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

забивание песком прекратилось. Наряду с увеличением производительности и уменьшением простоев пескоструйных аппаратов подогрев воздуха заметно уменьшил его расход и ликвидировал продувки.

На той же фиг. 155 показан вариант подогрева воздуха прокладкой воздухопровода на значительном расстоянии в общей изоляции с попутным паропроводом. Подобного рода установка с успехом пpгмeнялacь для осушки кислорода, увлажняемого при сжатии в кислородном компрессоре, смачиваемом водой.

На фиг. 156 показана установка по осушке воздуха с поверхностным охладителем воздуха, водоотделением и последующим подогревом воздуха до 70° С путем прокладки его в общей изоляции с паропроводом.

Замерзание влаги в воздухопроводах встречается очень часто. Основная причина замерзания - неправильная укладка наружных воздухопроводов, приводящая к накапливанию больших количеств воды, и отсутствие водоотделителей для своевременного отвода воды.

Предотвратить замерзание воды в воздухопроводах можно правильной укладкой трубопровода «пилой», без впадин и углублений, и установкой надлежащего количества утепленных водоотделителей. Весьма эффективна прокладка воздухопровода в общей изоляции с паропроводом или тепловодом. В ряде случаев теплоизоляция может отдалить зону выпадения влаги до утепленного участка, где возможно отделение влаги.

Строгое выполнение правил проектирования и монтажа воздухопроводов всегда предотвращает замерзание влаги. Эффективна и экономична укладка в общей изоляции с паро- или тепловодом. К сожалению, правила проектирования и монтажа воздухопроводов не всегда соблюдаются. Кроме того, на большом числе предприятий имеются старые воздухопроводы, уложенные без соблюдения каких-либо правил, вследствие чего перед эксплуатационниками ежегодно возникает проблема отогрева замерзающих воздухопроводов. В том случае, когда кардинальное переоборудование воздухопроводов почему-либо невозможно или откладывается, следует по возможности точно выявить места замерзания и применить один из следуюших способов отогрева:

1. Огневой отогрев горелками, паяльными лампами, факелами, кострами и т. п. Метод весьма примитивный, однако применяется чаще всего. Изоляция в месте отогрева разрушается. Возникает также опасность нарушения прочности воздухопровода. Отогрев, как и ряд указанных ниже способов, не устраняет дальнейшего образования пробок.

2. Отогрев воздухопровода греющей средой - паром, горячей водой, горячим воздухом и т. д. Возможен впуск в воздухопровод некоторого количества нагретого воздуха. Прогрев воздухопровода более равномерный и безопасный по сравнению с огневым 298

нагревом. Время отогрева значительно больше, чем при огневом нагреве.

Предпочтительнее прокладка паропровода внутри участка воздухопровода, где накапливается и замерзает вода. Протекание пара должно быть непрерывным, в противном случае паропровод может также замерзнуть. Этот способ требует предварительного переоборудования угрожаемого участка воздухопровода. Способ эффективен лишь при наличии достаточных уклонов трубопроводов и принятия мер для удаления воды в участках, лежащих за прогреваемым. В этом случае эффективен также прогрев наружным паропроводом или тепловодом, уложенными на угрожаемом участке, в общей изоляции с воздухопроводом.

3. Электрический отогрев участков воздухопровода с помощью стандартных сварочных трансформаторов. При диаметре воздухопровода d > 200 мм отогрев длится очень долго и недостаточно эффективен.

Кроме непосредственного отогрева, применяются и другие способы борьбы с замерзанием воздухопроводов.

Продувка в атмосферу сжатого воздуха на участке замерзания оказывается достаточно эффективной при наличии отростка, обеспечивающего прямолинейную продувку или при возможности разъединения трубопровода для производства продувки. Протекающий с большой скоростью относительно теплый воздух способствует расплавлению, размельчению и удалению льда. Продувка не устраняет причин образования льда.

В газовой промышленности применяется ввод в газопровод, разлагающих кристаллогидраты реагентов, чаще всего метанола (древесного спирта). Пары метанола, смешиваясь с парами воды, переводят их в конденсат (спирто-водный раствор), имеющий низкую температуру замерзания, что предотвращает образование льда в угрожаемом участке.

В особых случаях опыт применения метанола может быть, при соблюдении надлежащих мер предосторожности, применен для предотвращения замерзания воды в воздухопроводах.

Присоединение отепленных водоотводчиков к низким местам воздухопроводов, где скопляется и замерзает вода, может уменьшить или предотвратить скопление воды. Практически это мероприятие не всегда возможно реализовать ввиду отсутствия вблизи паропроводов и трудностей организации надежного отепления водоотводчиков и своевременного отвода воды из них. Необходимо изыскивать все возможности для применения этого наиболее простого и сравнительно надежного средства предотвращения накопления воды и ее замерзания.

Глава XVII. ПУТИ ЭКОНОМИИ ВОЗДУХА,

СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ УТЕЧЕК

И НЕПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ РАСХОДОВ

79. Подогрев сжатого воздуха

Подогрев сжатого воздуха, поступающего в пневматические приемники, является простым и вместе с тем весьма эффективным средством уменьшения его расхода. Подогрев увеличивает удельный объем воздуха и уменьшает его весовой расход. Поскольку подогрев производится в магистралях при неизменном давлении, можно считать, что удельный объем воздуха изменяется прямо пропорционально изменению абсолютной температуры:

1>а Га

Г,

В цилиндрах пневматических машин (молоты, подъемники, молотки, сверлилки, трамбовки и т. д.) имеет место объемный расход воздуха, т. е. в цилиндре расходуется неизменное по объему количество воздуха V м.

Пользуясь соотношением

можно получить отношение массового расхода воздуха до подогрева ruj к массовому расходу после подогрева т,:

откуда

1 - tJI.,,

а уменьшение весового расхода равно

А/и rui ~-т-= nil (1 - У7) •

В соплах для обдувки, в пескоструйных ainiaparax, в форсунках, а гакже при утечках, когда воздух расходуется на истече-300

„ие, массовый расход определяется формулой

т = 214р/ ] кГ/сек(р, в кГ/см)

где р - коэффициент расхода;

/ - площадь узкого сечения и м-; Pi - давление воздуха в н м {кГ/см); Il - удельный объем воздуха в мкг. Соотношение массовых расходов до и после подогрева равно

. , f7\

7Н.,

1

откуда

Am - т - т т X

1 У 2

кг. S

Р Так, например, при подогреве воздуха от 20 до 180 С расход на работу пневматических машин уменьшится на

Аш -(1-)100 =

а расход на работу в соплах и на утечки соответственно уменьшится на

Конечная температура

Фиг. 157. Экономия воздуха в молотах в зависимости от степени подогрева:

/-полезный расход; г-средний расход; 3 - утечки.

При подогреве от 20 до 60 С расход воздуха уменьшится в первом случае на 12 и во втором - на 6,-5%. На фиг. 157 даны кривые экономии сжатого воздуха для объемного расхода и для истечения (пунктиром) в зависимости от степени подогрева и начальной температуры (0,20 и 40 С).

При одновременном полезном расходе и утечках экономия определяется в зависимости от их соотношения. Так, например, для воздушного молота при определенном распределении расходов и времени экономия, в зависимости от степени подогрева показана в табл. 35, а на графике (фиг. 157) жирной линией показана средняя экономия воздуха для этого молота.

Произведенные сравнительные испытания неоднократно подтверждали выгодность подогрева воздуха и правильность предварительных расчетов как для объемного расхода, так и для

Таблица 35

Эффективность подогрева воздуха для молота в течение различных периодов

работы при 1 = 40° С

Элементы работы

Расход

«8

время

Удары (обжим) полезный р асход

Качания, полезный расход .

Утечки . .

Средний расход за 1 ч работы ...

D"

1200

750 180

40 100

Формул.1

!зоо

0,25£) + -\fiiy+D"

Относительный расход прн температуре воздуха <г в "С

100 100

87.2,

80 90

82.4

76 87

[78,5]

75,5;

истечения. Особенно выгоден подогрев за счет тепла отходящих газов. В табл. 36 приведены результаты, полученные автором при испытании воздушного молота 0,8 т, а на фиг. 158 показана схема установки. В магистрали сжатого воздуха был сделан отвод и опущен в боров нагревательной печи. Температура в борове колебалась в пределах 500-600° С. Трубы цельнотянутые, 95 X 6,5 мм, сварены в специально выгнутой посредине части (для удобства сварки). Поверхность нагрева труб установки 3 м. При среднем расходе воздуха V = 800 м1ч, скорости в трубопроводе Cl = 10 м/сек, температуре газов t, = 500 С и средней их скорости Сг = 5 м/сек температура воздуха возросла от 50 до 180 С. Коэффициент теплопередачи подогревателя получился равным А = 27 ккал/мН" С. Давление воздуха р = 6 ати.

На фиг. 159 показана схема подогрева паром сжатого воздуха, подаваемого к группе молотов. Кузнечный цех снабжается паром и сжатым воздухом через общий ввод. Внутри цеха паропровод проведен рядом с воздухопроводом в общей изоляции таким образом, чтобы теплота пара могла быть наиболее эффективно передана воздуху. Диаметр паровой трубы 6", воздушной 8". Общая

ПпДПпЯ сжатого 6oidqm

Фиг. 158. Установки для подогрева сжатого воздуха: / - воздухопровод: 2 - отверстия для выхода горячих газов: 3-от-верстия для подсоса холодного воздух,).

Фиг. 159. Схема подогрева паром сжатого воздуха

/ -паропровод; 2 -воздухопровод; Л - жесть; 4 - изоляция.