Расчет системы воздухоснабжения промышленного объекта (стр. 4 из 7)
Q
= 64,97 · 0,8 = 51,97 м3/сОпределяем максимально длительную нагрузку во 2-ю смену:
Q
= Q · (0,4 ÷ 0,8) (4.6)Q
= 51,97 · 0,8 = 41,576 м3/сУстановленную производительность компрессорной станции следует принимать такой, чтобы работающие компрессоры покрывали максимально длительную нагрузку не менее, чем на 75¸90%:
В = ·100% = 75¸90%,(4.7)
где В - степень покрытия максимальной нагрузки на компрессорной станции, в основную 1 смену, при выходе из строя наибольшего по производительности компрессора, %;
Qк - производительность наибольшего компрессора, подлежащего ремонту или находящегося в резерве, м3/с.
Степень использования компрессоров для покрытия максимально длительной нагрузки во 2-ю смену определяется по зависимости:
P2 =
100%,(4.8)где Qki - любой набор сумм производительностей выбранных компрессоров станции, который минимально перекрывает максимально длительную нагрузку Qмд во 2-ю смену, м3/с.
Возможная производительность компрессорной станции Qкс определяется включением в работу поочередно всех комбинаций выбранных компрессорных машин.
Таким образом, из отобранных компрессоров составляются различные варианты комплектации станции основными агрегатами с последующим расчетом показателей работы.
Наилучший вариант - это 100%-ное обеспечение максимально длительной нагрузки по всем трем сменам; наиболее гибкая работа компрессорной станции при изменении нагрузки (т.е. максимальное количество возможных производительностей КС); количество выбранных компрессоров; их однотипность; технические характеристики компрессоров и т.д. Приоритетное расположение тех или иных показателей определяется для каждого конкретного предприятия в зависимости от специфики его производства, режима работы, количества смен и т.п.
Тип выбираемого компрессора зависит от конкретных условий, в которых он должен работать.
Так, например, поршневые компрессоры, сжимающие воздух от 0,5 до 100 МПа и более, производительностью до 1,7 м3/с, рационально применять в компрессорных установках производительностью до 8,5 м3/с.
Другой основной тип применяемых на КС агрегатов - это турбокомпрессоры. Турбокомпрессоры единичной производительностью от 2 до 140 м3/с целесообразно применять в компрессорных установках для создания давления сжатого воздуха от 50 кПа до 1 МПа в производствах потребляющих более 8,5 м3/с.
Если на станции устанавливаются компрессоры равной производительности, то число рабочих машин определяется как отношение максимально длительной нагрузки в 1 смену к производительности рабочего компрессора:
n = .(4.9)
Если получаемая при этом дробная часть числа меньше 0,5, то к машинам данной марки дополнительно устанавливается одна машина меньшей производительности; если больше 0,5, то все компрессоры принимаются одинаковой производительности и число машин следует брать ближайшее большее.
Производительность резервного компрессора определяют после того, как выбраны типы и производительности рабочих компрессоров, причем производительность резервного компрессора была бы максимальной производительностью.
При расчете установленной производительности компрессоров необходимо учитывать изменение нагрузки по сменам, перспективы роста нагрузок, характер предприятия и т.д.
компрессорная установка может состоять из одного или нескольких компрессоров. При периодическом расходе сжатого воздуха, когда есть возможность останавливать компрессор на профилактический ремонт без ущерба для производства, достаточно одного компрессора. В остальных случаях устанавливаются не менее двух компрессоров. Оптимальное число рабочих компрессоров на станции n = 2¸4 шт. Наибольшее число компрессорных машин на КС, как правило, не превышает 6¸8 шт.
Отбор ряда основных агрегатов для составления различных вариантов комплектации КС производится по двум параметрам: заданному расходу и давлению газообразного энергоносителя. Давление нагнетания выбранных компрессоров должно быть по возможности минимальным. В противном случае значительно возрастают непроизводительные капитальные и эксплуатационные расходы на станцию. Производительность отбираемых машин для комплектации КС может изменяться в достаточно широких пределах от 5 до 100% от максимально длительной нагрузки станции Qмд1
Таблица 4.1
| № | Марка | Pнагн мПа | Qpм3/с | n шт. | B % | P2 % |
| 1 | К-250-61-5 | 0,882 | 4,25 | 10 | 90,62 | 93,1 |
| 2 | К-345-91-1 | 1,37 | 5,92 | 7 | 84,15 | 95,07 |
| 3 | К-350-61-2 | 0,736 | 6,17 | 7 | 87,7 | 91,22 |
| 4 | К-500-61-2 | 0,736 | 8,5 | 5 | 80,55 | 99,32 |
| 5 | К-500-61-1 | 0,882 | 8,75 | 5 | 82,99 | 96,49 |
| 6 | К-3250-42-1 | 0,441 | 39,5 | 2 | 993,58 | 85,49 |
1) Марка К-250-61-5:
n =
= 10шт. 
%=90,62% 
2) Марка К-345-91-1:
n =
= 7шт. 
3) Марка К-350-62-1:
n =
= 7 шт. 
4) Марка К-500-61-2:
n =
= 5шт. 
5) Марка К-500-61-1:
n =
= 5шт. 
6) Марка К-3250-42-1:
n =
= 2шт. 
Сравниваем рассчитанные варианты комплектации КС основным оборудованием (таблица 4.1). В первую очередь сравниваем по: давлению нагнетания компрессора (оно должно быть по возможности меньше), по числу компрессоров (оптимальное количество 4ё6 шт.) и коэффициенту покрытия максимально длительной нагрузки в первую смену.
По этим параметрам оптимальным является вариант №6, который также имеет неплохую степень покрытия максимально длительной нагрузки в первую смену (В=94,93%). Поэтому выбираем вариант №6 (Марка К-1500-62-2).
Выбираем 3 компрессоров марки К-1500-62-2 с параметрами:
- производительность Q = 24,67 м3/с;
- давление нагнетания Рнагн = 0,736 МПа;
- количество ступеней n = 6 шт.
5. Расчет и выбор вспомогательного оборудования компрессорных станций
Для подачи потребителю газообразного энергоносителя требуемого давления, чистоты, влажности, температуры и других параметров компрессорные установки комплектуются вспомогательным оборудованием различного назначения.
В состав вспомогательного оборудования входят:
1. Воздушные фильтры - устройства для очистки всасываемого воздуха от механических примесей и влаги.
2. Промежуточные и концевые воздухоохладители - для охлаждения сжатого воздуха.
3. Влагомаслоотделители и системы осушки - для очистки и осушки энергоносителя от воды и масел.
4. Воздухосборники - для аккумулирования сжатого воздуха и выравнивания пульсаций давления в сети.
Компрессорные установки также дополняются системами автоматического контроля и управления их работой.
воздухоснабжение компрессорный станция газопровод
Воздух, сжимаемый в компрессорах, засасывается, как правило из атмосферы в районе расположения промышленной энергетической станции. Атмосферный воздух промышленных площадок по количеству содержащейся в нем пыли относится к числу малозапыленных (до 50 мг/м3 воздуха)
Однако даже малое количество механических примесей при попадании в компрессор приводит к повышенному износу и чрезмерному нагреву движущихся частей. Очистка сжатого воздуха способствует значительному росту технико-экономических показателей промышленного предприятия за счет сокращения аварий и простоев, более надежной и долговременной работы пневматических устройств.