Расчёт удельных показателей компрессорной станции с турбокомпрессорами.

Расчёт ведётся 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;

η_кс ех=Е_в/(ΣЕ_вк+ΣЕ_вэ)= или %

Здесь Ев -эксергия сжатого воздуха которая, определяется по формуле; Е_в=G_к*n_раб*(i_в-i_oc-T_oc*(S_в-S_oc))= кВт.

i_в= Дж/моль = кДж/кг -энтальпия сжатого воздуха

при Р_кс= МПа и Т_кс= К.

i_oc= Дж/моль = кДж/кг -энтальпия атмосферного воздуха при

Т_ос=К.

S_в= Дж/моль*К.= кДж/кг*К. -энтропия сжатого воздуха.

S_ос= Дж/моль*К.= кДж/кг*К. -энтропия атмосферного воздуха. При

Т_ос= К.

ΣЕ_вк=n_раб*N_к= кВт.

Эксергия, потребляемая всеми воздушными компрессорами станции

ΣЕ_вэ=n_раб·(N_хм к+N_{э w}+N_{э s})= кВт. -эксергия (суммарная эл.мощ.) потребляемая насосами циркуляции оборотной воды и хладоносителя

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

Э_у=((Э₁+Э₂+Э₃)*1000)/(Q_к*n_раб)= кВт.*ч/1000м³

здесь Э₁=N_к*n _{к раб}*1ч= кВт.*час -расход эл.энерг за 1 час в воздушных компрессорах Э₂=N_хм э*n _{к раб}*1ч= кВт.*ч -расход эл.энерг.

В компрессорах холодильных машин за 1 час

Э₃=N_{э w}+N_{э s}= кВт.*ч -расход эл.энерг.

В циркуляционных насосах воды иХН за 1 час

Удельный расход охлаждающей воды в компрессорной станции находим по формуле; g_w=(G_кс w*60)/(Q_к*n_раб)= л/м³

Адсорбционная доосушка воздуха

В соответствии с заданием воздух в колличестве Q_ад= м³/мин.

Должен досушиваться до температуры точки росы t_ад= °С

Такие параметры достигаются в серийной адсорбционной установке осушки воздуха УОВ-100. Это моноблочный двухкорпусный агрегат с одним электронагревателем воздуха для регенерации (см.рис 1)

Основные показатели УОВ-100 [4](см.табл.22 приложения)

Расход осушаемого воздуха

Q_ад= м³/мин.

Масса загружаемого адсорбента

G_ад= кг.

Мощность эл.нагревателя воздуха

N_э.в= кВт.

В качестве адсорбента выбран силикагель марки КСМ. Его динамическая влагоёмкость (при t=20°C)

составляет 25%, а расчётная - 12%от массы адсорбента (см. табл.23 прилож.)

Он обеспечивает остаточное влагосодержание d_ост= г/кг

Что соответствует t_т.р= °С

Рабочая влагоёмкость всей массы адсорбента установки состовляет; W_ад=0,12*G_ад= кг

В соответствии со схемоц КС (см.рис.2) воздух для досушки поступает с параметрами насыщения,тоесть с температурой t₃=5°С

давлен Р₃= Мпа. И влагосодержанием d₃= г/кг.

Количество влаги поглощаемой адсорбентом из поступающего на осушку воздуха

W_пог=G_ад._в*(d₃-d_ост)=Gад.в*((d₃-d_ост)/1000)= кг/ч.

где G_ад.в=Q_ад* p_вк*60= кг/ч

Во время работы одного корпуса адсорбера до насыщения находящегося в нём адсорбента τраб составит

τ_раб =W_ад/W_пог= ч.Или τ_раб= суток

Таким образом, регенерация аппарата производится 1 раз через 3 суток непрерывной работы блока осушки.

Заключение.

Разработан источник сжатого воздуха для производственных нужд, с рабочей производительностью

Q_раб= 0м³/мин. При давлении нагнетания Р_кс ≤ Мпа.

и температурой воздуха в коллекторе КС t_кс= °С

Принято для установки на КС 3 работающих и одна резервная машина типа К-1500-62-2.

Разработана система осушки состоящая из холодильной машины МКТ 220-2-0, регенеративного теплообменника с поверхностью теплообмена F_рто= м² и охладителя - осушителя с поверхностью теплообмена F_оов= м² для каждого воздуш. Компрессора

Влагосодержание подаваемого потребителю воздуха составляет d_п= г/кг

В качестве ХА принят хладон R22 и в качестве ХН- водный раствор этиленгликоля с концентрацией ξ= %

Для доосушки м³/мин.воздуха до t_тр=-50°С выбрана серийная адсорбционная установка УОВ-100 позволяющая осушать 100м³ в минуту до "точки росы" -52°С.

В качестве адсорбента принят силикагель марки КСМ в колличестве 2400кг.

Расчётом установлены диаметры трубопроводов:

Нагнетательного КУ- диаметром 620х6мм

Магистрального воздуховода диаметром 1020х9мм.

В качестве водоохладительного устройства принята вентиляторная двух секционная градирня типа "Союзводоканалпроект" с плёночным оросительным устройством сечением 64м (8х8) каждая и вентиляторами 1ВГ-50.Для циркуляции оборотной воды выбраны два работающих и два резервных насоса типа Д800-58 n=1450 об/мин. Для циркуляции ХН установлено по одному работающему и одному резервному насосу К-160/20 в каждой осушительной системе

Расчётный эксергетический КПД компрессорной станции составляет η_{кс ех}= %

Удельный расход электроэнергии на производство сжатого воздуха составляет Э_у=кВт.*ч/1000м³

Удельный расход охлаждающей воды составляет g_w= л/м³