Система воздухоснабжения промышленного предприятия. Учебное пособие

7.Запорная арматура технологических трубопроводов обвязки агрегатов;

8.Установка подготовки пускового и топливного газа;

9.Установка подготовки импульсного газа;

10.Различное вспомогательное оборудование;

11.Энергетическое оборудование;

12.Главный щит управления и система телемеханики;

13.Оборудование электрохимической защиты трубопроводов обвязки КС.

Отключение компрессорных станций при регулировании пропускной способности газопровода не практикуется, так как велика вероятность увеличения энергозатрат на компримирование газа.

Трубопроводные коммуникации компрессорных станций - это воздухопроводы, водопроводы, маслопроводы и т.д.

Воздушные коммуникации, предназначенные для транспортирования энергоносителя от всасывающего устройства до потребителя, подразделяются на всасывающий, нагнетательный и магистральный воздухопроводы.

Всасывающий воздухопровод - это участок от воздушного фильтра до всасывающего патрубка компрессора. Для уменьшения потерь на всосе компрессора длина участка должна быть не более 10-15 м, число поворотов с радиусом равным трем диаметрам всасывающего воздухопровода минимально. Вблизи трассы не должно быть паропроводов, нагнетательных воздухопроводов и прочих мест выделения тепла. При расположении внутри зданий воздухопроводы теплоизолируются. Скорость воздуха во всасывающем воздухопроводе принимается

10-12 м/с.

Нагнетательный воздухопровод - от патрубка компрессора до фланца вспомогательного оборудования - по возможности должен быть коротким и прямым. Участок трубопровода между концевым воздухопроводом (или влагомаслоотделителем) и воздухосборником (или сборным коллектором)

называется подающим. Сжатый воздух в трубопроводах данного типа имеет повышенную температуру, поэтому в целях безопасности работы обслуживающего персонала трубопроводы, как правило, подлежат теплоизоляции.

11

Внутри зданий воздухопроводы имеют верхнее (по строительным конструкциям) и нижнее (в каналах и траншеях) размещение. Магистральный воздухопровод начинается от сборного коллектора или воздухосборника до потребителя сжатого воздуха. Ряд магистральных воздухопроводов образуют трассу и сеть сжатого воздуха. Кроме того, имеются вспомогательные воздухопроводы: для продувки сосудов, отвода энергоносителя из предохранительных устройств и другие.

1.2 Пневмосети промышленных предприятий

При монтаже воздухопроводной сети используются трубы диаметром от 15 до

1400 мм. Трубы соединяются между собой сваркой; фланцевые соединения делаются только в местах присоединения арматуры и оборудования.

Для удаления конденсирующейся в воздухопроводе влаги должен быть предусмотрен дренаж и сами воздухопроводы прокладываются с уклоном 0,0025- 0,004 в направлении движения воздуха (обычно 0,003).

В наиболее низких точках воздухопроводов устанавливаются спускные и продувочные краны или простейшие влагомаслоотделители с автоматической или ручной продувкой воздухопровода. Присоединение ответвлений к магистралям для предотвращения попадания воды осуществляется сверху, преимущественно под острым углом.

При прохождении воздухопровода вблизи теплоизлучающих поверхностей должны быть приняты меры для предотвращения нагревания воздуха. Для компенсации температурных расширений ПНЕВМОСЕТЕЙ обычно используют подвижные опоры, или температурные компенсаторы, чаще всего П-образной формы.

Пневмосети предприятий подразделяются на межцеховые и внутрицеховые.

Межцеховые сети - это сеть воздухопроводов от сборного коллектора компрессорной станции до ввода в цех. Используются надземная и подземная прокладки воздухопроводов. Межцеховые сети монтируются в подземных траншеях

12

и каналах ниже глубины промерзания грунта с прочими энергетическими коммуникациями - паропроводами, трубопроводами горячей воды и т.д. Надземная прокладка осуществляется по имеющимся эстакадам и в лотках. Прокладываются они по радиальной (тупиковой) схеме, как правило, при работе компрессоров на общий коллектор. Однако более надежной является схема индивидуальной работы компрессора на своего потребителя.

На узлах ввода в цехи устанавливается задвижка, влагоотделитель, манометр,

измерительная шайба с дифманометром для замера расхода воздуха цехом. Ввод может быть укомплектован редукционным клапаном, если давление в цехе ниже,

чем в межцеховой сети. В цехе у потребителя пониженного давления клапан устанавливается у группы или у каждого потребителя.

У цехов, потребляющих значительные объемы воздуха при неравномерном расходе, особенно при значительном удалении от компрессорной станции,

устанавливаются воздухосборники соответствующего объема. Внутрицеховые воздухопроводы начинаются от ввода в цех. Конфигурация сетей предпочтительнее кольцевая, если это не вызывает значительного удорожания установки за счет больших расходов металла.

Цеховые сети монтируются по колоннам, стенам, фермам перекрытия или в каналах пола. На воздухопроводах, в местах, доступных для обслуживания, следует устанавливать задвижки (установка вентилей вызывает большую потерю давления воздуха). На верхних точках сети воздухопроводов для удаления воздуха при гидроиспытаниях устанавливаются вентили. В нижних точках устанавливаются влагомаслоотделители (цилиндрический сосуд со спускным краном в нижней части).

2 Цель курсового проектирования

Целью курсового проектирования является - конкретизация и закрепление знаний по специальности, привитие навыков применения этих знаний при решении

13

конкретных инженерно-технических задач; развитие навыков самостоятельного

творчества и использования специальной и справочной литературы;

овладение навыками проектирования и графического оформления результатов технических разработок.

При составлении заданий на проектирование руководителям работ необходимо предусматривать проработку курсового проекта с максимальным приближением их к решению научно-технических задач, стоящих перед энергетикой, промышленностью и экологией.

Проектирование систем теплоэнергоснабжения промышленных предприятий

– сложный процесс, требующий навыков комплексного решения многих разноплановых задач: термо-, газо- и гидродинамических; тепломассообменных;

проектно-конструкторских; технико-экономических; монтажно-компоновочных и др.

Системы воздухо-, холодо-, водо- и кислородоснабжения являются довольно энергоемкими звеньями энергетического хозяйства предприятия. Поэтому вновь спроектированные или модернизированные источники энергоносителей должны быть по своим основным показателям выше лучших соответствующих прототипов.

Это возможно только при использовании новейших достижений науки и техники в области проектирования и производства компрессорных машин, криогенных установок, холодильной и теплонасосной техники, тепломассообменных аппаратов,

котло- и насосостроения. Особое внимание следует уделять вопросам экономии и рационального использования топливно-энергетических ресурсов, расширения областей использования безотходных технологий, защиты окружающей среды.

3 Общие указания к оформлению курсового проекта

Темами курсовых проектов могут служить разработка новых или модернизации существующих систем воздухоснабжения предприятия в целом или отдельных его производств.

В проекте разрабатываются компрессорная, воздухоразделительная, или

14

другая аналогичная станция, а также система распределения и транспортировки энергоносителя. При этом на основе качественных оценок осуществляется выбор оптимальной схемы, проводятся балансовые, тепловые, гидравлические,

поверочные или конструктивные расчеты оборудования. Рассчитывается система транспортировки энергоносителя. В оптимизационных расчетах рекомендуется использовать ЭВМ.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графического материала. Объем графической части проекта – 2–5 листа формата А1, расчетно-

пояснительной записки – 25–30 страниц рукописного текста.

Расчетно-пояснительная записка должна в краткой и четкой форме раскрывать замысел проекта, содержать обоснование выбора схем и основного оборудования,

описания конструкций и работы установок, принятые методы расчетов.

Вграфической части проекта приводятся: принципиальная или технологическая схема станций; конструктивное оформление одного из элементов основного оборудования; монтажная (компоновочная) схема размещения оборудования с учетом удобства эксплуатации, требований охраны труда и окружающей среды, строительных и противопожарных норм, требований гражданской обороны.

Впроекте может быть выделена специальная расчетно-проектная часть

(спецчасть). Она представляет собой более подробную или более оригинальную разработку технологических схем, конструкций элементов схемы, их компоновок, а

также расчеты (технико-экономический, газодинамический, термодинамический,

прочностной и т.п.) этих элементов.

Для разработки спецчасти могут быть использованы результаты учебно-

исследовательских (УИР) и научно-исследовательских студенческих работ (НИИР),

а также работ в студенческих кружках.

3.1 Оформление расчетно-пояснительной записки

Пояснительная записка пишется от руки (или печатается на принтере с

15

межстрочным интервалом в 1,5 пт) на одной стороне листа белой бумаги формата А4 (210×297 мм) и оформляется в соответствии с правилами ЕСКД: ГОСТ 2.105-95 "Общие требования к текстовым документам"; ГОСТ 7.32-2002 "Отчет о научно-

исследовательской работе"; ГОСТ 7.1-2003 Структура и правила оформления

"Работы студенческие. Общие требования и правила оформления" СТО

02069024.101-2010. Она составляется в следующей последовательности:

-титульный лист;

-задание на курсовое проектирование;

-содержание (оглавление) записки с постраничной разметкой;

-введение;

-основная текстовая часть;

-список использованных источников;

-приложения.

Титульным листом может служить обложка записки. Образец титульного листа приведен в приложении А.

Задание на проектирование оформляется на бланке. Образец бланка-задания приведен в приложении А. Варианты исходных данных к заданиям на курсовое проектирование по тематике "Воздухоснабжение" приведены в приложении 3, 4, 5.

Введение должно быть не более 2-х страниц. В нем приводятся краткие сведения о предприятии и характере производства, к которому привязан проект.

Указываются основные требования к параметрам энергоносителя на рассматриваемом производстве. Кратко характеризуются состояние разрабатываемого вопроса, его значимость, актуальность и специфические особенности, формулируется основная задача проектирования.

Основная текстовая часть должна содержать описательный, расчетный и иллюстрационный материал. Весь материал разбивается на разделы (3-4 раздела),

подразделы и пункты, которые обозначаются соответственно одной, двумя и тремя арабскими цифрами, разделенными точками (без слова "раздел"). Введению номер не присваивается. Разделы следует начинать с новой страницы.

16

Каждый раздел должен заканчиваться выводами, где в краткой форме излагаются результаты данного этапа работы. Завершается работа заключением, где формулируются главные выводы, показывающие достигнутый уровень решения проблемы.

Формулы имеют сквозную нумерацию в пределах раздела. Их номер имеет только две позиции, разделенные точкой: первая цифра указывает номер раздела;

вторая – порядковая в пределах этого раздела. Начало формулы пишется с абзаца,

номер формулы проставляется у правой границы строки в круглых скобках.

Размерность вычисляемой величины приводится сразу после ее обозначения в тексте (выше формулы). Обозначения и значения физических величин, входящих в формулы, должны быть приведены непосредственно после соответствующих выражений.

В тексте должны быть ссылки на использованную учебную и справочную литературу. Ссылка дается в квадратных скобках, при этом указывается номер источника, под которым он значится в списке литературы, например [3]. В

необходимых случаях могут указываться и страницы, например [4, с.16].

Все иллюстрации в пояснительной записке (эскизы, схемы, графики)

называются рисунками. Нумерацию и подписи располагают под рисунком.

Таблицы так же должны иметь номер и заголовок, которые размещаются над таблицей. Таблицы и рисунки нумеруются по тому же принципу что и формулы,

например:

Рисунок 1.2. Схема воздухоснабжения предприятия (без точки)

Таблица 3.1 Термодинамические параметры R22 в цикле ХМ

Страницы записки нумеруются с титульного листа. Номер страницы проставляется в правом верхнем углу. Цифра 1 на титульный лист не ставится.

Приложения оформляют как продолжение записки, располагая их с последовательностью ссылок на них в тексте. В приложение могут быть вынесены спецификации, перечни оборудования на схемах, графики, схемы, таблицы,

распечатки программ и т.п. Каждое отдельное приложение следует начинать с нового листа с указанием в правом верхнем углу слова "Приложение" с порядковым

17

номером.

К защите записка представляется в сброшюрованном виде.

Содержание основной части

Основная часть должна включать в себя:

- анализ исходных данных (требования к параметрам энергоносителя,

режимные и внешние условия работы системы), возможных вариантов решения поставленной задачи;

-расчеты нагрузок, обоснование выбора основного оборудования,

определение производительности источника энергоносителя, описание выбранной

схемы производства энергоносителя;

-расчеты материальных и тепловых балансов элементов системы,

аэродинамический, гидравлический и тепловой расчеты коммуникаций, поверочные тепловые расчеты основного оборудования;

- расчеты показателей энергетической эффективности системы.

Методики и примеры расчетов применительно к системе воздухоснабжения приведены в [1].

18

3.2 Оформление графической части

Общие требования

Графическая часть проекта выполняется одновременно с расчетной, что позволяет вносить в расчеты необходимые поправки и уточнения. Эта часть курсового проекта разрабатывается на уровне эскизного проекта (в соответствии с ГОСТ 2.119-73) и должна содержать следующие конструкторские документы:

функциональную технологическую или принципиальную схему производства энергоносителя (тип схемы Т2 или Т3) – 1–1,5 листа формата А1;

чертеж общего вида теплообменного аппарата, подвергшегося подробному поверочному расчету (шифр чертежа - ВО) – 1–1,5 листа формата А1;

монтажный чертеж (компоновку) энергопроизводящего (станция)

оборудования (шифр чертежа – ВО) – 0,5–1 листа формата А1.

Чертежи могут быть выполнены с помощью компьютерной графики. Все листы должны иметь угловые штампы: полный в правом нижнем углу с основной надписью и идентификационный (содержащий только шифр проекта) – в левом верхнем углу с разворотом на 180 . Все надписи на листах и штампах должны быть выполнены чертежным шрифтом по ГОСТ 2.304-81.

В учебных целях для курсовых проектов принято следующее обозначение шифра чертежа: первые четыре буквы – вид квалификационной работы; следующие

6 цифр – направление вузовского обучения; три цифры (после точки) –

регистрационный номер зачетной книжки разработчика; два знака в конце – шифр типа чертежа.

Технологические (принципиальные) схемы

При разработке схем следует руководствоваться следующими стандартами:

ГОСТ 2.701-84 – ГОСТ 2.709-72 Выполнение схем, ГОСТ 2.721-74, ГОСТ 2.780-68

– ГОСТ 2.785-70 Условные обозначения.

На технологической схеме в виде условных обозначений показываются

19

составные элементы системы энергоснабжения (например, компрессорной станции)

с линиями связи между ними. Схема может быть однозначной (гидравлическая,

пневматическая и др.), а также комбинированной. Например, с тепловой схемой холодильной станции может совмещаться схема автоматизации или с воздушной схемой компрессорной станции – схема водоснабжения и маслосистемы. Различные потоки в комбинированных схемах необходимо обозначать цифровыми или буквенно-цифровыми индексами в соответствии с ГОСТ 21.106-78. Например: 1.1; 1.2; 1.3 и т.д. или В1;.В2;.В3 и т.п. Первыми цифрами или буквенным индексом обозначают вид транспортируемой среды, например: А – воздух; В – вода; К – канализация; Т – теплопровод. Вторая цифра обозначает разновидность потока по параметрам или по назначению, например: В1 – хозяйственно-питьевой водопровод,

В4 и В5 – производственный водопровод оборотной воды подающей и обратной соответственно; Т7 – паропровод; Т8 – конденсатопровод и т.д.

Условные изображения и обозначения трубопроводов, принятые на схеме,

должны быть расшифрованы в таблице условных обозначений, размещаемой на чертеже над основной надписью. Форма таблицы и перечень ряда обозначений, а

также примеры выполнения технологических схем приведены в [2].

Чертежи общего вида

При выполнении чертежей общего вида необходимо руководствоваться следующими стандартами ЕСКД: ГОСТ 2.119-73 Эскизный проект, ГОСТ 2.301-68

– ГОСТ 2.317-69 Правила выполнения чертежей различных изделий, ГОСТ 2.109-73

Основные требования к чертежам.

Чертеж общего вида должен содержать:

а) изображение аппарата в рабочем положении. Количество видов и сечений должно быть достаточным для понимания устройства изделия, взаимодействия его составных частей и принципа работы. Изображения выполняются с максимальными упрощениями, предусмотренными стандартами ЕСКД для рабочих чертежей.

Цифровые или буквенные обозначения составных частей размещаются на полках линий-выносок;

20