Расчет и выбор оборудования воздушных компрессорных станций

Основной задачей проектирования воздушных компрессорных станций является расчет и выбор следующего оборудования: компрессоров, воздушных фильтров, воздухоохладителей, влагомаслоотделителей и воздухосборников.

Компрессор, в котором происходит сжатие воздуха, является основным оборудованием, а все остальное – относится к вспомогательному, предназначенному для очистки, охлаждения и выравнивания давления сжатого воздуха.

Выбор типа, марки, количества и производительности компрессоров производиться на основе:

1) расчета средней и максимально длительной нагрузки на компрессорную станцию;

2) требуемого давления воздуха для потребителей;

3) сведений о типах и марках компрессоров, выпускаемых заводами.

Принципиальная схема компрессорной станции представлена на рис. 6.1.

Рис.6.1. Принципиальная схема компрессорных станций:

1 – воздухоприемник и фильтр; 2 – 1-я ступень компрессора;

3 – промежуточный воздухоохладитель; 4 – 2-я ступень компрессора;

5 – рубашка цилиндров; 6 – влагомаслоотделители;

7 – воздухосборник; 8 – концевой воздухоохладитель

Нагрузкой на компрессорную станцию называется количество воздуха, получаемого пневмоприемниками с учетом потерь.

Нагрузка на компрессорную станцию может быть:

– неполной V ≤ 0,5V_k;

– средней 0,5V_k < V ≤ 0,75V_k;

– максимальной V > 0,75 V_k.

Максимальную нагрузку на компрессорную станцию подразделяют:

– на максимальнодлительную 0,75V_k < V_мд < 0,9V_k;

– на максимальновозможную V_мд = V_уст, где V_уст производительность всех установленных компрессоров в том числе и резервных.

Средняя максимальнодлительная и максимальновозможная нагрузки позволяют определить:

1) установленную, рабочую и резервную производительность компрессорной станции;

2) расход электрической энергии;

3) расход охлаждающей воды;

4) расход вспомогательных материалов;

5) габаритные размеры оборудования;

6) компоновку станции.

6.4. Расчет производительности компрессорной станции
и выбор компрессоров

Установленная производительность компрессорной станции представляет собой сумму номинальных производительностей всех компрессоров, в том числе и резервных

,

где V_ki – номинальная производительность компрессоров; n – число компрессоров; V_раб – рабочая производительность станции; V_рез – производительность компрессоров, находящихся в резерве.

Принимая рабочую производительность компрессорной станции равной максимально длительной, получим

.

Расчет установленной производительности компрессорной станции сводится к определению:

1) максимально длительной нагрузки;

2) типов установленных компрессоров;

3) Производительности и количества компрессоров, установленных в компрессорной станции.

Тип компрессоров зависит от конкретных условий работы.

Поршневые компрессоры сжимающие воздух от 0,5 до 100 МПа производительностью до 1,7 м³/с рационально применять в компрессорной станции, общей производительностью до 8,5 м³/с.

Турбокомпрессоры целесообразно применять в компрессорных установках для создания давления сжатого воздуха от 50 кПа до 1 МПа, с расходом воздуха более 8,5 м³/с.

Установленную производительность компрессорной станции следует принимать такой, чтобы работающие компрессоры покрывали максимально длительную нагрузку не менее чем на 75–90 %.

,

где η – степень покрытия максимальной нагрузки при выходе из строя наибольшего по производительности компрессора; V_кр – производительность наибольшего компрессора, подлежащего ремонту или находящегося в резерве.

Если принять, что единичная производительность установленных компрессоров одинакова, то число рабочих машин

.

При нагрузках, при которых получается дробное число машин необходимо руководствоваться следующим принципом: если дробная часть меньше 0,5, то к машинам данной марки дополнительно устанавливается одна машина меньшей производительности; если дробная часть больше 0,5, то все компрессоры принимаются одинаковой производительности и число машин следует брать ближайшее большее.

Производительность компрессорной станции определяют, после того как выбраны типы и производительность рабочих компрессоров. При этом необходимо, чтобы производительность резервного компрессора была равна или больше производительности самого мощного компрессора.

При расчете установленной производительности компрессоров необходимо учитывать изменение нагрузки по сменам, перспективы роста нагрузки характер предприятия и т.д.

Степень использования установленной мощности выражается коэффициентом использования установленной мощности

,

где V_факт – количество воздуха, вырабатываемое компрессорной станцией при средней нагрузке станции фактически выработанной в определенный период времени; V_раб – рабочая производительность станции за тот же период времени.

Дата добавления: 2015-07-25