Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [ 33 ] 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

ожидать увеличения удельного расхода энергии на 12-15 %, а в случае невключения второго компрессора перерасход энергии возрастет до 20-30 "6. Установка же третьего турбокомпрессора с целью сохранения одного турбокомпрессора в постоянном резерве явно нецелесообразна.

Варианты IV и V обеспечивают постоянную работу базового турбокомпрессора с полной нагрузкой в течение первых двух смен и примерно с 50%-ной нагрузкой в течение третьей смены, что снизит общую экономичность выработки воздуха. Наиболее рациональным решением в данном случае является смещение времени работы ряда потребителей воздуха с целью выравнивания графика расхода, а также перевода в третьей смене на сжатый воздух ряда потребителей пара, например молотов. Затруднением является необходимость прогрева молотов перед каждым переводом с воздуха на пар; перевод же на воздух производится простым переключением вентилей.

По сравнению с вариантом I, варианты IV-V (а также II- III) усложняются налич>1ем разнотипного оборудования. Очевидно вариант V предпочтительнее, так как он имеет только два типа компрессоров: в варианте III наличие трех типов компрессоров усложняет эксплуатацию. Наличие в этом случае только двух горизонтальных компрессоров (вместо пяти вертикальных в варианте IV) не дает существенного преимущества III варианту ввиду громоздкости, большого веса и больших габаритов горизонтальных компрессоров.

Варианты VI-VIII базируются только на поршневых компрессорах, причем наиболее целесообразны варианты VII и VIII, имеющие следующие преимущества: минимальную установленную мощность; максимальный коэффициент резерва; однотипное оборудование, облегчающее ремонт и обслуживание; большую маневренность работы станции.

Для вариантов VII и VIII возможно уменьшение числа компрессоров до 8 и 10, что уменьшит установленную производительность до 400 м/мин, при коэффициенте резерва 95 и 97,5%. Однако в этом случае для покрытия потребления в 370 м/мин должны работать все машины, а это затруднит ремонты и ревизии. Прн большом числе эксплуатируемых машин неизбежна остановка одной, а иногда и двух машин. Очевидно, для увеличения надежности и бесперебойности воздухоснабженпя, необходимо число машин увеличить до 9 и 11, чго даст возможность беспрепятственно производить ремонты и ревизии.

Для вариантов VI, VII и VIII (особенно для двух последних) можно обеспечить экономичный режим работы машин с полной загрузкой.

Разнообразие типов оборудования и различная степень неравномерности графика расхода воздуха требуют разработки для каждой станции графика режима работы с целью наиболее ра-

цнонального использования оборудования, т. е. с целью наивыгоднейшего распределения нагрузки между отдельными компрессорами и создания оптимального режима работы компрессоров. График работы компрессорных машин станции разрабатывается на год с учетом плановых простоев машин в ремонте и в резерве. Уточненный график разрабатывается на месяц. Ежедневно составляется предварительный график работы на следующие сутки. При составлении графика работы оборудования предусматривается в первую очередь следующее:

покрытие графика расхода воздуха работающими компрессорами; в случае невозможности покрытия всех пиков расхода одновременно разрабатывается скорректированный выравненный график расхода с указанием способов смещения по времени работы потребителей воздуха, таким образом, чтобы обеспечивалось бесперебойное снабжение воздухом необходимого давления всех ра-. ботающих потребителей;

максимально возможная загрузка базовых компрессоров в первую очередь турбокомпрессоров;

максимально возможная загрузка наиболее экономичных машин; соблюдение установленной очередности включения резервных и выключения работающих компрессоров при изменении гра-(j ика расхода воздуха и при плановых или вынужденных остановках работающих машин. Оперативное изменение установленной очередности включений или выключений машин фиксируется в эксплуатационном журнале с обоснованием причин изменения предварительного плана очередности включений и выключений компрессоров.

Давление воздуха

60. Параметры

сжатого воздуха Компрессорные установки должны раз-

вивать давление, достаточное для нормальной производительности пневматических устройств и для покрытия сопротивлений в трубопроводах от компрессорной станции до потребителей сжатого воздуха.

На основании длительного опыта эксплуатации и учета требований заводов-изготовителей пневматических инструментов и машин выявлены следующие величины необходимого давления сжатого воздуха перед приемниками (в ати):

Штамповочные молоты................ 6-7

Формовочные машины................ 6-6,5

Ковочные молоты, пневматические молотки (клепальные, рубильные, отбойные), машины шлифовальные, сверлильные, резания и т. д., трамбовки, вибраторы, поддержки, подъемники, форсунки для мартеновских печей, крупные воздухоструйные (пескоструйные, дробеструйные) аппараты и т. д............ 5-6

Форсунки малых печей, обдувочные сопла, малые пескоструйные и дробеструйные аппараты, краскораспылители и т. д.................... 3-4

Понижение давления вызывает уменьшение иронзЕодительности пневматических устройств и может принести существенный ущерб производству. Так, например, по данным фирм и заводов-изготовп-телей, снижение давления с 5,5 до 4 ати уменьшит число ударов пневматического молотка на 15 "о, а работу удара уменьшит на 48 "о. Уменьшение расхода во.здуха в единицу времени на 28% не является оправданным. В ряде случаев пониженная производительность приводит к увеличению удельного расхода возду.ха.

Повышение давления сверх необходимого вызовет неоправданное увеличение расхода воздуха, в частности увеличение утечек. В отдельных случаях повышенное давление создает опасности при работе с пневматическими инструментами и устройствами.

Требования повысить давление по сравнению с указанным выше объясняется либо чрезмерным износом пневматических машин и инструментов, либо чрезмерными потерями давления в пневматических машинах, в малых по сечению - воздухопроводах, местными потерями и чрезмерными утечками в шлангах, соединениях и пневматических устройствах.

При нормальной эксплуатации и устранении повышенных потерь указанное выше давление вполне обеспечивает интенсивную производительную работу пневматических приемников.

При нормальных условиях потери давления в трубопроводах не превышают 0,5 am даже для удаленных точек. Как правило, падение давления от компрессорной до потребителей может быть выдержано в пределах 0,1-0,3 ит.

Давление, развиваемое компрессорами, нормально должно превышать рекомендуемое для приемников на 0,5 am, и, следовательно, рекомендуемое давление компрессорных установок, в подавляющем большинстве случаев, можно принять равным 6,5 ати (7,5 am). Для работы штамповочных молотов и некоторых типов формовочных машин давление за компрессорами должно быть повышено до 7-7,5 ати, а для работы малых пескоструйных аппаратов, обдувочных сопел и распылительных устройств давление в компрессорных может быть снижено до 4-4,5 ати.

В случае невозможности раздельного (по давлению) воздухоснабжения приходится ориентироваться на более высокие давления. Однако при хорошем состоянии молотов и формовочных машин и при устранении больших потерь давления в воздухопроводах (достаточные сечения, малые длины при близком расположении) и в самых машинах можно в основном ограничиться давлением за компрессорами 7 ати; а в случае отсутствия воздушных штамповочных молотов или возможности выделения для них компрессоров повышенного давления, давление за компрессорами можно ограничить величиной 6,5 ати (7,5 am).

Компрессоростронтельные заводы выпускают компрессоры общего назначения поршневые и центробежные на давление 9 ата, что объясняется установившейся практикой эксплуатации чрез-

мерно перегруженных воздухопроводов, большими местными потерями и недопустимым износом пневматических приемников.

Прп нормальных условиях эксплуатации воздушно-силового хозяйства давление в выпускаемых компрессорах 9 am неоправ-даио и должно быть снижено до 7,5 am, за исключением случаев питания молотов штамповочных цехов, для которых следует выделить компрессоры повышенного давления с перепускными клапанами в общую магистраль.

На большинстве предприятий давление в компрессорных поддерживается в пределах 7-7,8 am, т. е. в пределах рекомендуемых оптимальных давлений, поэтому следует считать вполне целесообразным производить выпуск основного количества поршневых и центробежных компрессоров общего назначения на давление 7,5 am. что удешевит производство компрессоров и даст существенную экономию энергии на выработку сжатого воздуха.

Установка компрессоров, рассчитанных на 9 am приводит к недоиспользованию мощности для всех типов компрессоров, а для центробежных заметно снижает экономичность, так как компрессор работает в области более низких к. п. д., что легко выявляется из рассмотрения характеристики компрессора.

Температура воздуха

В зависимости от температуры всасываемого воздуха, степени повышения давления и степени охлаждения температура сжатого воздуха обычно колеблется в пределах 80-120 . При наличии ксниевого холодильника температура воздуха снижается до 40- 60° С, а при неудовлетворительном охлаждении и высокой температуре всасываемого воздуха температура сжатого воздуха повышается до 130--140° G, что служит показателем повышенного расхода энергии на выработку сжатого воздуха. При использовании приемниками подогретого воздуха перерасход энергпн на сжатие в некоторой мере компенсируется уменьшенным расходом воздуха. Поэтому в случае небольшой протяженности воздухо-прсводов их ц&песообразно изолировать для сохранения повышенной температуры и уменьшения расхода возду.ха в приемнике. Как правило, воздух выгодно подогревать перед приемниками. Охлаждение воздуха концевыми холодильниками после компрессора не отражается на расходе энергии компрессорами.

Для увеличения производительности ком-61. Пути увеличения прессора всасываемый воздух должен производительности иметь более высокое давление и возможно и экономичности более низкую температуру.

компрессоров Повышение давления всасывания до-

стигается уменьшением сопротивления трубопроводов, фильтров, клапанов и т. д.

Всасывающий трубопровод должен быть по возможности Коротким и достаточного сечения. При длине всасывающего

воздухопровода до 10 допускается скорость воздуха в воздухопроводе до 10 м1сек; при большей длине скорость следует уменьшить, с тем чтобы гидравлическое сопротивление всасывающего трубопровода не превышало 500 н1м [50 мм вод. ст.].

Скорость протекания воздуха в фильтрах принимается равной 1-1,5 м/сек. Сопротивление фильтра не должно превышать 200 н/м [20 мм вод. ст. ]; нормальным считается сопротивление 50-100 н/м [5-10 мм вод. ст.]. Для суждения о величине сопротивления фильтра последний снабжают U-образным или микроманометром, присоединенным до и после фильтра.

Планово-предупредительный ремонт должен предусматривать периодическую своевременную очистку фильтра, чтобы сохранялось качество фильтрации и нормальное сопротивление фильтра.

Повышение давления на всасывающей линии является во всех случаях эффективным средством увеличения производительности. Одним из способов повышения производительности является инерционный наддув.

В случае дефицита сжатого воздуха и невозможности установки дополнительных машин можно рекомендовать наддув при помощи специально установленного вентилятора или воздуходувки, имеющих ту же производительность, что и компрессор, и создающих «подпор» во всасывающей линии. При сохранении неизменными температуры и объема всосанного воздуха масса всасываемого воздуха изменится прямо пропорционально абсолютному

ТПонижение температуры всасываемого воздуха достигается специальным охлаждением его и предотвращением дополнительного подогрева воздуха во всасывающем трубопроводе. Для уменьшения температуры всасываемого воздуха, необходимо забор воздуха производить из затененного места и всасывающий трубопровод проводить в местах, удаленных от источников тепла. В случае невозможности полного предотвращения нагрева всасываемого воздуха необходимо хорошо изолировать всасывающий трубопровод. При длинных всасывающих трубопроводах внутри зданий температура всасываемого воздуха временами повышается до 30-

давлению, т. е.

. Так, например, если прн наддуве возду-

ходувкой давление всасывания с pi = 0,97 am повысится до Pl = 1,1 am, то масса воздуха станет равной

1 Pl

т\ = -т\=--

= l,13mi.

Pi 0.97

Т. е. производительность возрастает на 13%. В среднем наддув увеличивает производительность компрессора на 10%, на 0,1 ати давления предвключенного нагнетателя.

Экономичность машнны при искусственном наддуве не возрастает, так как предвключенный нагнетатель также расходует энергию на работу сжатия. При инерционном наддуве уменьшается относительная величина механических потерь.

Сгепень наддува определяется повышением давления от р\ при всасывании в нагнетатель до давления pi в конце наддува Pl

(р = -. Влияние степени наддува и температуры наружного воздуха на производительность и экономичность компрессора характеризуется графиками (фиг. 115), из которых видно, что применение наддува особенно эффективно при высоких температурах всасываемого воздуха. 206

Фиг. 115. Влияние степени наддува и температуры наружного воздуха:

о-на производительность: /) =-30° С; 2) =0° С; 3) = - 20° С: 6-иа удельный р.псход энергии: I) t = -30" С; 2) t - 0° С; 3) t = +го° С.

40° С, а при омывании трубопровода тепловым потоком от электродвигателей - до 50-60° С.

Для уменьшения температуры воздуха в конце всасывания поршневых компрессоров необходимо обеспечить нормальный подъем и проходное сечение клапанов для прохода воздуха со средней скоростью не выше 30 м/сек. Каналы и клапаны нужно систематически очищать от нагара масла. Пружины клапана не должны препятствовать его полному подъему. Вредное пространство необходимо сделать минимальным, чтобы оставшийся в нем после нагнетания воздух возможно меньше нагревал всасываемый воздух. Охлаждающие каналы и рубашки должны постоянно очищаться от грязи и накипи.

Утечки и перетекания уменьшают подачу компрессора. Для уменьшения утечек необходимо провести ряд мероприятий:

1) фильтрацию воздуха, поступающего в компрессоры; соблюдать график ППР и ревизий с целью сохранения качества фильтрации и недопускать попадания пыли в рабочие органы машины, вследствие чего уменьшается износ поршней, цилиндров, колец и т. д.; хорошая фильтрация воздуха, поступающего в турбокомпрессоры предотвращают образование отложений на лопатках