10. Пример расчёта системы воздухоснабжения

ОТ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ С ПОРШНЕВЫМИ

КОМПРЕССОРАМИ.

Задание и исходные данные к расчету. Разработать и рассчитать систе­му снабжения сжатым воздухом химического предприятия г. Казани при

следующих условиях работы:

-годовое потребление воздуха

-число часов воздухопотреблепия

Показатели графика воздухопотребления:

-коэффициент максимально длительной нагрузки

-коэффициент максимально возможной нагрузки

Параметры воздуха, требуемые потребителем:

- давление в коллекторе у потребителя

-температура сжатого воздуха ;

-влагосодержапие воздуха = 0,75 г/кг.

Характеристика воздушной магистрали:

-суммарная длина прямых участков = 250 м;

-число тройников (разветвлений) =3 шт.;

-число задвижек = 3 шт.;

-число поворотов на 90° = 13 шт.

Дополнительные условия:

-расход в ответвления магистрали отсутствует;

-часть воздуха в количестве Qад =98.7 м³/мин дополнительно осушать до точки росы = −50 °С;

-производственное водоснабжение осуществляется от локальной обо­ротной системы водоснабжения с градирнями;

-система холодоснабжения системы осушки воздуха индивидуальная для каждой компрессорной установки, по схеме с промежуточным хладоносителем;

-хладоагент - хладон R22;

-хладоноситель — водный раствор этиленгликоля.

10.1. Расчет нагрузки на кс и выбор основного оборудования

Среднегодовая нагрузка станции Qср с учетом 10% потерь воздуха в коммуникациях:

=417 м³/мин.

Максимально длительная нагрузка КС Qм.д.:

Qм.д.=К м.д ∙ Qср=1,18 • 417 = 492.1 м³/мин

Максимально возможная нагрузка КС Qм.в.:

Qм.в. = Км. в.∙ Qcp = 1,42 • 417 = 592,1 м³/мин.

При данных нагрузках возможны варианты схем КС с использованием как поршневых (ПК), гак и центробежных (ЦСК) компрессоров.

Станция с ПК

Для станции с ПК оптимальное количество рабочих машин составляет обычно n =4 ÷ 6 шт.

1-й вариант

Примем n =4 шт., n =1 шт., тогда расчетная производительность одного компрессора Qк.расч составит:

Qк.расч = м³/мин.

Так как максимальное давление нагнетания компрессора с учетом воз­можных потерь давления в сетях и системе осушки воздуха не превысит P =0,9 МПа, то этому варианту подходит компрессор марки 4ВМ10-120/9 (см. табл. 11 приложения) с производительностью Qк= 124 м³/мин.

Тогда рабочая производительность КС Qраб составит:

Установленная производительность Qуст:

при резервной производительности Qрез:

Полагая, что расчетная рабочая производительность КС Qр = Qм.д., коэффициент резерва составит:

2-й вариант

Примем тогда

В этом случае подходит компрессор 4BM10-100/9 с производительностью Qк=100 м³/мин.

Тогда производительность КС составнт:

Коэффициент резерва составит:

3-й вариант

Примем тогда

Ближайший типоразмер компрессора, возможный для установки: 4ВМ10-100/9 с Qк = 100 м³/мин.

При этом производительности и коэффициент резерва КС составят:

Qуст = 700 м³/мин; Qраб= 600 м³/мин ; Qрез=100м³/мин.

Коэффициент резерва излишне завышен и этот вариант отвергается

Таким образом, вполне приемлемы 1-й и 2-й варианты. Для окончатель- ного выбора необходимо их технико-экономическое сравнение. Более пред-почтительным можно считать 2-й вариант.

Станция с ЦБК

Для станции с центробежными компрессорами оптимальное количество рабочих машин обычно составляет

1-й вариант:

Примем

Расчетная производительность одного компрессора Qк.р. составит:

В этом варианте возможно использование компрессора ЦК-135/8 Казанского компрессорного завода (см.табл. 10 приложения).

В таком случае при работе ТКУ в расчетных режимах КС будет иметь

следующие производительности:

т.е. имеется некоторая избыточность в резерве:

2-й вариант

Примем

Тогда расчетная производительность Qк.р одного компрессора должна быть:

Возможна установка компрессоров 43ВЦ-160/9 Казанского компрессорного завода. В таком случае производительности и коэффициент резерва КС составят:

Это подходящий вариант, однако, в настоящее время ККЗ начал серийный выпуск компрессоров 32ВЦ-100/9 с производительностью Qк = 100 м³/мин. Поэтому возможен

3-й вариант

с ТКУ 32ВЦ-100/9, который аналогичен 2-му варианту с поршневыми компрессорами 4ВМ 10-100/9 , т. е.

ПроизводительностьКС:

Таким образом, для окончательного выбора типов, типоразмеров и числа устанавливаемых машин необходимо технико-экономическое сравнение как минимум 4-х вариантов набора оборудования.

Для дальнейших расчетов выбираем 2-й вариант КС с ПК, где к установке приняты компрессоры 4ВМ 10-100/9 в количестве = 5 шт, = 1 шт.

И 3-й вариант с ТКУ 32ВЦ-100/9