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

5 =3 pa tS)

Годовой график нагрузки (расхода) можно получить перемножением средних часовых расходов суточных графиков на число суток в течение года.

График строится в предположении, что на предприятии имеется два периода расхода сжатого воздуха: 1-й период 280 дней с нормальным суточным графиком расхода воздуха; 2-й период 85 дней- выходные (праздничные) дни и дни ремонтов оборудования, расходующего сжатый воздух. Число часов в течение года, соответствующих определенному часовому расходу воздуха получается умножением периодов г, т.,, tg, в течение суток на число дней годового периода:

т,.280 f (Tj + Te)85.

Таким образом получается кривая годового графика нагрузки, каждая точка которой характеризуется ординатой часовой нагрузки и абсциссой - числом часов в течение года, когда имеет место часовая нагрузка соответствующая ординате. Площадь под кривой годовой нагрузки соответствует годовому расходу (выработке, потреблению) воздуха.

Суточные и годовые графики дают представление о режиме работы компрессорной станции и о расходе сжатого воздуха.

Если пневматический двигатель расхо-67. Мощность дует т кг/сек или V -= m/Q м/сек воздуха и к. п. д. пневмати- при давлении р,, то теоретическая мощность ческих двигателей двигателя, т. е. мощность при полном расширении до давления р, выражается следующим уравнением:

где /о - работа Ъолного расширения 1 кг воздуха от давления р до давления р.2. При изотермическом расширении

/„3- Piti-2,303 IgX

. дж кг (кГм/кГ). При политропном расшире-

Фиг. 123. Диаграмма работы расширения 1 кг возду.ха.

п - 1

дж/кг [кГм/кГ].

В системе координат pv диаграмма работы расширения 1 кг воздуха изобразится площадью 1-2-3-4 (фиг. 123).

Действительная работа воздуха меньше теоретической из-за наличия вредного пространства, неполноты расширения, дрос-

селирования воздуха при впуске и выпуске, отклонения процесса от теоретического и вследствие обратного сжатия, вызываемого перекрытием выпуска золотником (на фиг. 123 заштрихованная площадь).

Утечки воздуха и в некоторой мере конденсация паров воды увеличивает расход воздуха V для совершения работы.

Развиваемая в цилиндре двигателя действительная мощность называется внутренней или индикаторной. Для одноцилиндрового поршневого двигателя простого действия индикаторная мощность равна

PiFSu)

«, PiFSn

Pl - среднее индикаторное давление, соответствующее средней ординате внутри заштрихованной площади действительной работы (фиг. 123) в н/м (кГ/слЧ;

F = - площадь поршня диаметром в/« 1см]; S - ход поршня в м;

со - угловая скорость вращения вала двигателя; п - число двойных ходов в минуту. Мощность ротационного двигате-ця выражается формулой АГ f -гм „ Azn

где7С,= 1- -

коэффициент уменьшения полезного объема

роторного двигателя с внутренним диаметром статора D в м, числом лопаток z и толщиной лопаток s в м; А - работа, совершаемая в одной ячейке, в дж кГ-м];

со - угловая скорость вращения ротора. Эффективная мощность, передаваемая на вал или приводной инструмент, меньше индикаторной на величину механических потерь на трение в цилиндре, подшипниках и т. д.:

N,~-Ni~N [л. с].

Отношение эффективной мощности к индикаторной называется механическим к. п. д. двигателя

Отношение индикаторной мощности к теоретической мощности (мощности процесса расширения) называется индикаторным к. п. д. двигателя:

Приближенно индикаторный к. п. д. представляет собой отношение площади, действительной работы 1 кг воздуха в цилиндре к работе расширения 1 кг воздуха.

Отношение эффективной мощности к теоретической называется эффективным к. п. д. двигателя:

Нетрудно заметить, что ri„ т],-.

Величина эффективного к. п. д. порядка 0,3 является типичной для современных конструкций пневматических двигателей; эта величина представляет собой произведение коэффициентов использования воздуха в двигателе, к." п. д. индикаторного и к. п. д. механического. При величине коэффициента использования воздуха в двигателе 0,75 (25"6 утечек и других потерь) и средних значениях i]; 0,5 и т],, = 0,8 эффективный к. п. д. двигателя окажется равным

11, = ri«mil.- П« 0,75.0,5.0,8 0,3.

При недостаточных проходных сечениях каналов в двигателе и неправильной установке регулирующих органов резко увеличивается дросселирование при впуске и выпуске, вследствие чего уменьшается индикаторный к. п. д. Износ инструмента увеличивает утечки и уменьшает г\„. Поэтому Э(})фективный к. п. д. пневматического двигателя нередко снижается до величины, значительно меньшей 0,3, которую можно считать нормальной для большинства пневматических двигателей. При подогреве сжатого воздуха, качественном ППР и наличии автоматических запорных устройств эффективный к. п. д. пневматического двигателя может значительно возрасти.

В табл. 23 даны характеристики электрического и пневматического инструмента.

Таблица 23

Сравнительные характеристики электрического и пневматического инструмента

Сравнение по общему экономическому к. п. д. требует учета к. п. д. генерирующей станции и всех установок, участвующих в выработке энергоносителя. Помимо электростанции, вырабатывающей электрическую энергию, и сетей, транспортирующих эту энергию, для работы пневматических инструментов необходима установка электродвигателя, компрессора и воздухопроводов. Для современных установок средняя величина экономического к. п. д. равна:

для электрических инструментов

Пэ - ЧстЛсЬ = 0,3-0,97-0,6 = = 0,175(17.5%);

для пневматических инструментов

]э"Пст--\П,.д:ШьпЦ»и = 0,3.0,97-0,96.0,75-0,9-0,3 = и,057 (5,7%).

Таким образом, если эффективный к. п. д. пневматических инструментов примерно в 2 раза меньше к. п. д. электрических инструментов, то общий экономический к. п. д. пневматических инструментов примерно в 3 раза меньше общего экономического к. п. д. электрических инструментов.

Глава XIV. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ СЖАТОГО ВОЗДУХА. ВОЗДУХОПРОВОДЫ

68. Потери при транспортировании

Транспортирование сжатого воздуха по трубопроводам от компрессорной станции к месту потребления сопровождается следующими потерями: утечками, тепловыми и гидравлическими потерями. Утечки воздуха вызваны неплотностью воздухопроводной магистрали. Применение качественных труб, соблюдение правил монтажа и эксплуатации исключают утечки воздуха; однако в эксплуатационных условиях приходится считаться с некоторой величиной потерь воздуха через неплотности. В основном утечки имеют место через неплотности в местах присоединения арматуры, пневматических устройств, в шлангах и запорных устройствах. Разрывы труб встречаются очень редко, но совсем не исключаются.

Ввиду ослабления болтов требуется частая подтяжка фланцев. Во избежание потерь целесообразна, где это возможно, замена фланцевых соединений сварными

При нормальных условиях эксплуатации утечки во внешних магистралях не превышают 1 "ь от общего расхода воздуха. В цеховых воздухопроводах, а особенно в шлангах, вентилях и местах присоединения к потребителям потери значительно больше и в среднем составляют 8-10"о от расхода воздуха. Обычно к расчетному расходу воздуха потребителями добавляют 10"о из-за потерь в воздухопроводах и присоединительных устройствах. При соблюдении основных правил эксплуатации эти потери могут быть значительно уменьшены.

Эффективным средством борьбы с утечками воздуха является систематическая проверка воздухопроводов на плотность. Отключив надежно воздухопровод, следят по манометру за падением давления в течение определенного отрезка времени. Зная объем отключенного воздухопровода, определяют утечку. Замер утечек производится на всей магистрали и на отдельных участках. Темп падения давления дает достаточное представление о плотности магистрали и размере утечек и в том случае, когда объем сети точно неизвестен. Проверку воздухопроводов на плотность желательно производить возможно чаще (не реже двух раз в год). Планово-предупредительный ремонт должен предусматривать в определенное