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

Таблици ;i4

Влажность воздуха н количество скоиденсировавшился паров воды

при изменении давления и температуры воздуха в компрессоре и в магистрали (производительность компрессора V„ = 20 ООО л(ч)

В табл. 34 приведен расчет влажности н количества выпавшей влаги для компрессора производительностью Vq = 20 ООО м/ч. Начальные условия: Pi 1,02 am; 26 С; = 0,95. Начальная абсолютная влажность равна

Goi (piQoHan- 0,95-25 = 24 г1м. В течение часа с воздухом всасывается следующее количество водяных паров

т - УоОо! - 20 000-24- Ю = 480 кгк.

Из табл. 31 видно, что только во втором холодильнике начинается конденсация водяных паров. Количество выпавшей влаги во втором холодильнике равно

Am,, - Vo (Ф1С01 - Qo,d - 20 ООО (24 - 17,5) 10- - 1.30 кг/ч.

Дальнейшее выпадение влаги происходит в третьем холодильнике и в магистрали. К потребителям воздух подводится с влаго-содержанием Qoj = 90 гм и, очевидно, с некоторым количеством капельной влаги.

Для определения количества водяных паров, конденсирующихся в холодильниках и трубопроводах сжатого воздуха, используют номограмму (фиг. 153). По заданному исходному состоянию, например - 10 С и ф 60 ?п, можно определить абсолютную влажность атмосферного воздуха Qa 5,5 г/м (пунктир в квадранте А). Если после первого холодильника со-292

стояние воздуха р - 2 ати и = 30 С, то, проведя, как это показано на чертеже, пунктир по линии р,, 2 ати (квадрант Б) \ затем до линии = 30" С (квадрант В) и затем до линии 4 30 С в квадранте Г, получим с помощью горизонтали в этом

Фиг. 153. Номограмма Л. А. Эберлина зависимости влажности воздуха от его давления, температуры и относительной в.аажносги.

квадранте, абсолютную влажность в состоянии насыщения (влагоемкость) qp И г/м, приведенную к условиям всасывания.

Если Qp > Q, то в результате процесса воздух не насытился влагой. Если qp < Q, то произойдет выпадение влаги в количестве Aq = q - qp. Например, для конечных параметров Р 6 ати и = 20° С влагоемкость qp 2,5 г/м, а влага выпадет в количестве

Aq qp - 5,5 - 2,5 г-. 3 г/ж.

Масштаб графиков дает возможность производить приближенные расчеты. Для более точных расчетов можно пользоваться приведенными выше формулами.

Предложенные графики и методы расчета дают возможность легко определить влажность воздуха и количество выпавшей влаги в любой точке воздушной магистрали, что представляет значительный интерес для техников и эксплуатационников.

Из климатических таблиц известно, что в средних районах СССР число часов в течение года с температурой воздуха ниже 10° С превышает 5000. Опыт эксплуатации концевых холодильников показывает, что температура воздуха после холодильников имеет обычно величину 40-50° С. Следовательно, в подавляющем большинстве случаев установка концевого холодильника не приводит к высушиванию воздуха и лишь приближает к компрессорной станции точку росы, т. е. зону выпадения влаги. Это последнее обстоятельство, в зависимости от местных условий, может иметь как положительное, так и отрицательное значение для эксплуатации воздухопроводов. Так, например, если расстояние между компрессорной станцией и ближайшим цехом достаточно велико, то установка концевого охладителя будет способствовать выпадению значительного количества влаги в наружном трубопроводе между компрессорной станцией и цехом потребителей. При отсутствии утепленных водоотделителей в наружном трубопроводе и наличии в нем выемок, впадин и т. п. указанное обстоятельство приведет к опасности замерзания влаги в этом трубопроводе. В иных случаях приближение к компрессорной станции зоны выпадения влаги может сыграть положительную роль.

Выпадение капельной влаги в воздухо-78. Осушка сжатого проводах по тракту движения и перед по-воздуха. Замерзание требителями приводит к потерям воздуха воды в воздухопро- и затруднениям в эксплуатации, водах и меры борьбы При наступлении морозов влага, нако-с ним пившаяся в наиболее низких местах наруж-

ных магистралей, примерзает к трубам и уменьшает проходное сечение, а временами закрывает его, г" доступ воздуха к потребителям прекращается. Наблюдения показали, что замерзание воздухопроводов происходит в большинстве случаев при небольших морозах или при наступлении оттепели после сильных морозов, когда всасываемый компрессорами воздух имеет несколько большее влагосодержание, а трубы достаточно холодные, и когда точка заметного выделения влаги приближается к опасному участку воздухопровода.

Влага накапливается в воздухопроводах перед удаленными потребителями сжатого воздуха и вызывает необходимость частых продувок, связанных с потерями воздуха. Особенно много воды накапливается в течение третьей смены, при малой нагрузке в эту смену. Продувка воздухопровода приводит лишь к удалению 294

накопившейся в данном участке влаги и не может устранить дальнейшего поступления влаги пз трубопроводов и образования новых качичеств влаги из-за охлаждения поступающего воздуха. Поэтому продувки приходится периодически повторять.

Влага, попадающая в пневматические инструменты, а также образовавшаяся при расширении воздуха в инструментах, ухудшает работу инструментов.

Прп расширении холодного воздуха иногда даже летом проис-\одит обмерзание выхлопных клапанов и патрубков. Сильное понижение температуры при расширении воздуха, поступающего в качестве распылителя к форсункам, помимо засорения водой, понижает температуру мазута, увеличивает его вязкость и ухудшает его распыление и горение.

При обдувке сжатым воздухом капли влаги иопадзЕот на такие машины (например, электродвигатели) и детали, где влага недопустима.

Особенно велико отрицательное влияние влаги в воздухе, поступающем в пескоструйные аппараты. Эффективная работа пескоструйных аппаратов в значительной мере зависит от сухости песка и сжатого воздуха. Предварительная подсушка песка оказывается недостаточной, так как сжатый воздух, даже освобожденный от капель воды, при расшире1ши в соплах подвергается резкому охлаждению; в результате значительная часть паров воды конденсируется и увлажняет песок. Еще более песок увлажняется при недостаточном водоотделении до пескоструйного аппарата; сопла часто забиваются песком, производительность пескоструйного аппарата падает, простои увеличиваются, непроизводительный расход воздуха на продувание возрастает.

Эффективны следующие мероприятия по осушке сжатого воздуха: правильная укладка воздухопроводов в сочетании с правильным размещением водоотделителей; изоляция воздухопровода; подогрев сжатого воздуха.

Для возможности максимального освобождения воздухопровода от выделившейся влаги и предотвращения ее скопления в трубах (а зимой - замерзания) необходимо все наружные трубопроводы укладывать «пилой» с уклоном не менее 1 : 200 в сторону движения воздуха и присоединением всех нижних участков трубопровода к водоотделителям для сбора накопившейся влаги; выбирать места установки водоотделителей с учетом накопления влаги в воздухопроводах; водоотделители размещать в цехах или иных утепленных местах В крайнем случае допускается в отдельных пунктах вместо водоотделителей установка водоотводчиков, обязательно утепленных. Следует предусмотреть своевременное ручное или автоматическое удаление влаги из водоотделителей

и водоотводчиков.

Перед потребителями нужно устанавливать водоотделители Для максимально возможного осушения воздуха.

Забор воздуха к потребителям следует производить из верхней части водоотделителей или воздухопроводов после отвода накопившейся воды.

Для возможности переноса зоны выпадения влаги к утепленным водоотделителям целесообразно в ряде случаев изолировать воздухопровод. Изоляция воздухопровода дает возможность сохранить теплоту воздуха, уменьшить его расход и позволяет иметь достаточно высокую температ>фу воздуха перед приемниками

Фиг. 154. Диаграмма процессов расширения, ох.паждения и подогрева воздуха.

(60-80 С), что обеспечивает их «сухую» работу. В каждом отдельном случае необходим подсчет эффективности изоляции воздухопровода, так как воздух является носителем небольшого количества тепла и в некоторых случаях изоляция (особенно при перподической работе длинных воздухопроводов) может оказаться малоэффе кти вн ой.

Наиболее эффективным средством осушкн воздуха является его подогрев перед потребителями с предварительным охлаждением и удалением всей выделившейся влаги.

Подогрев воздуха, помимо большой экономии, приводит к его осушению, в результате чего температура воздуха в конце расширения остается еш,е достаточно высокой, и выпадение влаги или не происходит (особенно в случае предварите.1ьного охлаждения и водоотделения), или происходит в небольших количествах. Из диаграммы i-s (фиг. 154) видно, что при адиабатном расширении от Pi - 6,4 от до ру =-= 1 am температура воздуха снижается от начальной (" - 20" С до конечной t. = -100 С. При этом

сконденсируется почти вся влага и возможно ее замерзание в выхлопных патрубках. В действительности процесс расширения в пневмоустройствах протекает по политропе, со значительными потерями; однако даже при i],- < 0,5 конечная температура может оказаться достаточно низкой, порядка t- -20 С.

Прн политропном расширении воздуха, подогретого до = 50 С, температура в конце расширения окажется - 0° С, а для воздуха, подогретого до ty - 100 С, температура в конце

Фиг. 155. Схема установки по высушиванию и подогреву воздуха к пескоструйным аппаратам;

/ - вода; 2 - воздух; 3-пар; 4- водоотделитель; 5-боров; 6-к пескоструйным аппаратам; 7 - подогрев паром.

Фиг. 156. Схема установки по высушиванию и подогреву воздуха для осушки электромашины:

; - воздух; 2 - вода; 3 - отвод воды; 4 паропровод; 5-на обдувку; 6-подогрев паром; 7 - пар; 8 - изоляция; 8 - жесть.

политропного расширения возрастает до 40 С. При этом влагосодержание воздуха достаточно велико и конденсация паров не произойдет или произойдет в весьма малой степени.

На фиг. 155 и 156 показаны принципиальные схемы осуществленных установок по высушиванию и подогреву воздуха. В установке на фиг. 155 воздухопровод от общей магистрали выведен через стену здания наружу и изогнут в виде змеевика, обдуваемого наружным холодным воздухом. Для усиления охлаждающего эффекта летом трубки змеевика орошаются струйками воды. В других установках подобного типа при температуре воздуха > 20 Си наличии холодной охлаждающей воды применяется охлаждение воздуха в специальном поверхностном холодильнике. Сконденсировавшиеся пары воды в охлажденном воздухе удаляются с помощью водоотделителя.

Осушенный таким образом воздух пропускают через боров печи, где он подогревается до 120-150° С, после чего поступает в пескоструйные аппараты. Работа аппаратов резко улучшилась;