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

Назначение концевого холодильника: сконденсировать значительную часть паров воды и масла и облегчить этим работу воздухопроводов и пневматических приемников, уменьшить опасность замерзания внешних воздухопроводов зимой, уменьшить скопление в ресивере и воздухопроводах взрывоопасной смеси паров масла и воздуха.

Охлаждение воздуха после компрессора увеличивает его расход в пневматических приемниках. Если установка концевого холодильника приведет к понижению температуры воздуха перед потребителями, то это будет связано с перерасходом воздуха в отношении, пропорциональном абсолютным температурам. На каждые 3 С снижения температуры воздуха расход его возрастет примерно на 1"о.

Следует отметить, что концевые воздухоохладители охлаждают воздух обычно до 40-60 С; дальнейшее охлаждение в магистралях вызывает конденсацию паров, оставшихся в значительном количестве после концевого холодильника.

Правильная конструкция и установка ресиверов, воздухопроводов и масло-водоотделителей и нормальное их обслуживание полностью устраняют те эксплуатационные трудности, которые лишь частично устраняются концевыми холодильниками.

Концевые холодильники удорожают компрессор, увеличивают размеры компрессорной станции, создают дополнительное гидравлическое сопротивление проходу воздуха, увеличивают расход энергии на перекачку охлаждающей воды и в большинстве случаев существенно увеличивают расход сжатого воздуха потребителями. За исключением особых случаев, концевые холодильники целесообразно упразднить.

Повысить экономичность компрессорных станций можно не только за счет внедрения новых типов машин и оборудования, но и в результате модернизации выпускаемых компрессорных машин и широкой модернизации уже установленных эксплуатируемых компрессорных машин.

Модернизация существующих типов компрессоров должна в первую очередь осуществляться проведением следующих мероприятий:

автоматизацией и телеуправлением компрессорных установок;

автоматизацией процессов регулирования производительности; максимальным внедрением защитных устройств; пылеотделением и фильтрацией воздуха, всасываемого компрессорами;

охлаждением всасываемого воздуха;

интенсификацией охлаждения внутреннего и промежуточного; улучшением способов смазки;

63. Модернизация компрессорных установок

уменьшением гидравлических потерь воздуха во всасывающем и нагнетательном грактах;

заменой клапанов поршневых компрессоров более совершенными;

уменьшением вредного пространства;

улучшением конструкции и материалов поршневы) колец и сальников;

заменой дроссельного регулирования производительности вентиляторов регулированием направляющими аппаратами.

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ

потребление

сжатого

воздуха

Глава XIII. ПОТРЕБИТЕЛИ СЖАТОГО ВОЗДУХА

Потребителями или приемниками сжа-64. Классификация того воздуха являются пневматические ин-потребителей струменты, механизмы и устройства, расходующие сжатый воздух для различных производственных операций.

По способу преобразования энергии все пневматические устройства можно разбить на три группы.

1. Устройства для преобразования потенциальной энергии сжатого воздуха в механическую работу:

а) с продольно-возвратным движением рабочего органа (молоты, молотки, трамбовки, лопаты, вибраторы, подъемники, долбежные машины, толкатели, и т. д.);

б) с вращательным движением рабочего органа (машины для обработки металла и дерева - сверлильные, шлифовальные, полировальные, фрезерные, винтозавертывающие и т. д.).

2. Устройства для преобразования потенциальной энергии сжатого воздуха в кинетическую энергию (обдувные устройства, эжекторы, форсунки, краскораспылители, пульверизаторы, устройства пневматического транспортирования и т. д.).

3. Устройства, использующие сжатый воздух без преобразования его энергии (пневматические приспособления - поддержки, патроны, зажимы, устройства регулирования, автоматики, мерные устройства и т. д.).

Устройства первого рода и в значительной мере устройства второго рода являются широко распространенными пневматическими двигателями, т. е. двигателями, в которых рабочим телом является сжатый воздух. Наиболее многочисленная группа двигателей, предназначенных для механизации производственных процессов (замена ручного труда), называется пневматическими инструментами. Обычно под пневматическим инструментом подразумевается переносной агрегат, приводимый в действие объединенным с ним пневматическим двигателем.

Менее распространена группа пневматических двигателей - (машин, предназначенных для замены приводных электрических 1и тепловых двигателей преимущественно там, где по условиям [работы (опасности по газу и пыли, высокие температуры, перегрев и т. д.) пневматические двигатели более применимы - пневмовозы, толкатели, комбайны, разгружатели, лебедки, транспортеры, насосы, пневмосветильники, и т. д.

Пневматические двигатели делятся на две группы:

1) по месту и способу применения: стационарные - установ-.пенные на неподвижной раме, передвижные - перемещаемые вручную или на различных транспортных устройствах;

2) по конструкции и принципу действия: поршневые, ротационные, шестеренчатые, лопастные, струйные.

Единицей измерения расхода сжатого 65. Расход воздуха (так же как и выработки) является сжатого воздуха кубический метр всасываемого (свободного, потребителями атмосферного) воздуха независимо от давления сжатого воздуха. Если условия всасывания неизвестны или заметно отличаются от атмосферных, расход определяется в кубических метрах при нормальных условиях. Преимущество последнего способа измерения заключается в том, что единица измерения остается всегда неизменной.

Различают расход воздуха индивидуальный и групповой. Индивидуальный, или единичный расход воздуха определяется расчетным путем и всегда проверяется экспериментально.

В первом приближении формула расчетного расхода воздуха поршневым пневматическим двигателем простого действия за время непрерывной работы имеет следующий вид:

1/„ FSXnzff--1,293 мЧсек,

где F =

- площадь поршня двигателя в

S - ход поршня в м;

к - коэффициент наполнения;

п - число двойных ходов (или оборотов) в секунду; Z-число цилиндров;

ср - коэффициент увеличения расхода, учитывающий влияние вредного пространства, дросселирования и перетеканий;

Q = -рТр - плотность воздуха, поступающего в цилиндр в кг1м\ ,

давление сжатого воздуха

двигателя в н1м [kFImV, Т - температура в °К;

R = 287 дж/{кг-град) [Р 29,3 кГл/кГграб] -газовая постоянная воздуха; Qo - плотность воздуха при нормальных условиях в кР/м\

Для ротационного двигателя формула расчетного расхода имеет следующий вид:

где е ==

- эксцентрицитет (ротора и цилиндра) в м;

D - внутренний диаметр цилиндра в м; d - диаметр ротора в м; I - длина в м; S - толщина пластины в м\ Z - число пластин в м\ со - угловая скорость ротора в \сек\ (f - коэффициент увеличения расхода вследствие потерь.

Для приборов, расходующих воздух истечением через определенное отверстие (эжекторы, форсунки, обдувочные устройства, сопла пескоструйных аппаратов и т. д.), массовый расход воздуха определяется по формуле

m-0,68p/«p)/g кг1сек,

где р - коэффициент расхода (р = 0,8ч-0,95);

\кр - критическое сечение выходного отверстия в л/;

Pi - абсолютное давление сжатого воздуха в н/м;

\ - удельный объем сжатого воздуха в м1кг.

Ввиду сложности определения коэффициента увеличения расхода ф (также коэффициента р) предпочитают определять расход воздуха опытным путем на стендах; этот расход указывается в каталогах и проспектах и называется номинальным или каталожным расходом.

Номинальный расход воздуха определяют при непрерывной работе потребителя в нормальных условиях, т. е. при хорошем состоянии пневматического приемника, нормальной его эксплуатации и нормальном давлении сжатого воздуха; потери в подводящих магистралях и шлангах при этом не учитываются. В действительности, состояние приемника, условия его эксплуатации и потери при транспорте увеличивают расход воздуха в среднем на 20-30"), а в отдельных случаях превын1ение расхода достигает значительно большей величины.

В условиях эксплуатации пневматический приемник работает только часть времени, а часть времени или находится приключенным к магистрали и не работает или отключается от магистрали. Все календарное время в течение смены или суток можно разбить на следующие периоды:

То - основное рабочее время, когда приемник работает для основных производственных операций;

Т - вспомогательное время, когда производятся вспомогательные операции; приемник или работает на холостом ходу, или не работает, но обычно приключен к магистрали;

т„„ - время пространств, когда приемник отключен от магистрали сжатого воздуха (время обеденных перерывов, длительных пауз в рабочее время и т. п.). Сумма основного и вспомогательного времени называется оперативным временем:

Календарное время за учетный период равно

Т = Тр -[- TgQj -- Хцр ~= Тр„ -- Тр.

Отношение оперативного времени ко всему календарному времени называется коэффициентом использования приемника:

д- Зол

При правильной организации труда вспомогательное время составляет в среднем не более 20"и от оперативного времени.

Каждому периоду времени соответствует определенный расход воздуха. В течение основного рабочего времени имеет место действительно полезный расход 1/„ (ср = 1) и непроизводительный расход на перетекания и утечки в инструменте и в магистрали Vy.

Общий расход за основное время Vq V--Vy. При хорошем состоянии оборудования полезный расход составляет 80-90"» от общего расхода, а непроизводительный расход lU-20o. В действительных условиях эксплуатации чаще всего наблюдается соотношение 1/„ = (0,74-0,75) Vf,nVy = (0,250,3).

В течение вспомогательного времени т имеет место только непроизводительный расход воздуха, величина которого.достигает (0,2-н 0,3) Vo, т. е. достигает величины непроизводительного расхода за основное время То. При наличии надежных автоматических запорных устройств расход воздуха за время Уо может резко снизиться и достичь величины 1 -Зп (0,01-ь0,03 Уо)> соответствующей потерям в магистрали.

За время простоев расход воздуха К„р снижается до нуля при хорошем состоянии магистрали и запорных устройств. Неплотности магистралей и запорных устройств вызовут расход воздуха также и за время простоев.

На соотношение полезных и непроизводительных расходов влияют организация рабочего процесса, состояние пневматического устройства и магистрали, наличие автоматических запорных устройств и своевременное перекрытие запорных устройств в маги-

15 Карабин 225