8.2 Расчёт системы оборотного водоснабжения для кс с турбокомпрессорами

Общий расход производственной воды складывается из расходов в ПО и конденсаторе холодильной машины.

Тепловые нагрузки водоохлаждаемых аппаратов КС составляют:

В промышленных охладителях воздуха:

кВт, (8.7)

кВт.

В концевом охладителе воздуха: (8.8)

кВт.

Тепловая мощность конденсатора холодильной машины системы осушки Q_к = 187,9 кВт.

Расчёт воды в аппаратах G_w составит:

кг/с (л/с),

кг/с (л/с), (8.9)

кг/с (л/с),

кг/с (л/с).

Суммарное потребление воды в компрессорной установке с учётом 10% в маслоохладителях составляет:

, (8.10)

кг/с (л/с).

Или в объёмных единицах:

м³/ч. (8.11)

Общий расход оборотной воды для охлаждения рабочих машин КС составит:

кг/с (л/с). (8.12)

Или в объёмных единицах:

/ч = 0,164 м³/с. (8.13)

Необходимая площадь поперечного сечения плёночного оросительного устройства, ориентировочно составит:

м², (8.14)

где g'_op = 9 м³/м² ч.

Выбираем двух-секционную вентиляторную градирню типа "Союзводоканал проект" с поперечным сечением оросителя секции f’_op = 64 м². Размеры секции 8x8 площадь орошения F_op = 128 м² [1].

Действительная плотность орошения градирни составит:

м³/м² ч. (8.15)

Расчёт температуры охлаждённой в градирне воды, выполненный по диаграмме показал, что t_wl = 17,8 °С при t_мт = 11°С.

С учётом поправки на действительную температуру влажного термометра t_мт = 19,5 °С она составляет t_wl = 25,4 °С, что совпадает с первоначально принятым значением.

При сохранении принятых ранее значений необходимого напора циркуляционных насосов оборотной системы определяется потребляемая насосами электрическая мощность:

кВт, (8.16)

где = 1000 кг/м³ - плотность воды,

g = 9,81 м/с² - ускорение свободного падения,

H_w = 30 м - требуемый напор насоса,

= 0,8 - общий (полный) КПД насоса.

Число работающих насосов n_раб = 2. Производительность насоса составит:

л/с или 294,18 м³/ч. (8.17)

Подходит насос Д 500-55 с производительностью 380 м³/ч и развиваемым напором 58 м. Мощность электродвигателя 115 кВт. Обороты 1450 об/мин.

9. Расчет удельных показателей компрессорной станции

Расчёт ведется для всей компрессорной станции при работе всех рабочих компрессоров в номинальном для них режиме.

Эксергетический КПД станции без учёта расхода электроэнергии в вентиляторах градирни составляет [3]:

. (9.1)

Здесь Е_в - эксергия сжатого воздуха, которая определяется по формуле:

, (9.2)

кВт.

Дж/моль = 411,5 кДж/кг - энтальпия сжатого воздуха при Р_кс = 0,68 МПа и Т_кс = 318 К;

= 11646,7 Дж/моль = 402 кДж/кг - энтальпия атмосферного воздуха при Т_ос = 298,8 К;

= 97,4 Дж/моль К = 3,36 кДж/кг К - энтропия сжатого воздуха;

= 112,8 Дж/моль К = 3,9 кДж/кг К - энтропия атмосферного воздуха, при Т_ос = 298,8 К.

кВт - эксергия, потребляемая всеми воздушными компрессорами станции.

кВт - эксергия (суммарная электрическая мощьность), потребляемая насосами циркуляции оборотной воды и хладоносителя.

Удельный расход электроэнергии на производство 1000 м³ сжатого воздуха находим по формуле:

кВт ч/1000м³. (9.3)

Здесь кВт час - расход электроэнергии за 1 час в воздушных компрессорах;

кВт ч - расход электроэнергии в компрессорах холодильных машин за 1 час;

кВт ч - расход электроэнергии в циркуляционных насосах воды и ХН за 1 час.

Удельный расход охлаждающей воды в компрессорной станции находим по формуле:

л. (9.4)