Учебное пособие 800263

мого процесса. Средние удельные нормы устанавливаются опытным путем и с течением времени пересматриваются.

По данному методу суммарный годовой расход воз-

духа, QÃ, м3/год, определяется по формуле:

ницу продукции (или на обслуживаемый процесс), м3;

AГ - годовой выпуск продукции в соответствующих

единицах (или же общее годовое число часов обслуживания процесса), год-1.

Отсюда средняя нагрузка в рабочую часть года, QÑÐ, м3/с, определяется по формуле:

мени потребления сжатого воздуха.

Метод укрупненных показателей является весьма неточным и может использоваться только для ориентировочных расчетов.

При выполнении проекта новой КС или реконструкции КС действующего предприятия среднюю и максимальную нагрузки на компрессорную станцию следует определять расчетным методом. Это метод используется, когда известны типы и количество пневмоприемников, которые можно разделить на два вида:

- пневмоинструменты – потребители с кратковременным режимом работы;

20

- пневмооборудование – потребители с длительным режимом работы.

По расчетному методу средняя расчетная нагрузка на компрессорную станцию, QÑÐ, м3/с, определяется по формуле:

где QСР.ИНСТР. - средний расход воздуха однотипной

группой пневмоинструментов, м3/с, определяемый по формуле:

QСР.ИНСТР. nИНСТР.qИНСТР.KСПР.

(6)

nИНСТР.qИНСТР.KЗАГРKОДНKИЗНKУТ ,

QСР.ОБОР. - средний расход воздуха однотипной группой пневмооборудования, м3/с, определяемый по формуле:

типных групп пневмоинструментов и пневмооборудования; qИНСТР и qОБОР - номинальные расходы воздуха, отне-

сенные к условиям всасывания компрессором, соответственно одним пневмоприемником и одной единицей пневмооборудования при непрерывной работе в единицу времени;

KСПР - коэффициент спроса, учитывающий загрузку

пневмоинструмента, одновременность работы группы однотипных пневмоинструментов, непроизводительные потери воздуха за счет износа пневмоинструментов, а также потери воздуха за счет утечек в соединениях трубопроводов, арматуры и в шлангах; коэффициент спроса может быть определен по

21

графикам (рис. 3); коэффициент спроса тем меньше, чем больше однотипных групп пневмоинструментов с кратковременным режимом работы подключено к пневмосети, питающейся от компрессорной станции;

KЗАГР - коэффициент загрузки показывает, какую часть

от максимальной возможной загрузки составляет данная загрузка приемника с длительным режимом работы. На небольших производствах KЗАГР 0,5 0,7;

Рис. 3. График зависимости коэффициента спроса от количества пневмоинструментов

KОДН - коэффициент одновременности работы одно-

типных пневмоприемников показывает, какая часть всех уста-

22

новленных однотипных приемников находится в работе; коэффициент одновременности может быть принят по табл. 1;

KИЗН - коэффициент износа, учитывающий увеличение

паспортного удельного расхода воздуха пневмоинструментом вследствие его износа; допускается работа пневмоинструментов, имеющих KИЗН 1,1 1,15 и пневмооборудования,

имеющего KИЗН 1,5 1,8;

Таблица 1 Зависимость коэффициента одновременности от количества работающих пневмоинструментов,

подключенных к компрессорной установке

KУТ - коэффициент утечек, учитывающий потери воз-

духа в магистральных и внутрицеховых воздухопроводах, арматуре и у работающих пневмоприемников, а также при продувках сосудов; обычно KУТ 1,2 1,25;

KÈÑÏ - коэффициент использования пневмооборудова-

ния; определяется по формуле:

где t - время (в часах) за смену, в течение которой расходуется воздух пневмооборудованием;

T - продолжительность (в часах) одной смены. Коэффициент использования можно принимать соглас-

но табл. 2.

23

Коэффициенты использования в каждом отдельном случае могут быть различными, в зависимости от режима работы пневмоприемника и условий производства (индивидуальное, серийное или массовое).

Таблица 2 Значения коэффициентов использования пневмоприемников

Следует учитывать, что коэффициент использования KИСП и коэффициент одновременности KОДН это разные по-

нятия. Коэффициент использования показывает степень использования одного пневмоприемника в течение длительного отрезка времени, например не менее одного часа, а коэффициент одновременности показывает степень одновременного участия в расходе воздуха группы однотипных пневмо-

24

приемников в течение какого-то минимального отрезка времени (например, в течение одной минуты).

На некоторых предприятиях имеют место односменное, сезонное или кратковременное увеличение расхода воздуха за счет включения или одновременной работы крупных потребителей сжатого воздуха. Это увеличение расхода воздуха создает максимальный расход воздуха, т. е. максимальную нагрузку на компрессорную станцию, м3/с, которая определяется по формуле:

где KMAX - коэффициент максимума, который при-

нимается равным 1,2-1,5 в зависимости от характера нагрузки, возможного одновременного включения в работу большого количества пневмоприемников или перераспределения загрузки смен. Большие значения KMAX относятся к меньшему

количеству потребителей с большими расходами воздуха при сравнительно редком включении.

По максимальному расходу воздуха QMAX определяют

диаметры трубопроводов сжатого воздуха и максимальную длительную нагрузку на компрессорную станцию, которая лежит в основе расчета и выбора компрессоров для компрессорной станции.

Максимальная длительная нагрузка, м3/с, на ком-

прессорную станцию определяется по формуле:

где - коэффициент неодновременности, учитывающий несовпадение во времени слагаемых максимальных

25

нагрузок; в зависимости от состава и числа групп пневмоприемников с неодинаковыми режимами работы он может иметь различные значения (в среднем 0,85 0,95 и с увеличением числа разных групп уменьшается);

компрессорной станции в рассматриваемую единицу времени.

26

3.КОМПРЕССОРНЫЕ СТАНЦИИ

3.1.Расчет производительности компрессорной станции и выбор количества устанавливаемых компрессоров

Производительность компрессорной станции бывает установленной, рабочей и резервной.

Расчет установленной производительности компрессорной станции сводится к определению:

-максимальной длительной нагрузки на компрессорную станцию;

-производительности и количества компрессоров, устанавливаемых в компрессорной станции;

-типов и конструкций устанавливаемых компрессоров.

Установленная производительность компрессорной

станции, QÓÑÒ , м3/с, представляет собой сумму номинальных

производительностей всех компрессоров, установленных на станции, включая резервные:

где QKi - номинальная производительность компрес-

сора, м3/с, обычно указывается в паспорте компрессора; QРАБ - рабочая производительность компрессорной

станции, равная максимальной длительной нагрузке на станцию QМД ;

QРЕЗ - производительность компрессоров, находя-

щихся в резерве.

Принимая в расчетах QРАБ QМД , получим:

27

Установленную производительность компрессорной станции следует принимать такой, чтобы работающие компрессоры покрывали максимальную длительную нагрузку не менее чем на 75-90 %.

Установленную производительность компрессорной станции определяют, задавшись единичной производительностью, количеством и типом компрессоров. Если принять, что единичные производительности устанавливаемых на станции компрессоров одинаковы, то число рабочих машин, m, шт., определяется по формуле:

При нагрузках, для которых получается дробное число рабочих машин, необходимо руководствоваться следующим правилом: если дробная часть m меньше 0,5, то к машинам данной марки дополнительно устанавливается одна машина меньшей производительности; в случаях, когда дробная часть больше 0,5, то все компрессоры принимаются одинаковой производительности, и число машин следует брать ближайшее большее.

Производительность резервного компрессора опре-

деляют после того как выбраны типы и производительности рабочих компрессоров; при этом необходимо, чтобы производительность резервного компрессора была равна производительности самого мощного.

При неоднотипном оборудовании, особенно разных по производительности компрессоров, желательно в компрессорной станции иметь в качестве резервных агрегатов по одному агрегату каждого типа. Однако во всех случаях нужно учиты-

28

вать изменение нагрузки по сменам, перспективы роста нагрузок, дефицитность определенных марок компрессоров и характер предприятия, на котором сооружается компрессорная станция, с тем, чтобы не создавать лишний резерв оборудования. Количество резервных агрегатов компрессорной станции влияет на капитальные и эксплуатационные расходы. Особенно величина резерва влияет на расходы по оплате установленной электрической мощности компрессорной станции и на себестоимость сжатого воздуха. Количество резервных компрессорных агрегатов желательно иметь такое, чтобы обеспечивалась возможность планово-предупредительного ремонта компрессоров без уменьшения рабочей производительности станции.

При необходимости иметь на компрессорной станции 100-процентный резерв, число установленных на станции компрессоров должно быть равно, шт.:

При таком резервировании при выходе из строя одного компрессора потребители обеспечиваются сжатым воздухом полностью.

Степень использования установленной мощности выражается коэффициентом использования установленной мощности μ.

Коэффициентом использования установленной мощности компрессорной станции называется отношение количества воздуха, фактически выработанного за определенный промежуток времени, к тому количеству воздуха, которое могла бы выработать компрессорная станция, работая в течение всего этого времени с постоянной нагрузкой, равной ее уста-

29