Организация обеспечения строительства энергией и водой. Расчет их потребности

Современное промышленное производство связано с потреблением в больших объемах электроэнергии, топлива и других энергоносителей (пара, сжатого воздуха, горячей воды, газообразного, твердого и жидкого топлива и т.п.).

Основной задачей энергетического хозяйства является надежное и бесперебойное обеспечение предприятия всеми видами энергии установленных параметров при минимальных затратах. Объем и структура потребляемых энергоресурсов зависят от мощности предприятия, вида выпускаемой продукции, характера технологических процессов, а также связей с районными энергосистемами.

В задачу энергетического хозяйства входят также выполнение правил эксплуатации энергетического оборудования, организация его технического обслуживания и ремонта, проведение мероприятий, направленных на экономию энергии и всех видов топлива, а также мероприятий по совершенствованию и развитию энергохозяйства предприятия.

Как правило, потребление энергии в производстве по часам суток, дням недели и календарным периодам происходит неравномерно. Исходя из этого, режимы производства всех видов энергии непосредственно зависят от режимов ее потребления. Потребность предприятий в энергии может покрываться за счет полного обеспечения энергией всех видов от собственных установок. Этот способ энергоснабжения можно назвать централизованным.

Другим способом энергоснабжения — децентрализованным пользуются небольшие, а иногда и средние промышленные предприятия, которые получают все виды энергии, например, от районных систем, соседних предприятий или объединенных цехов.

Больше всего распространен комбинированный вариант, при котором отдельные виды энергии предприятия получают от районных энергосистем, а другие виды энергии производятся на заводских установках. В практике организации энергетического хозяйства этот вариант считается наиболее рациональным.

Структура энергетического хозяйства предприятия

В состав энергетического хозяйства входят:

• электрическая и тепловая станции;
• высоковольтные подстанции, питающие предприятие от централизованной системы;
• паросиловой цех;
• газогенераторная, кислородная, компрессорная, водонасосная станции;
• подстанция инертных газов и кислорода;
• цех ремонта электрооборудования;
• телефонная станция.

Энергохозяйство предприятия подразделяется на две части: общезаводскую и цеховую.

К общезаводскому подразделению энергохозяйства относятся генерирующие преобразовательные установки и общезаводские сети, которые объединяются в ряд специальных цехов: электросиловой, теплосиловой, газовый, слаботочный и электромеханический. Состав цехов зависит от энергоемкости производства и связей завода с внешними энергосистемами. На небольших предприятиях все энергохозяйство может быть объединено в один, два цеха.

Цеховую часть энергохозяйства образуют первичные энергоприемники (потребители энергии — печи, станки, подъемно- транспортное оборудование), цеховые преобразовательные установки и внутрицеховые распределительные сети.

На крупных и средних промышленных предприятиях (рис. 10.1) энергетическое хозяйство возглавляет главный энергетик. На небольших и малых предприятиях оно может находиться в ведении главного механика, который совмещает функции по обеспечению предприятия энергоресурсами и поддержания оборудования в работоспособном состоянии.

Рис. 10.1. Организационная структура службы главного энергетика крупного предприятия

В составе службы главного энергетика крупного предприятия формируются бюро энергоиспользования, энергооборудования, электрические и тепловые лаборатории.

Основной задачей группы энергоиспользования является нормирование расхода энергетических ресурсов, планирование энергоснабжения, составление энергетических балансов, осуществление сводного учета и анализа использования энергоресурсов.

Группа энергооборудования (техническое бюро) осуществляет руководство планово-предупредительными ремонтами установок и энергосетей, контроль над техническим состоянием сетей, оборудования и правил их эксплуатации, разрабатывает мероприятия по совершенствованию энергохозяйства, экономии энергетических ресурсов. Энергетические лаборатории выполняют исследовательские работы по снижению расхода энергии и топлива, проводят различного рода измерения, испытания оборудования и сетей, проверку контрольно-измерительных приборов.

На средних и небольших предприятиях в составе службы главного энергетика предусматриваются энерголаборатория и энергобюро, включающее группы энергооборудования, энергоиспользования.

Персонал энергетических цехов и цеховых энергетических хозяйств подразделяется на дежурный состав, обеспечивающий бесперебойность энергоснабжения, и персонал, занятый выполнением планово-предупредительных ремонтов и монтажных работ.

Показатели, характеризующие работу энергетического хозяйства

Технико-экономические показатели, характеризующие работу энергетического хозяйства, объединяются в четыре группы:

• показатели производства и распределения энергии — удельные нормы расхода топлива на производство всех видов энергии, кпд генерирующих установок;
• удельные нормы расхода энергии и топлива (например, на 1 т годных отливок, на 1 т поковок, условную машину и т.д.);
• показатели себестоимости производства энергии (тепловой, электрической, энергии сжатого воздуха и пара);
• показатели энерговооруженности труда.

Порядок нормирования расхода энергоресурсов

Режим экономии энергетических ресурсов предопределяет необходимость нормирования расхода электроэнергии, сжатого воздуха, пара, газа и воды. Нормы устанавливаются с учетом рациональных условий производства и оптимальных режимов эксплуатации оборудования.

Нормы подразделяются на дифференцированные и укрупненные. Дифференцированные (удельные) нормы устанавливают расход энергии по отдельным агрегатам, деталям, на выполнение определенных операций, на 1 м 2 покрытия и на другие единицы измерения продукции; укрупненные — расход по участку, цеху и предприятию на единицу или условную единицу продукции.

К укрупненным нормам относится, например, расход энергии на 1 т поковок, годных отливок, машинокомплект деталей (по раскройным, прессовым и механическим цехам), на сборочную единицу или изделие (в сборочных цехах); по предприятию может устанавливаться норма на условное изделие или на 1000 руб. продукции.

Технически обоснованные нормы определяются расчетно-ана- литическим методом. Применение этого метода связано с проведением замеров расхода энергии технологическим оборудованием на разных режимах его работы.

Удельная норма расхода электроэнергии на 1 т деталей, например, при термической обработке рассчитывается по удельной теплоемкости металла, температуре нагрева деталей, коэффициенту полезного действия нагревательной печи и потерям тепла в системе. При расчете расхода тепла учитывается вид оборудования, используемого для термической обработки.

Норма расхода электроэнергии на операцию штамповки на механических прессах

• Р э — расход электроэнергии на один ход ползуна (без выполнения операции штамповки), кВт-ч;
• К др — поправочный коэффициент, учитывающий дополнительный расход электроэнергии на один ход ползуна при штамповке (К др = 1,2 — 2);
• Р эх — расход электроэнергии за 1 мин холостой работы пресса, кВт-ч;
• Т в — вспомогательное время на одну деталь, мин.

Для энергетических цехов устанавливаются удельные нормы расхода энергоносителей: твердого, жидкого и газообразного топлива и электроэнергии.

Рациональная организация энергетического хозяйства основывается на планировании производства и потребления всех видов энергии. Потребность определяют по каждому виду энергии с учетом мероприятий, направленных на ее экономию, и мероприятий по снижению себестоимости производства.

Суммарный расход энергии по предприятию условно делится на две части — зависящую (переменную) и не зависящую (постоянную) от объемов выпускаемой продукции. В общем случае переменную часть составляет расход всех видов энергии на выполнение основных технологических операций, постоянную — расход на освещение, привод вентиляционных устройств, покрытие утечек сжатого воздуха, отопление, кондиционирование воздуха и др.

Общий расход энергии по предприятию (Р о) или цеху на календарный период определяется по формуле

• Р з — зависящая (переменная) составляющая расхода энергии, кВт-ч, м 3 ;
• Р н — независящая (постоянная) составляющая расхода энергии.

Расход энергии по переменной части расхода энергии может быть определен укрупненно по времени работы оборудования или точно рассчитан по сводным нормам.

При определении расхода энергии по времени работы оборудования необходимо его группировать по условиям работы — времени использования, степени загрузки, значению кпд и другим факторам.

Например, расход силовой электроэнергии (Р сэ ) по группе оборудования может быть определен по формуле

• М уст - суммарная установленная мощность по группе оборудования, кВт;
• Д ф.вр — действительный фонд времени работы оборудования, ч;
• К з — коэффициент, учитывающий загрузку оборудования по мощности;
• К оро — коэффициент одновременности работы оборудования;
• К 1 , К 2 — коэффициенты, учитывающие кпд двигателей и потери в сети.

По сводным нормам расход энергии (Р эс ) рассчитывается по формуле

• Н с — сводная норма расхода на 1000 руб.;
• П в — программа выпуска продукции, тыс. руб.

Постоянная часть расхода энергии может быть определена также расчетным методом по нормативам освещенности, отопления помещений, нормативам и по времени использования двигателей.

Планирование потребности в энергоресурсах

При планировании потребности в энергии необходимо детально анализировать ее расход за период, предшествующий плановому. Плановые показатели по расходу энергии должны обеспечивать нормальный ход производственных процессов, исключать сверхнормативные потери.

Определение потребности в энергии, топливе основывается на использовании балансового метода планирования. Для этих целей составляются сводные балансы, а также по отдельным видам энергии, топлива.

В расходной части баланса представлена расчетная потребность в энергии на всю производственную, хозяйственно-бытовую и непроизводственную деятельность предприятия. В приходной — источники покрытия этой потребности — получение энергии и топлива от районных энергосистем, выработка на собственных генерирующих установках предприятия, использование вторичных энергоресурсов.

Перспективные балансы служат основой для совершенствования и реконструкции энергохозяйства предприятия. Основной формой планирования энергоснабжения в настоящее время являются годовые энергобалансы. Наряду с плановым составляется отчетный баланс, который служит средством контроля выполнения плановых показателей использования энергоресурсов и вскрытия резервов экономии энергоносителей.

Для учета колебаний в спросе на различные виды энергоресурсов на предприятии составляются суточные графики потребления энергии отдельных видов и топлива по календарным периодам (сезонам), которые служат основой для установления максимальных нагрузок на планируемый период и при разработке мероприятий на перспективное развитие энергетического хозяйства.

Основными направлениями совершенствования энергетических хозяйств промышленных предприятий являются:

• переход на централизованное энергоснабжение;
• укрупнение энергетических хозяйств промышленных предприятий;
• использование наиболее экономичных энергоносителей;
• замена жидкого топлива газообразным;
• внедрение рациональных методов организации ремонта и технического обслуживания энергетического оборудования и сетей;
• широкое использование технически обоснованных норм расхода энергоносителей.

Энергия необходима всем живым клеткам - она используется для различных биологических и химических реакций, протекающих в клетке. Одни организмы используют энергию солнечного света для биохимических процессов, - это растения (Рис. 1), а другие используют энергию химических связей в веществах, получаемых в процессе питания, - это животные организмы. Извлечение энергии осуществляется путем расщепления и окисления этих веществ, в процессе дыхания, это дыхание называется биологическим окислением, или клеточным дыханием .

Рис. 1. Энергия солнечного света

Клеточное дыхание - это биохимический процесс в клетке, протекающий с участием ферментов, в результате которого выделяется вода и углекислый газ, энергия запасается в виде макроэргических связей молекул АТФ. Если этот процесс протекает в присутствии кислорода, то он носит название аэробный , если же он происходит без кислорода, то он называется анаэробным .

Биологическое окисление включает три основные стадии:

1. Подготовительную.

2. Бескислородную (гликолиз).

3. Полное расщепление органических веществ (в присутствии кислорода).

Поступившие с пищей вещества расщепляются до мономеров. Этот этап начинается в желудочно-кишечном тракте или в лизосомах клетки. Полисахариды распадаются на моносахариды, белки - на аминокислоты, жиры - на глицерин и жирные кислоты. Выделяющаяся на этой стадии энергия рассеивается в виде тепла. Надо отметить, что для энергетических процессов клетки используют именно углеводы, а лучше - моносахариды, а мозг может использовать для своей работы только моносахарид - глюкозу (Рис. 2).

Рис. 2. Подготовительный этап

Глюкоза в процессе гликолиза распадается на две трехуглеродные молекулы пировиноградной кислоты. Дальнейшая судьба пировиноградной кислоты зависит от присутствия в клетке кислорода. Если в клетке присутствует кислород, то пировиноградная кислота переходит в митохондрии для полного окисления до углекислого газа и воды (аэробное дыхание). Если кислорода нет, то в животных тканях пировиноградная кислота превращается в молочную кислоту. Эта стадия проходит в цитоплазме клетки.

Гликолиз - это последовательность реакций, в результате которых одна молекула глюкозы расщепляется на две молекулы пировиноградной кислоты, при этом выделяется энергия, которой достаточно для превращения двух молекул АДФ в две молекулы АТФ (Рис. 3).

Рис. 3. Бескислородный этап

Для полного окисления глюкозы обязательно необходим кислород. На третьем этапе в митохондриях происходит полное окисление пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды, в результате образуется еще 36 молекул АТФ, так как эта стадия происходит с участием кислорода, ее называют кислородной, или аэробной (Рис. 4).

Рис. 4. Полное расщепление органических веществ

Всего на трех этапах образуется 38 молекул АТФ из одной молекулы глюкозы, учитывая две АТФ, полученные в процессе гликолиза.

Таким образом, мы рассмотрели энергетические процессы, происходящие в клетках, охарактеризовали этапы биологического окисления.

Дыхание, происходящее в клетке с выделением энергии, нередко сравнивают с процессом горения. Оба процесса происходят в присутствии кислорода, выделения энергии и продуктов окисления - углекислого газа и воды. Но, в отличие от горения, дыхание - это упорядоченный процесс биохимических реакций, протекающий в присутствии ферментов. При дыхании углекислый газ возникает как конечный продукт биологического окисления, а в процессе горения образование углекислого газа происходит путем прямого соединения водорода с углеродом. Также во время дыхания, помимо воды и углекислого газа, образуется определенное количество молекул АТФ, то есть дыхание и горение - это принципиально разные процессы (Рис. 5).

Рис. 5. Отличия дыхания от горения

Гликолиз - это не только главный путь метаболизма глюкозы, но и главный путь метаболизма фруктозы и галактозы, поступающих с пищей. Особенно важна в медицине способность гликолиза к образованию АТФ в отсутствие кислорода. Это позволяет поддерживать интенсивную работу скелетной мышцы в условиях недостаточной эффективности аэробного окисления. Ткани с повышенной гликолитической активностью способны сохранять активность в периоды кислородного голодания. В сердечной мышце возможности осуществления гликолиза ограничены. Она тяжело переносит нарушение кровоснабжения, что может привести к ишемии. Известно несколько болезней, обусловленных недостаточной активностью ферментов гликолиза, одной из которых является гемолитическая анемия (в быстрорастущих раковых клетках гликолиз идет со скоростью, превышающей возможности цикла лимонной кислоты), что способствует повышенному синтезу молочной кислоты в органах и тканях (Рис. 6).

Рис. 6. Гемолитическая анемия

Повышенное содержание молочной кислоты в организме может быть симптомом рака. Эта особенность метаболизма иногда используется для терапии некоторых форм опухоли.

Микробы способны получать энергию в процессе брожения. Брожение известно людям с незапамятных времен, например при изготовлении вина, еще ранее было известно о молочнокислом брожении (Рис. 7).

Рис. 7. Изготовление вина и сыра

Люди потребляли молочные продукты, не подозревая, что эти процессы связаны с деятельностью микроорганизмов. Термин «брожение» был введен голландцем Ван Хельмонтом для процессов, идущих с выделением газа. Это впервые доказал Луи Пастер. Причем разные микроорганизмы выделяют разные продукты брожения. Мы поговорим о спиртовом и молочнокислом брожении. Спиртовое брожение - это процесс окисления углеводов, в результате которого образуется этиловый спирт, углекислота и выделяется энергия. Пивовары и виноделы использовали способность некоторых видов дрожжей для стимуляции брожения, в результате которого сахара превращаются в спирт. Брожение производят главным образом дрожжи, а также некоторые бактерии и грибы (Рис. 8).

Рис. 8. Дрожжи, мукоровые грибы, продукты брожения - квас и уксус

В нашей стране традиционно используются дрожжи сахаромицеты, в Америке - бактерии из рода Псевдомонас, в Мексике используются бактерии «подвижные палочки», в Азии используют мукоровые грибы. Наши дрожжи, как правило, сбраживают гексозы (шестиуглеродные моносахариды), такие как глюкоза или фруктоза. Процесс образования спирта можно представить следующим образом: из одной молекулы глюкозы образуется две молекулы спирта, две молекулы углекислого газа и выделяются две молекулы АТФ.

C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH +2CO 2 + 2АТФ

Если сравнивать с дыханием, такой процесс менее выгоден в энергетическом отношении, чем аэробные процессы, но позволяет поддерживать жизнь в условиях отсутствия кислорода. При молочнокислом брожении одна молекула глюкозы образует две молекулы молочной кислоты, и при этом выделяется две молекулы АТФ, это можно описать уравнением:

C 6 H 12 O 6 → 2C 3 H 6 O 3 + 2АТФ

Процесс образования молочной кислоты очень близок к процессу спиртового брожения, глюкоза так же, как и при спиртовом брожении, расщепляется до пировиноградной кислоты, затем она переходит не в спирт, а в молочную кислоту. Молочнокислое брожение широко используется для производства молочных продуктов: сыр, творог, простокваша, йогурты (Рис. 9).

Рис. 9. Молочнокислые бактерии и продукты молочнокислого брожения

В процессе образования сыров сначала участвуют молочнокислые бактерии, которые вырабатывают молочную кислоту, потом пропионовокислые бактерии переводят молочную кислоту в пропионовую, за счет этого у сыров достаточно специфический острый вкус. Молочнокислые бактерии используются при консервировании плодов и овощей, молочная кислота используется в кондитерской промышленности и изготовлении безалкогольных напитков.

Список литературы

1. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б., Агафонова И.Б., Сонин Н.И. Биология. Общие закономерности. - Дрофа, 2009.

2. Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М. Основы общей биологии. 9 класс: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. И.Н. Пономаревой. - 2-е изд., перераб. - М.: Вентана-Граф, 2005.

3. Пасечник В.В., Каменский А.А., Криксунов Е.А. Биология. Введение в общую биологию и экологию: Учебник для 9 класса, 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2002.

1. Интернет-сайт «Биология и медицина» ()

3. Интернет-сайт «Медицинская энциклопедия» ()

Домашнее задание

1. Что такое биологическое окисление и его этапы?

2. Что такое гликолиз?

3. В чем сходство и различие спиртового и молочнокислого брожения?

Обеспечение строительства энергией и водой. Производство строительно-монтажных и других работ на строительной площадке требует потребления электроэнергии, горячей и холодной воды, пара и сжатого воздуха.

Наилучшим вариантом питания строительной площадки электроэнергией, водой, газом и паром являются постоянные сети действующих или проектируемых систем. Если проектом строительства предприятия, района застройки предусматривается прокладка сетей энерго-, водо-, газоснабжения, канализации, то эта прокладка осуществляется в подготовительный период к строительству.

Менее приемлемым вариантом является временное обеспечение строительной площадки указанными ресурсами на период строительства объектов. Устройство временных сетей водо-, энергоснабжения и других сетей осуществляется также в подготовительный период к строительству.

Потребная электрическая нагрузка на строительство комплекса объектов в составе ПОС определяется по удельной потребной электрической мощности на 1 или 100 млн р. сметной стоимости строительно-монтажных работ. Удельная мощность определяется на основе данных статистики о фактическом потреблении электроэнергии строительно-монтажными организациями. Она различна и зависит от вида строительства и характера возводимых объектов. В жилищно-гражданском строительстве удельная электрическая мощность составляет от 70 до 205 киловольтампер (кВА) на 1 млн р. сметной стоимости строительно-монтажных работ в ценах 1984 г. Для объектов промышленного назначения этот показатель колеблется от 60 до 400 кВА.

Расчет потребности энергии. Расчетная мощность силового трансформатора М тр определяется по формуле

М тр = VmК р ,

где V- годовой объем строительно-монтажных работ, подлежащих выполнению в период наивысшей интенсивности хода работ, млн р.; т - величина удельной электрической мощности, кВА/млн р.; К р - коэффициент, учитывающий район строительства, длительность зимнего периода и уровень низких температур.

Потребная электрическая нагрузка на строительстве отдельного объекта в ППР рассчитывается по мощности электроприемников (электродвигателей, осветительных приборов, электроподогревающих установок и т.п.) и мощности, потребной на технологические нужды (электропрогрев бетона и др.). Величина мощности трансформатора М тр определяется по формуле

где 1,1 - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети; М м - силовая мощность электродвигателей строительных машин и установок, кВт; М т - потребная мощность на технологические нужды, кВт; М о.в - мощность внутренних установленных приборов освещения, вентиляции и кондиционирования воздуха, кВт; М о.н. - мощность установленных приборов общего и местного наружного освещения, кВт; К 1 К 2 , К 3 , К 4 - коэффициенты, учитывающие одновременность работы электродвигателей, приборов освещения, вентиляции, выполнения работ, требующих расхода энергии на технологические нужды; cos φ - коэффициент мощности, зависящий от характера потребителей электроэнергии.

Значения коэффициентов, учитывающих одновременность работы электродвигателей и электроприборов, а также параметра cos φ приведены в табл. 1.

Показатели потребной мощности приборов освещения рассчитываются путем умножения освещаемой площади на удельные показатели, приведенные в табл. 2.

На основе рассчитанной мощности производится выбор источников энергоснабжения и подбор трансформатора. Наиболее экономичным и удобным способом удовлетворения потребности в электроэнергии является получение ее от районных сетей высокого напряжения на 6 и 10 кВ. В этом случае в подготовительный период к строительству сооружаются ответвление от районной высоковольтной сети и трансформаторная электроподстанция.

Если строительство или реконструкция объектов осуществляется вблизи от городских квартальных подстанций или от действующего предприятия, то на строительных площадках или объектах устанавливаются электрощитовые, которые подключаются к указанным постоянным электроподстанциям. Разрешение на подключение дают служба главного энергетика предприятия или службы квартальных электросетей в соответствии с рассчитанной потребной электрической мощностью.

Таблица 1- Коэффициенты спроса электроэнергии и мощности

При отсутствии возможности получения электроэнергии от районных высоковольтных сетей, квартальных электроподстанций и подстанций промышленных предприятий, а также при строительстве в неосвоенных районах применяются временные передвижные электростанции малой и средней мощности (до 100 кВт) и крупные электростанции мощностью до 1000 кВт. Передвижные электростанции в большей степени применяются при строительстве линейных сооружений (магистральных трубопроводов, железных дорог, линий электропередачи), мостов, когда поблизости нет районных высоковольтных электросетей. Запитка источников электропотребления на строительной площадке производится электрическими кабелями и проводами по воздушной разводке.

Таблица 2 - Показатели удельной мощности осветительных приборов

Кроме электроэнергии на строительных площадках возникает потребность и в других видах энергии, в частности в сжатом воздухе при работе с применением пневмоинструмента (перфораторы, бетоноломы, клепальный инструмент и др.), в паре для термообработки бетонных и железобетонных изделий, изготавливаемых непосредственно на объекте. Для временного отопления временных помещений и строящихся зданий и сооружений также необходим теплоноситель.

Расход сжатого воздуха, м 3 /мин, в целом по крупным стройкам при разработке ПОС определяется ориентировочно по укрупненным нормам на 1 млн. р. сметной стоимости строительно-монтажных работ. По конкретным объектам при разработке ППР этот расход Q с.в. определяется по нормам расхода при работе соответствующих инструментов по формуле

где q t - норма расхода сжатого воздуха i -м инструментом, механизмом; n i - количество применяемых i -х инструментов и механизмов; К i - коэффициенты, учитывающие одновременность работы механизмов и инструментов, принимаемые равными 1 при количестве инструментов и механизмов от 1 до 2 и 0,6 при количестве инструментов или механизмов от 8 до 10.

Источниками получения сжатого воздуха могут быть передвижные и стационарные компрессорные установки разной производительности. При проведении работ на реконструкции объектов действующих предприятий сжатый воздух может быть получен от их сетей. Подведение воздуха к местам его потребления осуществляется по металлическим трубам, а подключение инструментов к трубопроводу - с помощью гибких резиновых шлангов. Диаметр трубопроводов для подачи сжатого воздуха 4в рассчитывается по формуле

Расчет потребности теплоэнергии. Наиболее распространенным теплоносителем для обогрева помещений является горячая вода.

Таблица 3 - Тепловые характеристики зданий и сооружений

Она же используется в душевых установках и умывальных комнатах. При производстве бетонных работ в зимнее время может использоваться горячий пар. Проектирование горячего водо- и пароснабжения начинается с расчета потребности в тепле по отдельным потребителям и по строительной площадке в целом. После этого определяется источник теплоснабжения и проектируются наружные и внутренние сети паропровода и горячего водопровода. Расход тепла, необходимого для отопления временных помещений и временного отопления возводимых зданий и сооружений Q от, кДж/час, рассчитывается по формуле

где - объем i -го отапливаемого здания по наружному обмеру; q i - удельная тепловая характеристика i -го здания; а - коэффициент, зависящий от величины расчетной температуры наружного воздуха; t в и t н - расчетные температуры соответственно внутреннего в помещениях и наружного воздуха.

Тепловые характеристики зданий и сооружений принимаются по справочным данным, часть которых приведена в табл. 3.

Расход тепла на производственные нужды определяется в каждом конкретном случае исходя из объемов работ, требующих расхода тепла, и расчетных норм его расхода в зависимости от температуры наружного воздуха, характера применяемой технологии производства работ. Для этого существуют соответствующие таблицы и графики.

Общий расход тепла Q о б определяется суммированием его затрат на отопление и производственные нужды с учетом возможных его потерь по формуле

Q об = (Q от + Q п.н.)K 1 K 2

где Q от + Q п.н - расчетный расход тепла соответственно на отопление и производственно-технологические нужды; К 1 - коэффициент, учитывающий потери тепла в сети, принимаемый ориентировочно равным 1,15; К 2 - коэффициент, предусматривающий добавку тепла на неучтенные потребности.

При строительстве в городских условиях, а также на территориях действующих предприятий в большинстве случаев имеется возможность получения теплоэнергии от существующих теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), центральных котельных. Если проектом строительства крупных предприятий или районов застройки предусматривается строительство котельной, то оно осуществляется в подготовительный период к строительству и в последующем используется в процессе возведения зданий и сооружений. Если указанных возможностей нет, то организуется создание временного источника получения тепла. В качестве источника могут использоваться передвижные котельные установки, старые паровозы и локомобили.

По рассчитанной потребности в теплоэнергии и мощности котельных и других установок, по выработке тепла на строительной площадке определяют потребность в топливе. Она рассчитывается путем деления расчетного количества тепла на теплотворную способность топлива в тех же единицах.

Для подачи тепла к местам его потребления по возможности используют постоянные сети, предусмотренные проектом. Для этого их прокладывают заблаговременно к началу необходимой подачи тепла. Перед сдачей объектов в эксплуатацию использованные сети дополнительно проверяют и при необходимости восстанавливают. В качестве топлива во временных котельных может использоваться не только мазут, каменный уголь, соляровое масло, но и природный газ. В таком случае предусматривают подключение временных котельных к газопроводу, прокладку газопровода.

Расчет потребности воды. Холодная вода на строительных площадках расходуется на производственные (приготовление бетонов и растворов, полив кирпича и др.), хозяйственные (душевые установки, канализованные туалеты, умывальники, питьевые установки) нужды, а также на случай возникновения пожаров.

Общий расчетный часовой расход воды на строительной площадке, л, по которому определяется диаметр временного водопровода, (2 расч принимается равным максимальному из двух следующих значений:

Q расч = Q с.п. + Q с.м. + Q х.п

Q расч = Q пож

где Q cn , Q cm , Q nx , Q пож - максимальный часовой расход воды соответственно на строительные процессы, строительные машины и транспорт (мойка и др.), хозяйственные и питьевые нужды, на пожаротушение, л.

Максимальные часовые расходы воды на строительные процессы, строительные машины, хозяйственные и питьевые нужды рассчитываются по формулам

где V i - объемы выполнения i-x видов строительно-монтажных работ, которые требуют потребления воды, м 3 ; N j - количество машин, транспортных средств j -го типа (марки), которые требуют расхода воды, ед.; Ч см - численность рабочих, руководителей и специалистов, работающих в смену на строительной площадке в самый напряженный период, чел.; q i q j , q - нормы расхода воды соответственно на единицу объема работ, на одну строительную машину или транспортное средство, на одного человека, принимаемые по справочникам, л; К i K j , К - коэффициенты неравномерности потребления воды при производстве строительных работ, мойке и заправке строительных машин и транспортных средств, санитарно-гигиенических процедурах; t - продолжительность смены, ч.

Ниже приведены нормы расхода воды на производственные нужды (средний расход воды) и значения коэффициентов неравномерности потребления воды в течение смены.

Нормы расхода воды в строительстве на производственные нужды, л

Норма расхода воды на пожаротушение принимается по согласованию с органами пожарного надзора. Обычно эта норма принимается равной 10 л/с при расположении гидрантов через каждые 80 м по трассе водопровода. По данным максимального расчетного расхода воды в смену рассчитывается диаметр водопровода d, мм. Формула расчета имеет следующий вид:

где Q расч - расчетный расход воды, л/с; v - скорость движения воды по трубам, принимаемая равной 1,5...2,0 м/с при большом расходе воды и 0,7... 1,2 м/с - при малом.

По полученной согласно формуле (1) величине диаметра трубопровода принимается ближайший больший размер трубы для прокладки временного водопровода. В любом случае по требованиям пожарной безопасности диаметр водопровода не должен быть менее 100 мм.

Водопроводная сеть, если предоставляется возможным, должна быть закольцована, с тем чтобы в случае повреждения трубопровода в каком-либо месте вода могла быть подана с другой стороны. Однако допускается и тупиковая схема подачи воды, или комбинированная, при которой одна часть трубопровода закольцована, а другая часть представляет собой тупиковые ветви.

Источниками водоснабжения могут быть существующие водопроводные коллекторы, артезианские скважины, открытые водоемы. Вода из открытых водоемов используется на производственные нужды и при тушении пожаров. В таких случаях прокладываются раздельные системы водоснабжения - производственная хозяйственно-питьевая.

Для отвода воды со строительной площадки предусматриваете устройство временной канализации. В целях уменьшения сетей временной канализации места мойки строительных машин, транспорта, сброса бытовых стоков желательно располагать как можно ближе к существующей канализационной сети.

Здоровье животных и правильное питание в переходный период определяют, насколько быстро можно будет оптимизировать потребление корма и энергетическую ценность рациона после отела!

Повышенное потребление энергии во время пика лактации

• Повышение потребления корма
• Повышение энергетической ценности рациона

Кормление в переходный период

В идеале, балл упитанности Голштино-Фризских коров до отела должен быть скорректирован до 3,5.

• Начало периода сухостоя (Сухостой I)
  Следует избегать высокоэнергетического рациона, поскольку после отела сильно упитанные животные хуже усваивают корм.
• Подготовительное кормление (Сухостой II, 2–3 недели до отела)
  В дополнение к основным компонентам высококачественного корма, осуществляют постепенное повышение энергетической ценности (эквивалентно примерно 3 кг концентрата/корову/сутки), что обеспечивает возросшие потребности коровы в энергии в конце стельности и подготавливая рубец для богатого концентратами рациона после отела (6).
• Корректировка рациона (3 недели после отела)
  Стимулирование потребления корма - это приоритет, поскольку у коров отмечается тенденция к отрицательному энергетическому и кормовому балансу.
  Постепенное внедрение мер, направленных на стимулирование усвоения корма и повышение питательности рациона, позволит не допустить развития у животных подострого ацидоза рубца. Любые изменения, связанные с основными компонентами корма, не должны быть резкими. В данный период не следует добавлять в корм жиры, т.к. это еще больше усилит дисбаланс между глюкогенными и липогенными носителями энергии, снижая, таким образом, усвояемость корма (Drackley 1999).

Стимулирование усваивания корма

• Основные компоненты корма высокого качества
• Постепенное, медленное повышение питательности
• Обеспечение регулярного потребления свежей полнорационной кормосмеси
• Длина волокон, скорректированная для сокращения периода нахождения корма в рубце (28)

Повышение питательности

• Добавление в корм крахмала, защищенного от распада в рубце (5,25)
• Добавление в рацион жиров после отела (27) для снижения риска развития ацидоза рубца

Лечение кетоза - кормление

• Глюкоза внутривенно или в виде жидкой лекарственной формы для перорального введения
  Пероральное замещение большого количества глюкозы (до 2 кг/день) хорошо переносится животными, т.к. глюкоза всасывается через эпителий рубца (1,3) и хранится в простейших рубца в виде гликогена (10). Протозойный гликоген доступен для животного (после попадания в рубец) в качестве источника глюкозы.
• Глюкопластические вещества (пропионат натрия, пропиленгликоль и т. д.)
• Ссылка на другие альтернативные варианты парентеральной терапии (глюкокортикоиды, Катозал ® , ...)

Повышение усвояемости корма

• Высококачественный привлекательный корм (добавление ароматизаторов: эфирные масла)
• Структура волокон, оптимизированная для быстрого прохождения по рубцу и минимизации риска развития ацидоза (волокна, растворимые в нейтральном детергенте (peNDF) > 8 мм примерно 15%)
• Контроль состояния здоровья животных - профилактика молочной лихорадки!

Повышение питательности

• Добавление к корму крахмала, защищенного от распада в рубце
  • Кукуруза
  • Сорго
  • Ячмень (при необходимости обработанный молочной кислотой)
  • Пшеница, обработанная NaOH
• Кормовой жир (> 3 недель после отела)
  • Общее содержание жира в сухом веществе - 5% (до 7% защищенных жиров)

Заполнение рубца

Заполнение рубца является показателем того, как корова потребляет корм. Сзади должно быть видно вздутие рубца (D. Zaaijer, W.D.J. Kremer, J.P.T.M. Noordhuizen).

1 балл

Ярко выражены остистые отростки поясничных позвонков, это придает пояснице вид «полки». Ярко выражена голодная ямка. Четко очерчены седалищные бугры и маклоки. На них отсутствует жировая ткань. Области тазобедренного сустава, ануса, седалищно-прямокишечная ямка и поверхность бедер впалые. Вульва выступает.

2 балла

Выражены остистые отростки. Эффект «полки» менее заметен. Голодная ямка более сглажена. Выражены седалищные бугры и маклоки. Области кресца и бедер менее впалые. Вокруг корня хвоста больше мягких тканей. Седалищно-прямокишечная ямка покрыта небольшим количеством жировой ткани. Концы поперечно-реберных отростков пальпируются, но визуально менее заметны.

Из клеток состоят все живые организмы, кроме вирусов. Они обеспечивают все необходимые для жизни растения или животного процессы. Клетка и сама может быть отдельным организмом. И разве может такая сложная структура жить без энергии? Конечно, нет. Так как же происходит обеспечение клеток энергией? Оно базируется на процессах, которые мы рассмотрим ниже.

Обеспечение клеток энергией: как это происходит?

Немногие клетки получают энергию извне, они вырабатывают ее сами. обладают своеобразными "станциями". И источником энергии в клетке является митохондрия — органоид, который ее вырабатывает. В нем происходит процесс клеточного дыхания. За счет него и происходит обеспечение клеток энергией. Однако присутствуют они только у растений, животных и грибов. В клетках бактерий митохондрии отсутствуют. Поэтому у них обеспечение клеток энергией происходит в основном за счет процессов брожения, а не дыхания.

Строение митохондрии

Это двумембранный органоид, который появился в эукариотической клетке в процессе эволюции в результате поглощения ею более мелкой Этим можно объяснить то, что в митохондриях присутствует собственная ДНК и РНК, а также митохондриальные рибосомы, вырабатывающие нужные органоидам белки.

Внутренняя мембрана обладает выростами, которые называются кристы, или гребни. На кристах и происходит процесс клеточного дыхания.

То, что находится внутри двух мембран, называется матрикс. В нем расположены белки, ферменты, необходимые для ускорения химических реакций, а также молекулы РНК, ДНК и рибосомы.

Клеточное дыхание — основа жизни

Оно проходит в три этапа. Давайте рассмотрим каждый из них более подробно.

Первый этап — подготовительный

Во время этой стадии сложные органические соединения расщепляются на более простые. Так, белки распадаются до аминокислот, жиры — до карбоновых кислот и глицерина, нуклеиновые кислоты — до нуклеотидов, а углеводы — до глюкозы.

Гликолиз

Это бескислородный этап. Он заключается в том, что вещества, полученные во время первого этапа, расщепляются далее. Главные источники энергии, которые использует клетка на данном этапе, — молекулы глюкозы. Каждая из них в процессе гликолиза распадается до двух молекул пирувата. Это происходит во время десяти последовательных химических реакций. Вследствие первых пяти глюкоза фосфорилируется, а затем расщепляется на две фосфотриозы. При следующих пяти реакциях образуется две молекулы и две молекулы ПВК (пировиноградной кислоты). Энергия клетки и запасается именно в виде АТФ.

Весь процесс гликолиза можно упрощенно изобразить таким образом:

2НАД+ 2АДФ + 2Н 3 РО 4 + С 6 Н 12 О 6 → 2Н 2 О + 2НАД. Н 2 +2С 3 Н 4 О 3 + 2АТФ

Таким образом, используя одну молекулу глюкозы, две молекулы АДФ и две фосфорной кислоты, клетка получает две молекулы АТФ (энергия) и две молекулы пировиноградной кислоты, которую она будет использовать на следующем этапе.

Третий этап — окисление

Данная стадия происходит только при наличии кислорода. Химические реакции этого этапа происходят в митохондриях. Именно это и есть основная часть во время которой высвобождается больше всего энергии. На этом этапе вступая в реакцию с кислородом, расщепляется до воды и углекислого газа. Кроме того, при этом образуется 36 молекул АТФ. Итак, можно сделать вывод, что главные источники энергии в клетке — глюкоза и пировиноградная кислота.

Суммируя все химические реакции и опуская подробности, можно выразить весь процесс клеточного дыхания одним упрощенным уравнением:

6О 2 + С 6 Н 12 О 6 + 38АДФ + 38Н 3 РО 4 → 6СО 2 + 6Н2О + 38АТФ.

Таким образом, в ходе дыхания из одной молекулы глюкозы, шести молекул кислорода, тридцати восьми молекул АДФ и такого же количества фосфорной кислоты клетка получает 38 молекул АТФ, в виде которой и запасается энергия.

Разнообразие ферментов митохондрий

Энергию для жизнедеятельности клетка получает за счет дыхания — окисления глюкозы, а затем пировиноградной кислоты. Все эти химические реакции не могли бы проходить без ферментов — биологических катализаторов. Давайте рассмотрим те из них, которые находятся в митохондриях — органоидах, отвечающих за клеточное дыхание. Все они называются оксидоредуктазами, потому что нужны для обеспечения протекания окислительно-восстановительных реакций.

Все оксидоредуктазы можно разделить на две группы:

• оксидазы;
• дегидрогеназы;

Дегидрогеназы, в свою очередь, делятся на аэробные и анаэробные. Аэробные содержат в своем составе кофермент рибофлавин, который организм получает из витамина В2. Аэробные дегидрогеназы содержат в качестве коферментов молекулы НАД и НАДФ.

Оксидазы более разнообразны. В первую очередь они делятся на две группы:

• те, которые содержат медь;
• те, в составе которых присутствует железо.

К первым относятся полифенолоксидазы, аскорбатоксидаза, ко вторым — каталаза, пероксидаза, цитохромы. Последние, в свою очередь, делятся на четыре группы:

• цитохромы a;
• цитохромы b;
• цитохромы c;
• цитохромы d.

Цитохромы а содержат в своем составе железоформилпорфирин, цитохромы b — железопротопорфирин, c — замещенный железомезопорфирин, d — железодигидропорфирин.

Возможны ли другие пути получения энергии?

Несмотря на то что большинство клеток получают ее в результате клеточного дыхания, существуют также анаэробные бактерии, для существования которых не нужен кислород. Они вырабатывают необходимую энергию путем брожения. Это процесс, в ходе которого с помощью ферментов углеводы расщепляются без участия кислорода, вследствие чего клетка и получает энергию. Различают несколько видов брожения в зависимости от конечного продукта химических реакций. Оно бывает молочнокислое, спиртовое, маслянокислое, ацетон-бутановое, лимоннокислое.

Для примера рассмотрим Его можно выразить вот таким уравнением:

С 6 Н 12 О 6 → С 2 Н 5 ОН + 2СО 2

То есть одну молекулу глюкозы бактерия расщепляет до одной молекулы этилового спирта и двух молекул оксида (IV) карбона.