛОГИЯ: Машиностроительные предприятия являются основными источниками загрязнения окружающей среды. Сточные воды предприятий содержат нефтепродукты, ионы тяжелых металлов из гальванических производств, множество химических соединений.

Билет №6

В России на ТЭС вырабатывается 68,2% (кВт*ч) - подавляющая часть э/э в стране. Типы ТЭС: паротурбинные (КЭС, ТЭЦ), газотурбинные (АЭС).

Паротурбинные.

«КЭС (Конденсационная Электро Станция) Включает несколько цехов:

6. топливный (сюда завозят топливо, подготавливают к сжиганию, затем подают в паровые котлы. Если э/с на газообразном топливе, то этот цех не нужен);
7. цех водоподгоговки ( приготовление и подача воды в котлы, здесь сырую воду очищают от мех. примесей, газов и растворенных солей);
8. котельный цех (оборудован котлами сложной конструкции, применяют водотрубные и более совершенные прямоточные котлы (вода в них интенсивно нагревается и превращается в перегретый пар). Вода и пылевидное твердое топливо (уголь, мазут) поступают в паровой котел, отдельные пылинки топлива сгорают мгновенно, в результате выделяется много тепла. Большая часть образующейся при сгорании топлива золы выносится дымовыми газами, которые проходят через золоуловитель, где они очищаются от золы во избежание загр-я ОС. Остальная часть золы и шлак скапливаются на дне топки, откуда их вымывают при помощи водяных струй. Питание котла водой и топливом осуществляется автоматически.
9. машинный цех (сюда поступает перегретый пар высокого давления к паровым турбинам. В турбине пар проходит через сопла, откуда с большой скоростью устремляется на лопатки. Происходит вращение вала турбины при помощи лопаток. С валом турбины непосредственно связан вал генератора (вырабатывает электрич.ток). Основной агрегат ТЭС - турбогенератор - превращает тепловую энергию перегретого пара в мех.энергию вращающегося вала турбины, затем мех.энергию в электрическую при помощи генератора).
10. распределительный цех (сюда поступает электроэнергия. Здесь электрич.ток получает требуемое напряжение (ТП - трансформаторные подстанции понижают напряжение), энергия распределяется по ЛЭП между потребителями или поступает в общую сеть энергосистемы.
11. установки для непрерывной подачи холодной воды к конденсаторам - в них происходит быстрое охлаждение пара и превращение его в воду (эта вода - конденсат - вновь идет на питание котлов). Конденсаторы требуют огромного кол-ва воды. Поэтому располагают КЭС вблизи берегов рек.

Коэффициент полезного использования топлива (КПИТ) многих КЭС средней мощности составляет 25-30% ( т.е. только 25-30% сожженного топлива превращается в электрич.энергию, а большая часть тепла (свыше половины) отдается воде, охлаждающей конденсатор, около пятой части тепла теряется с уходящими дымовыми газами.

ТЭЦ - э/с одновременно вырабатывающие и тепловую, и электрическую энергию (теплофикационные),на них применяют теплофикационные турбины. Отработанный пар идет на отопление.

ТЭС России работают на угле, мазуте, природном газе, сланцах, торфе, используют внутреннюю энергию Земли. ТЭЦ строят обычно в крупных городах, поскольку передача пара или горячей воды пока возможна на расстоянии не более 20 км. В электроэнергетике сложилась тенденция строительства мощных ТЭС. Самые крупные из них (мощностью свыше 2 млн. кВт) — Костромская и Конаковская (в Центральном районе), Рефтинская и Троицкая (на Урале), Киришская (в Северо-Западном районе), Заинская (в Поволжье), Сургутская и Нижневартовская, Березовская, Назаровская, Нерюнгринская (в Сибири и на Дальнем Востоке)