Расчет расхода сжатого воздуха молотами и прессами

В молотах применяют сжатый воздух давлением 5-7 атм.

Для определения расхода воздуха можно применять те же методы, что и при расчете расхода пара. Опытных данных по расходу воздуха имеется очень мало. Поэтому обычно при проектировании кузнечных цехов расчет расхода воздуха ведут исходя из эквивалента к расходу пара.

Условно полагая, что оборудование работает на паре, подсчитывают расход пара, а затем делают пересчет на воздух.

В среднем для молотов можно применять, что 1 кг расходуемого пара эквивалентен 1,15 м³ воздуха.

Если же учесть разницу в потерях воздуха и пара, то ориентировочно можно принять, что 1 кг пара эквивалентен 1,08 м³ засосанного 98омпрессом воздуха.

При подогреве воздуха (до 160ºС) эквивалент изменяется в пользу воздуха на 30%: 1кг пара эквивалентен 0,75 м³ воздуха.

На величину указанных эквивалентов влияет загрузка оборудования и его состояние. При повышении загрузки эквиваленты изменяются в пользу пара, при ухудшении состояния оборудования они изменяются в пользу воздуха.

Пересчет объема засосанного воздуха V_зас на объем сжатого воздуха V_сж производят по формуле:

, (6.44)

где:

γ_зас; γ_сж – удельные веса засосанного воздуха и сжатого соответственно, кг/м³:

, (6.45)

где:

Р – давление воздуха, кг/м³;

Т – абсолютная температура, ºК;

R – газовая постоянная, равная для воздуха R=29,27 кгм/кгºК;

γ_зас = 1,17 кг/м³ при t=20ºС.

Расход воздуха на обдувку штампов.

Расход воздуха на обдувку штампов можно определить на основании практических данных, приведенных в таблице 134 /2/, где дается расход воздуха при его свободном истечении из сопла в зависимости от диаметра сопла и давления воздуха. Так как воздух расходуется периодически, приведенные в таблице цифры следует скорректировать аналогично расчету расхода пара.

Расход воздуха на пневмоподъемники и пневматические молотки.

Указанные расходы воздуха можно определить по [3], где приведен расход воздуха в зависимости от типа и характеристики подъемников и молотов.

Расход воздуха на включение машин определяют по объему рабочих камер муфт и тормозов и числу включений в час.

Воздухопроводы.

Почти все указания по паропроводам относятся и к воздухопроводам, а расчет производится аналогично.

Скорость воздуха в трубопроводе принимается 20-25 м/сек. Диаметр воздухопровода:

(6.46)

где:

V_рас = V_сж – количество сжатого воздуха (м³), протекающего по трубопроводу в час.

Расчет расхода электроэнергии

Разработку проекта электроснабжения цеха производят специалисты по электрохозяйству.

В технологической части проекта определяют только: установленную в цехе суммарную мощность электроприемников, активную мощность по группам оборудования, имеющего однородный характер работы; суммарную активную мощность по всему цеху, годовой расход электроэнергии.

Суммарная установленная в цехе мощность – N_ц равна сумме мощностей N_1; N₂ и т.д., требующихся для каждой единицы оборудования.

(6.47)

Значение N₁; N₂ берут из ведомости оборудования.

Активная потребляемая мощность – Р будет меньше N_ц в соответствии с величиной коэффициента спроса К_с, который учитывает полноту использования установленной мощности за время работы оборудования.

Для различных групп оборудования коэффициент спроса будет разли-чен. Значение коэффициента спроса К_с приведены в [3] для различных групп оборудования.

Для определения активной потребляемой мощности Р все электропри-емники следует разбить на группы с однородным характером работы, т.е. с одинаковым коэффициентом спроса К_с.

Для каждой группы определяют активную мощность Р_гр:

(6.48)

Суммарная активная мощность по цеху определится как:

(6.49)

Годовой расход электроэнергии – определяют как сумму расходов по группам оборудования:

, (6.50)

где:

(6.51)

или

, (6.52)

где:

К₃ – коэффициент загрузки оборудования в %;

Ф_до – действительные годовые фонды времени оборудования.

Годовой расход электроэнергии на освещение определяется аналогично. При этом норма освещения и число часов осветительной нагрузки принимается по соответствующим нормам.

Расчет расхода воды

Как уже указывалось, воду расходуют на производственные и бытовые нужды.

Расход воды на бытовые нужды определяют по санитарным нормам. Расход воды на производственные нужды подсчитывают отдельно, в зависимости от того, куда расходуется вода, и затем суммируют.

Расход воды на охлаждение штампов ГКМ, прессов, водяные завесы у печей и аналогичные нужды можно с достаточной степенью точности определять по формуле:

, (6.53)

где:

μ – коэффициент истечения; среднее значение μ=0,6;

F – площадь отверстия, через которое происходит истечение, м²;

g – ускорение свободного падения, м/сек²;

h – напор водяного столба, м.

Но чаще на практике используют средние показатели расхода воды. Расход воды в гидропрессах мал. Остальные расходы берут по укрупненным показателям, приведенным в [3].

Для охлаждения штампов ГКМ, в зависимости от мощности их, расходуется 0,15-0,4 м³/час производственной воды, для штампов фрикционных прессов – 0,1 м³/час.

Для охлаждения ручного инструмента при свободной ковке на 1 рабочее место расходуется 15 м³ воды в год. В травильном отделении на 1т подвергаемых травлению поковок расходуется 4-5 м³.

На водяные завесы у печей на 1 погонный метр завесы – 3,5-4,5 м³/час.

Для охлаждения индукционных нагревателей мощностью 50-100 кВт тратится 4-6 м³/час, а для установок мощностью свыше 100 кВт – 6-8 м³/час.

Следует отметить, что для производственной (промышленной) и питьевой воды предусматривают отдельные водопроводы.

Результаты расчетов всех энергетических потребностей заносят в сводную ведомость.

Сводная ведомость энергетических потребностей кузнечного цеха.

Результаты расчетов всех энергетических потребностей кузнечного цеха заносят в сводную ведомость энергетических потребностей [3].

В ведомости указывают все сведения о необходимых количествах электроэнергии, пара, сжатого воздуха, воды и топлива. При этом расходы энергии располагают по видам с указанием ее потребителей, например: электроэнергия и ее потребители, пар и его потребители и т.д.

Указывают также расход кислорода, который используется в некоторых конструкциях печей.