Электрификация технологических процессов перспективы
Что можно ожидать в будущем от электрификации технологии в промышленности? От чего зависит дальнейшее увеличение использования электрической энергии в этой области? Основой здесь является экономика, сокращение затрат на электроэнергию. Улучшение экономичности в производстве электроэнергии на тепловых и атомных электростанциях, совершенствование техники передачи на большие расстояния и сокращение при этом потерь электроэнергии создают объективные предпосылки для расширения использования электроэнергии в технологии производства.
В настоящее время четко определились направления в использовании электрической энергии в термических, сварочных, светотехнических и других процессах производства.
В электротермической технологии наиболее перспективными являются индукционные электропечи. Принципиальное отличие индукционных электропечей заключается в том, что они позволяют вести технологический процесс под вакуумом или в защитной газовой среде, т. е. обеспечить наивысшую чистоту производимого продукта. Индукционные электропечи промышленного назначения были впервые освоены еще в 1932 г. в лаборатории под руководством В. П. Вологдина. Это были небольшие электропечи емкостью до 200 кг. В дальнейшем емкость и мощность индукционных электропечей постепенно увеличивалась и была доведена в СССР по мощности до 1200 кВт и емкости— до 4 т.
Перевод на электронагрев слитков и поковок перед их прокаткой или ковкой значительно сокращает расход топлива и снижает издержки производства на 1 т примерно в 4 раза. Индукционный электронагрев исключает необходимость сооружения сложного газового хозяйства в прокатных и кузнечных цехах. Все это, вместе взятое, резко увеличивает экономические показатели прокатного производства.
Советские ученые и конструкторы разработали оригинальные методы использования электрической индукции токами высокой частоты (т. в. ч.) для нагрева диэлектрических материалов — автомобильных шин, стекла, древесины, пластмасс и т. п. Метод использования т. в. ч. в технологии производства ускоряет процесс, обработка материала обеспечивает высокое качество выпускаемой продукции. Устройство электрической индукции дает возможность осуществить полную автоматизацию производственного процесса и соответственно повысить производительность труда. Экономика этого производства значительно улучшается.
Переход на сооружение крупных электропечей и строительство мощных электростанций, вырабатывающих дешевую электроэнергию, открывает перспективы электрификации технологического процесса в производстве чугуна.
Расход кокса в электродоменном процессе сокращается примерно в 8 раз по сравнению с обычным доменным производством. Правда, при этом расход электроэнергии возрастает до 2200—2400 кВт-ч на 1 т чугуна. Расчеты, однако, показывают, что при стоимости 1 кВт ч электроэнергии, равной или ниже стоимости 0,25 кг кокса, электродоменный процесс в условиях СССР экономически выгоден. На основании исследований в этой области можно сделать вывод, что электрометаллургический процесс получения чугуна целесообразно организовать на базе мощных тепловых и гидравлических электростанций Восточной и Центральной Сибири, а также Средней Азии. Экономическая выгода этого процесса заключается в сокращении потребления коксующихся углей, повышении и оздоровлении условий труда в доменных цехах.
Электрическое освещение
Электрическое освещение и его интенсивность оказывают большое влияние на производительность труда во всех сферах производственной деятельности человека. Расход электрической энергии для освещения непрерывно увеличивается и вместе с этим возрастают требования к улучшению экономичности света. Задача состоит в том, чтобы, с одной стороны, повысить коэффициент полезного действия осветительных устройств, а с другой — их светоотдачу. Эта проблема успешно решается при использовании для освещения газосветных ламп.
В послевоенные годы усилия научно-исследовательских институтов, лабораторий и конструкторских бюро были направлены на улучшение технологии производства светильников и светоотдачи электроламп. Вопрос светоотдачи является важнейшим, так как современные лампы накаливания имеют весьма низкий КПД (в пределах 2—4%), подавляющая часть электроэнергии в них расходуется на нагрев нити и лампы. Были разработаны новые типы электроламп — люминесцентные, ртутные, кварцевые, КПД которых достигает 8—10%. Таким образом, полезное использование электрического тока в этих лампах возрастает более чем в 2 раза.
Экономическое значение для народного хозяйства улучшения КПД электроламп (повышение светоотдачи) заключается в том, что на освещение расходуется в разных отраслях от 8 до 15% всей потребляемой электроэнергии. В данное время в целом по СССР на электрическое освещение расходуется более 30 млрд. кВт-ч электроэнергии, следовательно, при увеличении КПД электроосветительных ламп в 2 раза годовая экономия за этот счет может превысить выработку электроэнергии Волжской ГЭС им. В. И. Ленина и Днепровской гидроэлектростанции, вместе взятых.
Наряду с улучшением использования электроэнергии в осветительных лампах стоит неотложная задача усовершенствования конструкций отражательной арматуры.
Автоматическое регулирование светового потока в производственных помещениях в зависимости от интенсивного дневного света также дает значительную экономию электроэнергии. Таким образом, осуществление перечисленных мер не только улучшает экономические показатели электроосвещения, но и обеспечивает наилучшие условия для труда и быта советских людей.
