Вторичных источников

в) необходимостью использования вторичных энергоресурсов;

в) необходимостью использования вторичных энергоресурсов;

сов отразилось на сложившейся десятилетиями энергосберегающей направленности НТП лишь к середине семидесятых годов. В результате существенно замедлились темпы роста КПИ: если в 1960— 1970 гг. он вырос на 8% (от 31 до 39%), то в 1971 — 1980 гг.— только на 3% (от 39 до 42%). Особенно отчетливо это проявилось на величине экономии энергоресурсов, полученной по десятилетиям. Как показано в табл. 1.1, эта экономия сократилась по абсолютной величине вдвое (и еще больше уменьшилась относительно, поскольку общий объем энергопотребления за двадцатилетие вырос в 2,4 раза): с 270 млн т у. т. в год за 1960—1970 гг. до 135 млн т у. т. в год за 1971 —1980 гг. Это было вызвано достаточно быстрым исчерпанием таких крупных резервов экономии энергоресурсов, как повышение тепловой экономичности тепловых электростанций (ТЭС) и изменение вида тяги на железнодорожном транспорте — замена паровозов электровозами и тепловозами. При дешевом топливе существенно уменьшились также усилия по использованию вторичных энергоресурсов.

Способы энергосбережения. Количественная конкретизация энергосберегающей политики в течение планового (пятилетнего и годового) периода требует проведения во всех отраслях народного хозяйства работ по выявлению и технико-экономической оценке конкретных энергосберегающих мероприятий. Эффективным средством выполнения этой работы в части экономии топлива и энергии и использования вторичных энергоресурсов служит составление развернутого энергетического баланса производственного подразделения [19].

Этапы энергосбережения. В проведении энергосберегающей политики необходимо выделить два временных этапа. На первом этапе (ближайшие 5—7 лет) необходимо реализовать мероприятия по рациональному использованию и всемерной экономии энергоресурсов, которые не требуют крупных народнохозяйственных затрат и значительной перестройки экономики. Это — организационные меры (плановые и законодательные) по совершенствованию учета, контроля и повышению ответственности за экономное использование энергоресурсов, применение материального и морального стимулирования для ликвидации непроизводительных потерь энергии, замена устаревшего оборудования, использование вторичных энергоресурсов,; централизация энергоснабжения, повышение его надежности, улучшение качества топлива и энергии.

Другое важное направление совершенствования энергетического аппарата — сокращение всех видов потерь энергии и ее расхода на собственные нужды ЭК (последние составляют до 12% общего расхода конечной энергии в народном хозяйстве). Важную роль в этом направлении играет использование вторичных энергоресурсов — горючих и тепловых. В настоящее время за счет вторичных энергоресурсов страна получает такое же количество энергии (в топливном эквиваленте), какое дают все ГЭС. В рассматриваемой перспективе роль вторичных энергоресурсов будет выше, чем использование гидроресурсов и всех других возобновляемых энергоресурсов (солнечной, геотермальной, ветровой), вместе взятых. За счет вторичных энергоресурсов будет обеспечиваться до 5 % всех энергетических нужд общества. Целые подотрасли химической промышленности, цветной металлургии и другие производства могут работать без использования первичных энергоресурсов, только за счет утилизации энергии, выделяемой в технологических процессах.

максимуме тепловых нагрузок в пределах 65—70% принятых величин в проекте ТЭЦ. Это в определенной степени связано с тем, что предприятия Министерства черной металлургии, относящиеся к числу крупных потребителей тепловой энергии, располагают большим количеством вторичных энергоресурсов (БЭР): тепло отходящих газов металлургических печей, используемое в котлах-утилизаторах, и тепло мартеновских печей, используемое в установках систем испарительного охлаждения, и др. На Магнитогорском комбинате более 50% потребности цехов в паре покрывается за счет ВЭР: котлов-утилизаторов и испарительных систем охлаждения.

В экономии ТЭР небольшую эффективность дает использование вторичных энергоресурсов. Для поддержания паспортных к.п.д. и мощности агрегатов внедряют следующие мероприятия: очистку проточной части и предупреждение загрязнений ОК; замену проточной части нагнетателя 370-18-1 для приведения его характеристик в соответствие с характеристиками сети газопроводов высокого давления; уменьшение сопротивления всасывающих трактов ГТУ; восстановление эрозионного износа колес нагнетателей; наплавку утонений рабочих лопаток проточной части ТВД и ТНД; уменьшение неравномерности температурного поля на ГТУ; выявление и устранение непроизводительных потерь газа на КС. Ведут

работу по эффективному использованию вторичных ресурсов. Почти все действующие промышленные площадки КС обеспечиваются теплом от использования вторичных энергоресурсов (тепло отходящих газов ГПА). Кроме_того, 104,5 ГДж в год утилизационного тепла используют на жи-лищно-бытовые нужды; 196,5 тыс. ГДж в год — на нужды сельского хозяйства при КС. Осуществляют работы по программе технического переоснащения отрасли: в стадии завершения строительство опытных участков из квазимонолитных и многослойных труб на давление 10 Па. Однако есть факторы, мешающие экономному использованию топливно-энергетических ресурсов. Недостатки этих агрегатов: отсутствие автономности работы при кратковременном исчезновении электроэнергии; несоответствие развиваемой мощности паспортной из-за необходимости работы агрегата 70 % времени года с включенным подогревом воздуха на всасе осевого компрессора; поломки четвертой ступени рабочих лопаток осевого компрессора; поломки камеры сгорания.

Одно из направлений повышения эффективности использования ГПА на компрессорных станциях — использование вторичных энергоресурсов благодаря применению высокоэффективных утилизационных установок и широкому внедрению парогазового цикла, позволяющего поднять к.п.д. агрегата до 37 %. Необходимо организовать серийный выпуск комплектных, автоматизированных утилизационных установок на всю номенклатуру газоперекачивающих агрегатов.

Преобразование вторичных энергоресурсов (ВЭР) в,тепловую энергию позволяет удовлетворить теплофикационные нужды КС и внешнего потребителя (жилой поселок). Преобразование тепла выхлопных газов в холод позволяет снизить температуру циклового воздуха и тем самым увеличить мощность ГТУ. Получаемый холод можно использовать для охлажедния транспортируемого газа. Применение дополнительной механической энергии, выработанной за счет тепла отходящих газов ГТУ, позволяет увеличить мощность газоперекачивающих агрегатов и к.п.д. установок в целом. Механическую энергию можно использовать также и для привода компрессоров холодильных установок систем охлаждения транспортируемого газа. Утилизация тепла отходящих газов ГТУ для получения электроэнергии позволяет удовлетворить нужды КС в этом виде энергии. Получаемую электроэнергию можно применять для привода холодильных установок систем охлаждения транспортируемого газа.

автоматизации процессов монтажа и сборки; 6) полного исключения ручных операций; 7) полной автоматизации на этапе проектирования устройств на базе типовых оптимизированных конструкций; 8) взаимозаменяемости отдельных функциональных узлов и блоков; 9) ремонта отдельных устройств, простого исправления отдельных дефектов проектирования на этапе изготовления первых серий изделий. Дополнительными требованиями являются: 1) максимальное исключение из конструктивных материалов драгоценных металлов и остродефицитных материалов; 2) максимальное сокращение числа паяных и сварных соединений, герметичных швов, клеевых соединений; 3) уменьшение потерь в СВЧ-трактах. Кроме того, создатели современных микроэлектронных устройств прежде всего должны обеспечить минимальное время прохождения сигнала (минимальные потери) от одного кристалла ИМС к другому. В недалеком прошлом это было существенно лишь для построения СВЧ-устройств. Однако усовершенствование конструкции и технологии изготовления микроэлектронных приборов и схем увеличило как число логических функций, которые можно разместить в одном кристалле, так и скорость выполнения арифметических операций современных ЭВМ и аппаратуры приема и обработки информации. В этом случае быстродействие центральных процессоров многих машин стало определяться временем прохождения между кристаллами. Для уменьшения времени задержки сигналов кристаллы следует располагать как можно ближе друг к другу, а длина соединительных проводников должна быть как можно меньше. Коммутационные платы при этом должны обладать значительно большей плотностью размещения соединительных шин, чем существующие. Кроме того, плотно упакованная матрица кристаллов выделяет значительное количество теплоты, которое нужно отвести: во многих случаях проблема теплоотвода оказывается наиболее сложной (например, для создания вторичных источников питания). Число сигнальных выводов соединений на любом заданном уровне сборочно-монтажной иерархии ( В. 1)

Рассматривая условия компоновки микроминиатюрных вторичных источников питания (ВИП) на уровне ГИФУ, отметим две особенности, которые характерны для них в настоящее время:

ж) схемы вторичных источников питания.

. Повышение к.п.д. схем вторичных источников питания, разделение цепей питания и рассредоточение схем стабилизаторов напряжения, а также совершенствование методов охлаждения узлов аппаратуры позволило добиться существенных успехов в микроминиатюризации вторичных источников питания.

В настоящее время в состав нескольких серий пленочных ИМС (224, 235, 237 и других) входят стабилизаторы напряжения, микросборки транзисторов, диодов, предназначенные для схем вторичных источников питания.

§ 9.12. Перспективы развития вторичных источников электропитания

§ 9.12. Перспективы развития вторичных источников электропитания

Как известно, в настоящее время миниатюризация электронной аппаратуры является основным направлением ее развития. Однако это мало коснулось вторичных источников электропитания. В последние годы сложилось такое положение, что масса и габариты источников электропитания оказались весьма большими по сравнению с другими функциональными блоками и составляют 30—40%, а иногда и больше от всей массы и габаритов электронной аппаратуры, куда они входят. Это объясняется рядом причин, а именно: ;

Кардинальное решение такой задачи состоит в миниатюризации вторичных источников электропитания. По мнению специалистов, необходимо уменьшать массу и габариты всех элементов, входящих в источники электропитания. Это можно сделать, если:

§9.12. Перспективы развития вторичных источников электропитания 272

В аналоговой аппаратуре ГИС по сравнению с полупроводниковыми ИМС имеют более широкие схемотехнические возможности благодаря использованию различных навесных компонентов (полупроводниковых ИМС, транзисторов, конденсаторов, индуктивных катушек и т. д.). ГИС позволяют реализовать широкий класс функциональных электронных схем — усилителей, преобразователей, коммутаторов, устройств селекции и сравнения, вторичных источников питания, являясь при этом экономически целесообразными в условиях серийного и даже мелкосерийного производства.