18. Общее устройство пневматических установок

На рис. 7.1 приведена принципиальная схема стационарной пневма-тической установки, оборудованной поршневым компрессором. Как и во всех установках, служащих для перемещения жидкостей (текучего), в со-

ставе пневматической установки выделяют два основных элемента: ком-прессор – гидромашину, в которой механическая энергия преобразуется в пневматическую, и внешнюю сеть – систему каналов всасывающего 3 и нагнетательного 5 трубопроводов, при движении по которым воздух час-тично расходует полученную в компрессоре энергию, обеспечивая необ-ходимый ее запас у потребителя. Процесс преобразования энергий в ком-прессоре 4 сопровождается выделением тепла, отвод которого осуществ-ляется системой охлаждения 6. По выходе из компрессора нагретый воз- 125 дух проходит через последующий 7 и конечный 10 охладители. Холоднаявода к охладителям подается циркуляционной насосной установкой 11 по системе трубопроводов 12. Нагретая вода по трубопроводу 13 поступает в градирню 14, после охлаждения в которой она снова возвращается в сис-тему отвода тепла стационарной пневматической установки.

Атмосферный воздух перед поступлением в компрессор очищается от механических примесей, пройдя через воздухозаборное устройство 1 и очистную камеру (фильтр) 2. Сжатый воздух проходит очистку в масло-влагоотделителе 8. Для сглаживания пульсаций, возникающих при цик-личной подаче сжатого воздуха компрессором, а также для компенсации колебаний воздухопотребления служит воздухосборник 9.

Рис. 7.1. Принципиальная схема стационарной компрессорной установки Помимо показанных на схеме элементов в состав пневматической установки входят: привод с системой автоматического управления и ре-гулирования режима работы компрессора; пускорегулирующая, запорная и предохранительная арматура пневматической сети (задвижки, вентили,

обратные и предохранительные клапаны, компенсаторы температурных изменений длины трубопроводов и др.); контрольно-измерительная аппа-ратура; система смазки компрессоров и пр.

19. Проектирование пневматических установок;

20. Схемы пневматических установок;

21. Вспомогательное оборудование пневматических установок;

22. Основы проектирования пневматических установок ;

Проектирование компрессорной станции ведется в двух случаях: в первом случае, когда выполняется комплексный проект предприятия и решается вопрос воздухоснабжения предприятия, и во втором случае, когда компрессорная станция рассматривается как отдельный объект титула строительства. 

Проектирование централизованных компрессорных станций и установок по очистке и осушке сжатого воздуха осуществляется обычно технологическими подразделениями проектных организаций в рамках проектирования общезаводского хозяйства. 

При проектировании автоматизированной компрессорной станции с большим числом машин система контроля и автоматики должна предусматривать общий щит или пульт на центральном пункте управления с размещением на нем аппаратуры, сигнализирующей об отклонении основных параметров работы компрессора от номинальных значений и аппаратуры автоматического или полуавтоматического и дистанционного управления. 

Этот ориентир имеет практическое значение, например при проектировании перекачечной компрессорной станции. Необходимо сначала проверить, будет выпадать конденсат при сжатии поступающего на станцию газа или нет. Если конденсат выпадает ( при L О, х 1), то схема станции будет оборудована для сбора и хранения конденсата, а также для сдачи его потребителям. 

В соответствии с инструкцией по составлению проектов и смет проектирование компрессорных станцийведется по двум стадиям: проектное здание со сводным сметно-финансовым расчетом и рабочие чертежи со сводной сметой. В исключительных случаях проектирование ведется по трем стадиям: проектное задание технический проект и рабочие чертежи.

В выпущенных типовых проектах компрессорных станций в определенной мере учтены основные требования, предъявляемые к компоновкам энергетических обьектов, однако, поскольку некоторые из этих требований противоречивы, а также и потому, что в отдельных случаях приходится принимать различные марки компрессоров, гипозыг проекты применить нельзя и при проектировании компрессорной станциинеобходимо выполнять индивидуальную компоновку, удовлетворяя те требования, которые в данных условиях являются наиболее важными.

Давление нагнетания обычно на 15 - 20 % больше, чем пластовое. Это следует иметь в виду припроектировании компрессорных станций. 

Была проведена большая работа по совершенствованию проекта указанного документа, однако до настоящего времени окончательная редакция не утверждена. А этот документ необходим уже сейчас, поскольку в настоящее время идет активный процесс проектирования новых компрессорных станций. 

Система охлаждения может быть выполнена с водяным охлаждением и принудительной циркуляцией, с парофазным охлаждением без принудительной циркуляции, с воздушным охлаждением и принудительной циркуляцией воздуха через охладители или из сочетания этих вариантов. В зависимости от режимов работы компрессорной станции, конструкции установленного оборудования, наличия источников водоснабжения и других условий при проектировании компрессорной станции выбирают наивыгоднейший вариант системы охлаждения. Очевидно, что в условиях отсутствия источников водоснабжения наивыгоднейшей будет система воздушного охлаждения. Если компрессорная станция оборудуется агрегатами, приспособленными для осуществления парофазного охлаждения, то применение циркуляционного водяного охлаждения окажется нерациональным. Если станция работает в режиме низких степеней сжатия и температура газа после компримирования не превышает 65 С, то нет необходимости в охлаждении газа. Системы парофазного и воздушного охлаждений на отечественных газопроводах еще не получили широкого распространения и находятся в стадии конструктивной доработки и промышленного освоения.

В ЮжНИИгипрогазе разработана, функционирует и совершенствуется система автоматизированного проектирования магистральных газопроводов, которую будем рассматривать как конкретную реализацию общих принципов САПР трубопроводных систем. Для САПР магистральных газопроводов приняты следующие ТЛП, соответствующие разделам проекта: синтез структуры и составление моделей, выбор трассы и основных технологических параметров, инженерные изыскания, проектирование линейной части,проектирование компрессорных станций, проектирование вспомогательных сооружений, расчет и выпуск смет. 

Однако сопоставление парового и электрического приводов компрессора исходя из расхода пара и электроэнергии, а также преимуществ и недостатков того или иного вида привода показывает, что даже при полном использовании тепла отработанного пара электрический привод является более эффективным, чем паровой. В отдельных случаях для обеспечения резерва следует иметь наряду с электроприводом - паровой привод компрессора или привод от двигателя внутреннего сгорания. Выбирая вид двигателя для привода компрессора, нужно подходить к решению вопроса с экономической точки зрения, сравнивая преимущества и недостатки того или иного двигателя. При проектировании новой компрессорной станции или реконструкции действующей выбор привода компрессора не является сложным, так как чаще всего компрессоры поставляются заводами-изготовителями вместе с электроприводами. Некоторые сведгния об электроприводах компрессоров приведены в гл.

Однако сопоставление парового и электрического приводов компрессора исходя из расхода пара и электроэнергии, а также преимуществ и недостатков того или иного вида привода показывает, что даже при полном использовании тепла отработанного пара электрический привод является более эффективным, чем паровой. В отдельных случаях для обеспечения резерва следует иметь наряду с электроприводом - паровой привод компрессора или привод от двигателя внутреннего сгорания. Выбирая вид двигателя для привода компрессора, нужно подходить к решению вопроса с экономической точки зрения, сравнивая преимущества и недостатки того или иного двигателя. При проектировании новой компрессорной станции или реконструкции действующей выбор привода компрессора не является сложным, так как чаще всего компрессоры поставляются заводами-изготовителями вместе с электроприводами. Некоторые сведения об электроприводах компрессоров приведены в гл. 

При работе поршневых компрессоров возникают пульсации давления и происходит изменение скорости потока газа в трубопроводных системах, вызывающие вибрацию трубопроводов и иногда приводящие к их разрушению. Для определения характеристик пульсирующего потока в трубопроводных системах были проведены исследования колебаний давления в сборных коллекторах компрессорных станций, которые показали, что величина пульсации зависит от места расположения и количества источников колебаний, подключенных к коллектору. В результате испытаний, проведенных на компрессорных станциях с компрессорами типа 5Г - 1 0 0 - 6 / 43, 10ГГНК - 25 / 55 и 1 ОГКМ-25 / 1 25, было установлено, что колебания давления, возникающие в коллекторе, не постоянны и зависят от количества и сочетания работающих машин и что каждому режиму работы компрессорной станции и ее схеме соответствует определенное распределение вдоль коллектора амплитуд пульсации давления и скорости. Амплитуды этих колебаний в некоторых сечениях могут оказаться чрезмерно большими, что необходимо учитывать при проектировании компрессорных станций. 

Химизация отдельных технологических процессов все шире внедряется на компрессорных установках. Это и уничтожение компрессорного конденсата, и рассмотренный выше метод очистки от нагаромасляных отложений самого компрессора. Очистка внутренних поверхностей системы охлаждения от накипи также осуществляется химическим путем. Однако чаще всего такая очистка производится кустарно, заливом кислоты без ее циркуляции. В настоящее время при проектировании компрессорных станций требуется создание специальных установок для очистки систем охлаждения от накипи. 

23. Расчет расхода электроэнергии пневматических установок;

24. Расчет мощности компрессора и выбор приводного двигателя;

25. Расчет пневматических установок;

26. Расчет и выбор охлаждения компрессоров

Расход воды на охлаждение можно установить по данным завода изготовителя компрессоров или приближенно по средним удельным нормам; на 1 м3 воздуха: для поршневых двухступенчатых компрессоров с давлением до 8 ати – 4,5 – 5,5 л/м3; для поршневых одноступенчатых – 1,5 – 2 л/м3; для турбокомпрессоров с давлением до 7 – 8 ати– 5 – 6 л/м3.

Разность температур воды на выходе и входе в систему охлаждения должна быть 10 – 150 при температуре нагретой воды не более 400С.

Необходимое количество охлаждающей воды для работающих компрессоров определяется по формуле

(8.8)

где n – число работающих компрессоров; q – расход воды на 1 м3 сжатого воздуха.