(1)

1

Некоммерческое акционерное общество

СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 5В071700

Алматы 2019

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра

Промышленная теплоэнергетика

(2)

2

СОСТАВИТЕЛЬ: Абильдинова С.К. Системы производства и распределения энергоносителей промышленных предприятий. Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 5В071700 – Теплоэнергетика. - Алматы: АУЭС, 2018.- 27 с.

В методических указаниях к курсовой работе приводится задания к курсовой работе и методика гидравлического расчета всех участков заданной разветвленной тупиковой воздуховодной сети с определением диаметров трубопроводов и потерь давления; методика обоснования выбора основного и вспомогательного оборудования, устанавливаемой на компрессорной станции.

Курсовая работа является составной частью курса «Системы производства и распределения энергоносителей промышленных предприятий» СПиРЭПП.

Методические указания предназначены для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению 050717 – Теплоэнергетика очной формы обучения.

Ил.6, табл.4, библиогр.- 7 назв.

Рецензент: доц. М.Е.Туманов

Печатается по сводному плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2018 г.

(3)

3

Введение

В курсовой работе производится расчет технологической схемы воздухоснабжения промышленного предприятия, определяются технико- экономические показатели работы компрессорной станции. Курсовая работа является составной частью курса «Системы производства и распределения энергоносителей промышленных предприятий» СПиРЭПП.

Основными задачами курсовой работы является:

- систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний по курсу «Системы производства и распределения энергоносителей промышленных предприятий»;

- приобретение навыков практического применения теоретических знаний;

- накопление опыта выполнения специальных теплотехнических расчетов с использованием справочной литературы;

- закрепление специальной терминологии промышленной теплоэнергетики.

1 Общие методические указания

Необходимым условием предшествующим выполнению курсовой работы является изучение разделов курса СПиРЭПП, посвященных системам воздухоснабжения и курсов «Тепломассообмен», «Техническая термодинамика», «Нагнетатели и тепловые двигатели» и «Промышленные тепломассообменные процессы и установки».

Курсовая работа включает расчетно-пояснительную записку и графическую часть. В расчетно-пояснительной записке излагаются все вопросы и расчеты согласно методическому указанию.

При использовании справочной, учебной и методической литературы обязательны ссылки на нее. Все расчеты производить в системе СИ.

2 Задание на курсовую работу

Исходными данными для выполнения курсового проекта являются:

- схема воздуховодной сети с указанием длин всех участков, расходов каждого потребителя и мест расположения арматуры и оборудования (рисунок 2.1);

- давление на выходе из компрессорной станции и у потребителей.

Расчетная часть:

- гидравлический расчет всех участков заданной разветвленной тупиковой воздуховодной сети с определением диаметров трубопроводов и потерь давления;

(4)

4

- выбор и расчет основного и вспомогательного оборудования, устанавливаемой на компрессорной станции (расчет производить для 2 вариантов выбранного основного оборудования);

- для каждого варианта:

- расчет системы охлаждения компрессоров;

- составление компоновки проектируемой компрессорной станции и объяснение назначения и взаимного расположения основного и вспомагательного оборудования;

- сравнение выбранных вариантов и выводы (сравнить технико- экономические показатели выбранных вариантов и сделать выводы об эффективности применения конкретного варианта).

Графическая часть.

Выполнить объемом 2 листа (формат А3 и А4):

- чертеж компрессора, ресивера или концевого холодильника;

- схему компоновки компрессорной станции (для примера на рисунке 5.1 представлен продольный разрез компрессорной станции с агрегатной компоновкой).

Бланк задания и дополнительные справочные материалы выдаются студенту на четвертой неделе плановой консультации. Номер варианта выбирается в соответствии с учебным шифром студента по последним двум цифрам (по первой цифре выбирается схема воздухоснабжения, по второй цифре – расходы воздуха по потребителям и длины участков сети).

Исходные данные:

- давление на выходе из компрессорной станции 800кПа;

- давление у потребителей 600 кПа.

Условные обозначения на схемах:

- задвижка;

- сальниковый компенсатор;

- водомаслоотделитель.

На рисунке 2.1 показаны различные варианты схем тупиковой разветвленной системы воздухоснабжения.

Вариант 0:

(5)

5

Вариант 1:

Вариант 2:

Вариант 3:

Вариант 4:

(6)

6

Вариант 5:

Вариант 6:

Вариант 7:

Вариант 8:

(7)

7

Вариант 9:

Вариант 10:

Вариант 11:

(8)

8

Вариант 12:

Вариант 13:

Вариант 14:

(9)

9

Вариант 15:

Вариант 16:

Вариант 17:

Рисунок 2.1- Возможные схемы тупиковой разветвленной системы воздухоснабжения

(10)

10

Таблица 2.1- Расходы воздуха на потребителей, м³/мин.

Вариант V1 V₂ V₃ V₄ V₅ V₆ V₇ V₈ V₉

0 5 8 12 15 18 13 11 19 25 1 16 12 11 6 23 15 13 10 9 2 9 35 13 18 19 11 22 14 6 3 23 12 11 17 8 23 25 15 14 4 7 11 24 15 6 33 18 20 13 5 15 18 19 12 14 24 16 15 11 6 14 19 15 23 8 21 10 18 5 7 8 21 15 18 17 16 23 9 7 8 11 13 15 9 22 14 16 18 10 9 16 32 22 13 11 8 16 23 20 10 19 11 22 14 6 19 15 23 8 11 12 11 17 8 12 23 15 13 10 12 6 23 15 13 10 23 15 13 10 13 18 19 12 14 24 16 15 11 14 14 9 35 13 18 22 14 16 18 10 15 18 19 12 14 24 16 18 35 13 16 21 15 18 17 16 23 9 21 17 17 19 12 14 24 16 15 19 12 35 Таблица 2.2 - Длины участков воздуховодной сети, м

Вариан

т ⁰

l l₁ l₂ l₃ l4 l₅ l₆ l₇ l₈ l₉ l₁₀

0 25 150 280 135 145 115 110 85 65 100 75 1 30 180 125 165 190 135 115 100 45 160 110 2 45 170 115 60 85 50 150 175 185 55 95 3 60 85 135 300 35 145 95 55 45 65 115 4 55 75 115 175 165 250 145 95 125 130 45 5 90 275 155 100 200 190 205 140 120 75 110 6 50 85 125 140 210 115 100 75 45 150 105 7 75 95 115 155 200 145 105 85 140 165 90 8 35 160 145 225 55 125 140 75 165 140 100 9 70 110 135 95 85 115 165 120 55 65 215 10 30 180 125 165 190 135 115 100 45 160 110 11 35 160 145 225 55 125 140 75 165 140 100 12 75 95 115 155 200 145 105 85 140 165 90 13 35 160 145 225 55 125 140 75 165 140 100 14 35 160 145 225 55 175 165 250 145 95 75 15 50 150 175 185 115 175 165 250 145 95 55 16 95 115 155 200 145 105 85 140 165 45 150 17 110 135 95 85 115 165 120 110 115 165 120

(11)

11

3 Методика выполнения гидравлического расчета разветвленной тупиковой воздуховодной сети

Расчет рекомендуется выполнять в следующем порядке:

3.1 Определяются расходы сжатого воздуха на всех участках сети.

3.2 Определяется главная магистраль – совокупность участков сети от компрессорной станции до самого отдаленного потребителя. Рассчитывается длина главной магистрали L.

3.3 Рассчитывается максимальное удельное падение давления на главной магистрали по формуле:

L p a p^н  ^к

 ,

м

Па, (3.1) где p_н и p_к- соответственно давления на выходе из компрессорной станции и у потребителей, Па.

3.4 Определяется эквивалентная длина каждого участка главной магистрали по формуле

^l_эк ^



¹^,¹^¹^,¹⁵



^l_г, м, (3.2) где l_г - геометрическая длина участка, м.

3.5 Дальнейший расчет каждого из участков главной магистрали ведется последовательно по направлению от потребителя к компрессорной станции.

Определяется падение давления на участке по формуле:

palг, Па. (3.3) 3.6 Определяется среднее давление на участке:

2 P P P_ср _н 



 , Па, (3.4) где P_н- давление в начале участка, Па.

3.7 Определяется диаметр трубопровода на участке по формуле:

25 . 15 2

1220 











 

P P

V d l

ср

эк , м, (3.5) где V - расход воздуха на участке, м³/с .

3.8 По таблице 1.4 выбирается ближайший стандартный диаметр трубопровода d_ст, м.

3.9 По таблице 1.4 определяется эквивалентная длина местного сопротивления для каждого установленного на участке i вида оборудования

i эк

lМС _{, м.}

3.10 Определяется фактическая длина участка:







 ⁿ

i i эк МС г

ф l l

l

1

, м. (3.6) 3.11 Определяется фактическое падение давления на участке:

(12)

12

₅_,₂₅

2

1220

ст ф

ф

ф P d

V P  l

 , Па. (3.7) 3.12 Аналогичным образом (как в п.3.5-п.3.11) рассчитывается каждый участок главной магистрали. Результаты вычислений сводятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Расчет участков главной магистрали

№ l_ф, м V , м³ / с P, Па ^ср

P , Па

d,

м ^ст

d , м

lф, м

Pф

 , Па

3.13 Расчет простых ответвлений проводится по аналогичной методике (п.3.4-п.3.11).

Удельное падение давления на ответвлении определяется из выражения:

_отв ^,

г отвк отв

н

отв l

p a  p 

м

Па, (3.8) где l_г^отв- геометрическая длина простого ответвления, м;

отв

Pн и P_к^отв- соответственно давление в начале и конце ответвления, Па.

3.14 При расчете сложных ответвлений вначале рассчитываются участки от начала ответвления до самого удаленного потребителя («главная магистраль-ответвления»), а затем остальные участки. Результаты вычислений по каждому ответвлению сводятся в отдельную таблицу, аналогичную таблице 3.1.

3.15 Определяются суммарные потери давления от компрессорной станции до каждого потребителя.

Следует обратить внимание на следующее. Суммарные потери давления от компрессорной станции до каждого из потребителей на ответвлениях не должны отличаться от суммарных потерь давления до потребителей на главной магистрали более чем на 5%.

Если потери давления различаются на большую величину, то необходимо произвести корректировку расчета за счет изменения диаметра трубопровода на участке, непосредственно примыкающем к соответствующему пункту потребления. Если при корректировке давления невязка давлений в 5% невозможна (например, при малых диаметрах трубопровода), то выбирается диаметр, при котором невязка становится минимальной. Варианты выбора с расчетами обязательно приводятся в тексте пояснительной записки курсовой работы.

(13)

13

Таблица 3.2 – Эквивалентные длины местных сопротивлений Вид местного

сопротивления

Эквивалентная длина, м Внутренний

диаметр, м

25 32 40 50 69 81 94 106 Задвижка 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2,1 2,6 3,0 Компенсатор

сальниковый

0,4 0,5 0,6 0,8 0,9 1,0 1,3 1,5 Масловодо-

отделитель

7,1 8,0 8,9 9,7 10, 4

12, 8

15, 6

18, 0 Продолжение таблицы 3.2

Вид местного сопротивления

Эквивалентная длина, м Внутренний

диаметр, м

125 130 150 182 207 227 258 181 Задвижка 3,9 4,0 4,8 6,3 7,8 8,7 10 11,6 Компенсатор

сальниковый

1,9 2,0 2,4 3,1 3,6 4,2 4,5 5,5 Масловодо-

отделитель

23, 2

24, 0

28, 4

37, 6

42, 8

50, 0

53, 3

66,8

4 Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования, устанавливаемой на компрессорной станции

4.1 Выбор компрессоров

Выбор типа, марки, количества и производительности компрессоров, устанавливаемых в машинном зале компрессорной станции, производят на основе:

- средней расчетной и максимальной длительной нагрузок на компрессорную станцию;

- требуемого давления сжатого воздуха у потребителей;

- принятого способа подачи сжатого воздуха потребителям;

- сведений о типах и марках компрессоров, выпускаемых компрессорными заводами.

Выбирая компрессор по давлению, необходимо следить за тем, чтобы конечное давление воздуха, выходящего из компрессора, превышало требуемое давление воздуха у мест потребления не более чем на 0,3-0,4 МПа, так как редуцирование воздуха с высокого давления на низкое является неэкономичным.

Не следует принимать поршневой компрессор, сжимающий воздух до

(14)

14

давления, значительно превосходящего требуемое, так как у поршневого компрессора давление регулируется автоматически соответственно давлению в сети. В результате этого в компрессорной станции будет непроизводительно расходоваться электроэнергия.

При конечном давлении сжатия до 0,6 МПа применяются одноступенчатые компрессоры, а при большом давлении – многоступенчатые.

Среднюю расчетную нагрузку V^ср^.^ч на компрессорную станцию определяем в зависимости от схемы воздухоснабжения по данным потребления воздуха



V_i из таблицы, 3.1, а максимально длительную нагрузку рассчитывают по формуле:

V^max^.^ч V^ср^.^чk_max, м³/ч, (4.1) где k_max- коэффициент максимального потребления, который зависит от характера нагрузки, возможного одновременного включения и принимает значения k_max 1.21.5.

Для достижения требуемой производительности и требуемого давления потребителей в некоторых случаях необходима параллельная и последовательная или комбинированная работа компрессоров.

Параллельная схема соединения компрессоров приводит к увеличению расхода газа в системе, суммарная производительность системы компрессоров может быть получена как сумма производительности каждого компрессора при одинаковом давлении.

При последовательном соединении производительность системы остается постоянной, а давление в системе равно сумме давлений, развиваемых каждым компрессором в отдельности.

По результатам расчета определяется максимально длительная нагрузка и давление сжатого воздуха на компрессорную станцию. Затем на основании сведений о типах и марках компрессоров из таблиц Приложения выбираются сами компрессоры.

4.2 Выбор основного и вспомогательного оборудования

Методика выбора производительности, количества и типоразмеров компрессоров, устанавливаемых на станции, зависят от характера потребителей, получающих сжатый воздух от данной КС.

При снабжении сжатым воздухом предприятий с давлением не выше 1- 1.2 МПа рабочая производительность КС выбирается, исходя из назначения, максимально длительной нагрузки предприятия и категорийности технологических процессов, обслуживаемым сжатым воздухом. Обычно на КС устанавливают однотипные агрегаты, один из которых является резервным. Если на станции необходимо установить агрегаты с разной

(15)

15

производительностью, то резервный компрессор должен иметь производительность самого крупного рабочего агрегата.

Величина резервной и установленной производительности КС с однотипными агрегатами зависит от числа компрессоров – N_раб, обеспечивающих рабочую производительность станции.

Оптимальное количество рабочих и резервных компрессоров на станции определяется на основе технико-экономических расчетов, исходя из минимума приведенных затрат на сооружение и эксплуатацию КС.

При снабжении сжатым воздухом ограниченного количества потребителей, каждый из которых требует значительного расхода воздуха, изменяющегося по индивидуальному графику, как правило, применяется блочная схема воздухоснабжения от центробежных или осевых компрессоров.

При этой схеме подача воздуха каждому потребителю осуществляется индивидуальным компрессором, а общее количество компрессоров на станции определяется числом обслуживаемых потребителей.

Для обеспечения экономичной, надежной и длительной работы компрессорной станции, уменьшения износа компрессоров, а также для подачи потребителям сжатого воздуха требуемого давления, необходимой температуры, чистоты и минимальной влажности компрессорные установки дополняются вспомогательным оборудованием.

В состав вспомогательного оборудования входят:

- устройства для очистки всасываемого воздуха от механических примесей и влаги—фильтры и фильтр-камеры;

- устройства для очистки и осушки нагнетаемого воздуха от масла и воды-маслоотделители, системы осушки ;

- устройства для охлаждения нагнетаемого воздуха—

межступенчатые и концевые холодильники;

- сосуды для выравнивания пульсаций давления в сети и аккумулирования воздуха-воздухосборники;

- системы автоматического контроля и управления работой компрессорной установки.

Очистка воздуха в специальных устройствах таких, как воздухоприемники, фильтры, фильтр-камеры и т.д. осуществляется двухступенчато. В первой ступени, как правило, крупные частицы отделяются силами инерции, во второй- осуществляется фильтрация мелких частиц.

Устройство грубой очистки воздуха обычно компануется вместе с фильтрами в единую фильтр-камеру. Устройство грубой очистки устанавливают при размещении компрессорной станции в местности с большой запыленностью наружного воздуха для загрузки фильтров тонкой очистки.

4.3 Выбор вспомогательного оборудования компрессорной станции 4.3.1 Выбор ресивера.

(16)

16

Основным конструктивным параметром ресивера является его объем, Vр_{, м}³, который с достаточной степенью точности может быть определен по формуле:

V_р 1.6 V_к , (4.2) где

V

_к - производительность выбранного компрессора, м³/мин.

Рисунок 4.2 – График зависимости емкости воздухосборника от производительности компрессора

Емкость воздухосборника в зависимости от производительности компрессора можно определить также по графику (рисунок 4.2).

На компрессорных станциях обычно устанавливают по одному ресиверу на каждый компрессор. В таблице приложения А приведены ресиверы, выпускаемые в СНГ.

4.3.2 Выбор влагомаслоотделителей.

В настоящее время на компрессорных станциях в основном используются устройства для комплексной очистки сжатого воздуха. К таким устройствам относятся фильтры-масловодоотделители (ФМО). Их конструкция зависит от степени очистки воздуха и регенерации фильтрующего элемента. В таблице приложения Б приведены характеристики фильтров- масловодоотделителеи: «Арктис-Р» (ОАО Техмаш г.Екатеринбург). Фильтры выбирают в зависимости от производительности и рабочего давления компрессора.

(17)

17

Фильтр состоит из двух последовательно соединенных блоков первой и второй ступени очистки, размещенных в цилиндрическом корпусе. Первая ступень (грубая очистка) отделяет твердые частицы и влагомасляную аэрозоль до 50-70% капельной влаги от потока воздуха и изготовлен из пористого материала пеноникеля.

Вторая ступень (тонкая очистка) доводит очистку газового потока от аэрозоля до 98-99%. На компрессорных станциях обычно устанавливают по одному масловодоотделителю на каждый компрессор.

4.3.3 Расчет системы охлаждения компрессоров.

Промежуточный воздухоохладитель поставляется заводом изготовителем совместно с компрессорной установкой. Концевой воздухоохладитель подбирается на месте. Для его выбора требуется определить количество воды, необходимое для охлаждения компрессоров.

4.3.4 Расчет необходимого количества воды на охлаждение двухступенчатого поршневого компрессора.

Процесс сжатия газа в двухступенчатом компрессоре с промежуточным и концевым охлаждением в T S диаграмме представлен на рисунке 4.3.

Теплота цикла в ней расходуется в двух направлениях: на повышение температуры сжатого воздуха и на нагрев рубашки компрессора.

В диаграмме (12) и (34)- политропное сжатие воздуха в ступенях компрессора, (23)и (45)- изобарное охлаждение сжатого воздуха в промежуточном и концевом холодильниках.

Рисунок 4.3 – Сжатие воздуха в двухступенчатом компрессоре с промежуточным охлаждением

Расчет необходимого количества воды на охлаждение компрессоров рекомендуется проводить по следующей методике.

1. Во-первых, определяют количество теплоты, передаваемое рубашке компрессора Q¹р, Вт для первой ступени:

(18)

18 )

1 ( ² ¹

0

1 C T T

n k V n

Q р _к _v 



   , Вт , (4.3) и для второй ступени:

⁽ ⁾

1 ⁴ ³

0

2 C T T

n k V n

Q р _к _v 



   , Вт, (4.4) где n и k- показатели политропного и изобарного процессов ( для воздушного компрессора n1,2 - для первой ступени и n1,25 - для второй ступени, k 1,4 соответственно);

Cv - массовая изохорная теплоемкость газа (для воздуха C_v= 721 Дж/(кг К);

3 1,T

T - температуры воздуха на входе в ступень(рекомендуется

K T

T₁  ₃ 300 );

4 2,T

T - температуры сжатого воздуха на выходе из ступени, определяются из следующего соотношения:

n n

вых вх

P T P T T

2 1

1 4 2





 



 

 , К, (4.5) где P_вх - давление всасываемого воздуха из атмосферы на входе в первую ступень компрессора при температуре T₁;

Pвых- давление воздуха на выходе из первой ступени компрессора;

пр

вых P

P  - давление сжатого воздуха на выходе из первой ступени равно промежуточному давлению между ступенями, т.е. P_пр P_вх₁.

1 - степень повышения давления в первой ступени, которая определяется из выражения:

₂

2 2 1

1 D

 D

 , (4.7) где D₁,D₂- диаметры цилиндров первой и второй ступеней (определяются из таблицы приложения А).

2. Во- вторых, определяют количество теплоты, которое надо отвести от сжатого воздуха в промежуточном и концевом воздухоохладителях Q_х,Вт:

Qпрх V_к



₀c_p(T₂ T₃), (4.8) Q_х^к V_к



₀c_p(T₄ T₅), (4.9) где сp - массовая изобарная теплоемкость газа (для воздуха с_p=1005 Дж/(кгК);

T₅- температура воздуха на выходе из концевого холодильника, (рекомендуется T₅=310-320 К).

3. Определяют расход охлаждающей воды через рубашку компрессора:

(19)

19

в в

р р

р Tc

Q M Q



 

2 1

, кг/с. (4.10) 4. Расход охлаждающей воды через холодильники компрессора M_х, кг/с:

в р в

к х пр х

х T c

Q M Q



  , (4.11)

где Tв - нагрев охлаждающей воды при прохождении рубашки компрессора и концевого холодильника, (обычно T_в 1520К);

с^в^p - массовая изобарная теплоемкость воды ( с_p=4193 Дж/(кг К)).

5. Суммарное количество воды на охлаждение одного компрессора (с учетом потребности на самой компрессорной станции) M_ , кг/с:

M (1.11.2)(M_р M_х) . (4.12) 6. В случае использования однотипных компрессоров общий расход воды на компрессорную станцию M_кс, кг/с равен

M_кс M_n , (4.13) где n - количество одновременно работающих компрессоров.

4.3.5 Выбор концевого воздухоохладителя.

Для выбора концевого воздухоохладителя необходимо знать требуемую поверхность теплообмена F_хк_{, м}², которая определяется по формуле:

_хк Q , F  k t

 (4.14) где Q - тепловая производительность аппарата, Вт;

t- средняя температурная разность теплоносителей, К.

Средняя температурная разность теплоносителей, t, К находится из выражения:

) ln(

м б

t t

t t t





 

 , (4.15)

где tб T₄ Tв_- _{больший} температурный напор между теплоносителями;

в

м T T

t   

 ₅ _- меньший температурный напор между

теплоносителями.

Температуру воды на входе в концевой холодильник Tв _{принять} равной T_в =300 К, а температуру воды на выходе из концевого холодильника

(20)

20

Tв₌₃₁₅_320 К. Коэффициент теплопередачи принимается из диапазона 15....25

К м

Вт

2 .

В таблице приложения Б приведены данные концевых воздухоохладителей производства ОАО «Компрессорный завод» (г.

Краснодар, Россия), стандартно устанавливаемые на двухступенчатых компрессорах общего назначения.

На рисунке 4.4 показана схема охлаждения поршневого компрессора с промежуточным и конечным охладителями. Подвод охлаждающей воды к охлаждающим рубашкам цилиндров и крышек цилиндров, а также к промежуточным и конечным охладителям может осуществляться из водопровода и системы оборотного водоснабжения.

1- сливная воронка; 2- масляный бак со змеевиком охлаждения масла;

3- цилиндр высокого давления; 4- промежуточный воздухоохладитель;

5- цилиндр низкого давления; 6- концевой воздухоохладитель.

Рисунок 4.4 - Схема охлаждения поршневого компрессора 5 Компоновка компрессорной станции

Компоновкой компрессорной станции называется взаимное расположение ее сооружений на отведенной площадке, а также взаимное расположение производственных и бытовых помещений в главном здании компрессорной станции и расположение в них основного и вспомогательного оборудования компрессорных установок.

Компоновка компрессорной станции должна выполняться, главным образом, с учетом возможных минимальных первоначальных затрат и минимальных ежегодных издержек на эксплуатацию компрессорных установок, то есть по минимуму годовых приведенных затрат.

(21)

21

К сооружениям компрессорной станции относятся: главное здание, воздухосборники или другие группы воздухохранительных емкостей, водоснабжающие и водоохлаждающие устройства (насосная станция, напорная башня, градирня, бассейн и т.п.), отдельно стоящие или пристраиваемые воздухозаборные устройства (воздухоприемники, воздухозаборные шахты, фильтркамеры), различные колодцы, лестницы и площадки обслуживания оборудования и арматуры, а также трансформаторные подстанции.

Машинный зал является важнейшей частью здания компрессорной станции и занимает наибольшую его площадь. К машинному залу обычно примыкают: фильтркамеры, помещение промывки фильтров и зарядки их маслом, ремонтная мастерская, кладовая масел, кладовая вспомогательных материалов, помещение электрораспределительных устройств, трансформаторная подстанция, помещения воздухохранительных емкостей, насосная станция водоснабжения и бытовые помещения.

В машинном зале устанавливаются компрессоры с их приводами, конечные охладители сжатого воздуха, небольшие по емкости масловодоотделители, фильтры, а также другое вспомогательное оборудование, размещение которого в машинном зале допускается правилами техники безопасности и противопожарными нормами.

На рисунке 5.1 и рисунке 5.2 показана полностью агрегатная компоновка компрессорной станции с индивидуальными конечными охладителями и воздухосборниками. Приведен план и поперечный разрез типовой компрессорной станции производительностью 1000 м³/час.

Агрегатная компоновка компрессорных установок имеет следующие преимущества:

- независимость работы каждой компрессорной установки;

- возможность применения автоматического регулирования работы компрессорной станции;

- однотипность размещения оборудования трубопроводов, арматуры и приборов в машинном зале, позволяющая применять современные методы монтажа.

(22)

22

Рисунок 5.1 – Расположение оборудования компрессорной станции с агрегатной компоновкой

(23)

23

Рисунок 5.2 - Поперечный разрез компрессорной станции, изображенной на рисунке 5.1

(24)

24

Приложение А

Таблица П1–Технические данные воздушных поршневых стационарных компрессоров

Показатели ВП-10/8 ВП-20/8 ВП-30/8 ВП-50/8 ВМ10- 100/8 Производительность,

м³/мин 10 20 30 50 100

Давление всасывания, МПа

Атмасферное Давление нагнетания,

МПа 0.88 0.88 0.88 0.88 0.88

Диаметр целиндров:

ЦНД,м ЦВД,м

0.305 0.190

0.40 0.23

0.47 0.30

0.60 0.35

0.85 0.5 Габаритные размеры:

длина, м ширина, м высота, м

1.65 1.33 1.625

2.7 1.62 2.23

3.90 2.50 3.4

3.7 3.1 3.3

5.18 4.43 3.00 Стоимость

компрессора (с НДС), тыс. руб.

690 925 1340 1880 2820

Масса компрессора, кг 1340 4700 8240 13000 18700 Тип электродвигателя АВ2-

101-8

ДСК12- 24-12

БСДКМ 15-21-12 УЗ

ДСК173- 16-16

СДК2- 17-26- 12К Масса

электродвигателья, кг

590 1070 1510 3415 3815

Стоимость

электродвигателя (с НДС) тыс. руб.

85 135 162 197 240

(25)

25

Приложение Б

Таблица П2-Техническая характеристика воздухосборников Обоз-

начение

В- 0,5

В- 1,0

В- 1,6

В- 2,0

В- 3,2

В- 4,0

В- 5,0

В- 6,3

В- 8,0

В- 10,0

В- 16,0

В- 20,0

В- 25,0 Емкость,

м³ 0,5 1,0 1,6 2,0 3,2 4,0 5,0 6,3 8,0 10,0 16,0 20,0 25,0 Масса

воздухо- сборника, кг

300 380 600 700 900 1000 1200 1400 1900 2600 3100 3900 5300

Цена с НДС,

(тыс.тенге)

165 385 468 550 605 660 750 962 1100 1210 1595 1925 2063

Таблица П3 - Влаго-маслоотделительные фильтры серии «Арктис» с регенерируемыми фильтрующими элементами

Модель фильтра

Произво- дительность м³/мин

Рабочее давление, атм

Присоединение /Масса,кг

/Размеры (Н×D, мм)

Цена с Н.Д.С., тыс.тенге Арктис-Р-1/10 0,4-1 до 10 G1/2,5/103×100 56,65 Арктис-Р-3/10 1,2-3 до 10 Ду 25/12,5/326×150 84,15 Арктис-Р-6/10 2,4-6 до 10 Д40/16,7/515×205 92,4 Арктис-Р-

10/10

4-10 до 10 Ду 50/33/572×315 112,75 Арктис-Р-

30/10

12-30 до 10 Ду 80/59/808×315 174,9 Арктис-Р-

50/10

20-50 до 10 Ду 100/91/823×370 237,05 Арктис-Р-

100/10

40-100 до 10 Ду150/131/1212×370 403,15

Таблица П4- Технические характеристики концевых холодильников

Показатели ХРК-5 ХРК-10 ХРК-25 ХРК-40 ХРК-100 Площадь

поверхности теплообмена, м²

5 10 25 40 100

Цена с Н.Д.С., тыс.тенге

376,75 454,85 684,2 883,3 1265

(26)

26

Таблица П5-Эквивалентные длины местных сопротивлении для стальных сварных и цельнотянутых труб

Устройства 69 84 91 106 125 130 150 182 207 227 258 281 Задвижка 1,8 2,1 2,6 3,0 3,9 4,0 4,8 6.3 7.8 8,7 10,0 11,6 Компенсатор

сальниковый 0,9 1,0 1,3 1.5 1,9 2,0 2,4 3,1 3,6 4,2 4.4 5,5 Масло-

влагоотделитель 10,4 12,8 15.6 18,0 23,2 24,0 28,4 37,6 42,8 50,0 53,3 66,8 Продолжение таблицы П5

Внутрений диаметр воздухопровода, мм

307 331 355 407

Устрой-ства Эквивалентная длина, м

Задвижка 13.5 16,1 17,2 19,3

Компенсатор сальниковый

6,3 7,1 7,5 8,2

Масло-

влагоотделите ль

75,0 85,0 90.0 100,0

(27)

27

Список литературы Основная

1 Парамонов А.М. Системы воздухоснабжения предприятий: - СПб.:

Изд-во «Лань», 2011 г.

2 Блох Х. Компрессоры. Современное применение: -М: «Техносфера».:

2011 г.

3 Портнов В.В. Воздухоснабжение промышленного предприятия:

Учебное пособие. - Воронеж: ГОУ ВПО, 2007. - 228 с.

4 Молчанова Р.А. Расчет системы воздухосна6жения промышленного предприятия: Учебное пособие. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2003. - 60 с.

5 Веригин И.С. Компрессорные и насосные установки: Учебник.

- Москва: Изд.центр «Академия», 2007. - 288 с.

Дополнительная

6 Борисов Б. Г., Калинин Н.В., Михайлов В.А., и др./Под ред. В.А.

Германа. Системы воздухоснабжения промышленных предприятий. - Москва: МЭИ, 1989. -180 с.

7 Кропенкова Н.Н., Вигдорович М.Б. Компрессорные машины:

Каталог. – Москва: Цинтихимнефтемаш, 1987.

Содержание

Введение………

1 Общие методические указания….………

2 Задание на курсовую работу……….

3 Методика выполнения гидравлического расчета разветвленной тупиковой воздуховодной сети………..………..

4 Расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования, устанавливаемой на компрессорной станции ……….

4.1 Выбор компрессоров………...

3 3 3 11 13 13 4.2 Выбор основного и вспомогательного оборудования………... 14 4.3 Выбор вспомогательного оборудования компрессорной станции……….

15 5 Компоновка компрессорной станции………

Приложение А………..

Приложение Б………

20 24 25 Список литературы……… 26

(28)

28

Сводный план 2018г., поз. 94

Сауле Кианбековна Абильдинова

СИСТЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГОНОСИТЕЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов специальности 5В071700-Теплоэнергетика

Редактор Л.Т.Сластихина

Специалист по стандартизации Г.И.Мухаметсариева

Подписано в печать . . . Формат 60×84 1/16

Тираж 25 экз. Бумага типографская №1 Объем 1,57 уч.-изд.л. Заказ . Цена 785 тг.

Копировально-множительное бюро некоммерческого акционерного общества

«Алматинский университет энергетики и связи»

050013, Алматы, Байтурсынова, 126