СИСТЕМЫ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ

ПРЕДПРИЯТИЙ

Омск 2008

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

_______________________

СИСТЕМЫ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ

ПРЕДПРИЯТИЙ

Учебное пособие

О мск 2008

УДК 658.26 (075.8)

ББК 38.761.104 я 73

П 18

Системы воздухоснабжения предприятий: Учебное пособие / А. М. Парамонов, А. П. Стариков. Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. 95 с.

В учебном пособии рассматриваются устройства и методы расчета обо­рудования систем производства и распределения сжатого воздуха на промыш­ленных предприятиях. Даны принципы выбора основного и вспомогательного оборудования. Приведены пути и способы экономии энергетических ресурсов при производстве сжатого воздуха и в системах воздухоснабжения предпри­ятий.

Пособие предназначено для студентов специальностей 140104 «Про­мышленная теплоэнергетика» и 140106 «Энергообеспечение предприятий».

Библиогр.: назв 24. Табл 8. Рис 32.

Рецезенты:

________________________

© Омский гос. университет

путей сообщения, 2008

Содержание

Учебное издание 100

парамонов Александр Михайлович, 101

СИСТЕМЫ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ 101

ПРЕДПРИЯТИЙ 101

Редактор 101

Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа 101

Введение

Основным родом деятельности специалиста – инженера теплоэнергетика является проведение на промышленных предприятиях политики максимального энергосбережения. Последнее достигается глубоким изучением вопросов, касающихся производства энергоносителей и их распределения между заводскими технологиями.

Расширение производства промышленной продукции на базе передовой теплотехнологии требует вовлечения в технологический цикл целого ряда энергоносителей, обеспечивающий параметрический уровень процесса и оптимальные условия, которые в свою очередь создают предпосылки получения качественной продукции.

В последние годы специалистами энергетических служб промышленных предприятий, задачей которых является квалифицированное использование энергоресурсов, все чаще приходится сталкиваться с вопросами снабжения производственных технологий сжатым воздухом. В настоящее время трудно указать отрасль промышленности, в которой не применялся бы сжатый воздух. Его применение обусловлено энергетической политикой и изменениями в структуре энергетического баланса предприятия, а также техническими и экономическими преимуществами использования сжатого воздуха. Задача его производства и правильного распределения между пневмоприемниками предприятия до настоящего времени является актуальной, а в рамках происходящей перестройки промышленного производства требует особого внимания со стороны специалистов, так как наиболее весомо влияет на энергетическую составляющую себестоимости продукции.

Масштаб и вид (способ) использования сжатого воздуха определяется технологическими условиями, возможностями каждого конкретного потребителя. Однако необходимо научиться управлять снижением количества потребляемого сжатого воздуха, понять необходимость как можно меньше его расходования, т. е. использования более эффективно.

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов специальностей 140104 «Про­мышленная теплоэнергетика» и 140106 «Энергообеспечение предприятий» при изучении курса дисциплины «Технологические энергоносители предприятий» и может быть использовано энергетиками промышленных предприятий.

1. Оборудование систем производства сжатого воздуха промышленных предприятий

1.1. Общая характеристика систем производства сжатого воздуха

Современные технологические процессы промышленных предприятий обеспечиваются различными энергоносителями. Выбор рациональных энергоносителей определяется технологическими условиями и технико-экономическими показателями процессов производства продукции и условиями энергоснабжения. Наряду с основными носителями энергии (топливо, электрическая энергия, пар, вода) во многих отраслях народного хозяйства широко используется сжатый воздух. Применение сжатого воздуха позволило механизировать и интенсифицировать ряд технологических процессов в промышленности.

Широкому использованию сжатого воздуха как энергоносителя способствовали его особые свойства: упругость, прозрачность, безвредность, огнебезопасность, неспособность к конденсации, быстрая передача давления и неограниченный запас в природе. Однако производство сжатого воздуха имеет высокую стоимость, так как при этом затрачивается большое количество электрической энергии на привод компрессоров. На ряде предприятий расход электрической энергии на выработку сжатого воздуха достигает 20 - 30 % от общего количества потребляемой электрической энергии.

В состав систем производства и распределения сжатого воздуха входят компрессоры, электродвигатели, воздушные фильтры, воздухоохладители, сети трубопроводов и другое оборудование. Это обуславливает значительные капитальные вложения на оборудование воздушных компрессорных станций.

Улучшение технико-экономических показателей достигается экономией электрической энергии при выработке сжатого воздуха, эффективностью использования компрессоров, уменьшением потерь воздуха при транспортировке потребителям, рациональным использованием воздуха в производственных целях и другими мероприятиями.

Экономичное и надежное снабжение сжатым воздухом технологичных процессов возможно при грамотном проектировании и квалифицированной эксплуатации систем производства и распределения сжатого воздуха на промышленных предприятиях, что неразрывно связано с подготовкой специалистов - промтеплоэнергетиков.

Применяемые для получения сжатого воздуха машины характеризуются производительностью (подачей) V (м³/с) и степенью повышения давления ε. Подача (производительность) компрессора подсчитывается по формуле:

,

(1)

где λ – коэффициент подачи, учитывающий снижение производительности машины в реальном процессе;

V_т – теоретическая подача.

Коэффициент подачи λ находится по формуле

,

(2)

где η_v – объемный КПД компрессора, характеризующий снижение производительности вследствие неполного заполнения цилиндра или межлопастного пространства (с ростом конечного давления p₂ η_v снижается, а при значительном увеличении степени повышения давления становится равным нулю и подача прекращается), для поршневого компрессора η_v = 0,7 – 0,9;

η_p – учитывает снижение подачи вследствие сопротивления всасывающего тракта (воздуховод, воздушный фильтр, влагоотделитель), η_p = 0,8 – 0,95;

η_t – учитывает снижение производительности компрессора вследствие нагрева поступающего в компрессор воздуха за счет контакта с горячими металлическими стенками, η_t = 0,9 – 0,95;

η_w – учитывает снижение подачи вследствие влажности засасываемого воздуха, η_w = 0,98 – 0,99;

η_н – учитывает влияние утечек и перетоков воздуха, η_н = 0,95 – 0,98.

Степень повышения давления представляет собой следующее отношение

,

(3)

где p₂, p₁ – соответственно давление на нагнетании и всасывании воздушного компрессора.