Повышение энергоэффективности компрессорной станции промпредприятия

Реферат
Содержание скрыть
* — согласно технологического регламенту отклонение давления сжатого воздуха составляет , ± 0,2 кг/см2 , Рисунок 2.1 Отпуск сжатого воздуха сторонним потребителям ( 2008 г.) , Рисунок 2.2 Отпуск сжатого воздуха сторонним потребителям (2009 г.) , Рисунок 2.3 Отпуск сжатого воздуха сторонним потребителям (2010 г.) , Рисунок 2.4 Отпуск сжатого воздуха ( 2008 г.) , Рисунок 2.5 Отпуск сжатого воздуха (2009 г.) , Рисунок 2.6 Отпуск сжатого воздуха (2010 г.) , Рисунок 2.7 Отпуск сжатого воздуха сторонними потребителями ( 2008 г.) , Рисунок 2.8 Отпуск сжатого воздуха сторонними потребителями (2009 г.) , Рисунок 2.9 Отпуск сжатого воздуха сторонними потребителями (2010 г.) , Рисунок 2.10 Суммарный отпуск сжатого воздуха сторонними потребителями , Рисунок 2.11 Отпуск сжатого воздуха на БМ , Рисунок 2.12 Отпуск сжатого воздуха на БМ , Рисунок 2.13 Отпуск сжатого воздуха на КДМ , Рисунок 2.14 Отпуск сжатого воздуха на участок отбелки целлюлозы , 3. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ, 3.1 Расчёт различных вариантов воздухоснабжения ОАО «Монди ЛПК»
, 8.1 , где — удельное сопротивление суглинистых грунтов ( = 150 [ ]) , Сопротивление растеканию тока одиночного вертикального трубчатого заземлителя , 8.2 , где 1 — длина заземлителя (принимаем 1 = 3м); , d — наружный диаметр трубы (принимаем d = 0,045м); , t — глубина погружения середины заземлителя от поверхности земли (t = 2м), тогда , Предварительно определяем число заземлителей и расстояние между ними , 8.3 , где — коэффициент использования вертикальных трубчатых заземлений без учета влияния соединительной полосы (); , — нормативная величина сопротивления заземления, [ ]. , принимаем к установке трубы. , Определяем длину горизонтальной соединительной полосы , 8.4 , где а — расстояние между вертикальными заземлителями, принимаем а = 1м [ ], тогда , Сопротивление растеканию соединительной полосы по формуле , 8.5 , где b — ширина соединительной полосы (b=0,04 м); , t — заглубление полосы (t = 0,5 м) , Находим действительное сопротивление растеканию соединительной полосы с учетом коэффициента использования , 8.6 , где — коэффициент использования ( = 0,24 [ ]), тогда , Находим сопротивление растеканию заземлителей с учетом сопротивления растекания соединительной полосы , 8.7 , Уточняем количество вертикальных заземлителей по соотношению (8.3) , Принимаем к установке вертикальных заземления, которые расположены в 4 ряда по 8 штук.

Введение

Энергосбережение является одной из важнейших проблем, в том числе и для такого энергоемкого процесса как производство сжатого воздуха. По опубликованным данным на привод компрессорных машин тратится от до 16% общего потребления энергии, вырабатываемой на нужды промышленности.

Анализ работы в области энергосбережения при производстве сжатого воздуха показывает, что существующие методы оценки энергозатрат в системе основываются на расчете эффективности работы непосредственно самой компрессорной установки. Большинство работ по данной тематике направлены на анализ потерь в одном из элементов компрессора, как правило, определенного типа, и не охватывают характеристик и показателей всей системы воздухоснабжения (СВС).

Чаще всего это потери в теплообменниках-охладителях воздуха или потери в проточной части компрессора. Данные методики и частные выводы не позволяют сделать полный анализ по распределению потерь в системе, т.к. не учитываются энергетические потоки между компрессорной установкой и потребителем.

Для выявления потенциалов энергосбережения необходимо проведение комплексного анализа системы воздухоснабжения целиком для разных типов компрессоров, позволяющего с помощью энергетического баланса установить наиболее емкие потери в системе и путем целенаправленных действий добиться их минимизации. Комплексный подход к решению данной задачи позволит увеличить общую эффективность системы, рассматривая ее как совокупность отдельных элементов (компрессор, коммуникации, вспомогательные элементы, потребитель), каждый из которых оказывает определенное воздействие на всю систему и определяет работоспособность и надежность всей системы в целом.

Повышение эффективности работы системы водоснабжения также возможно благодаря внедрению ряда энергосберегающих мероприятий, позволяющих снизить потери за счет использования дополнительных резервов экономии энергоресурсов.

Целью работы является выявление возможностей повышения эффективности СВС при помощи комплексного термодинамического и технико-экономического анализа системы и ее элементов, разработка на этой основе путей снижения потерь в системе и предложений по реализации энергосберегающих мероприятий.

Достижение указанной цели осуществляется путем проведения энергоаудита системы производства и распределения сжатого воздуха. Он позволяет проанализировать использование основных энергоресурсов: электроэнергии и воды в данном производстве, удельные показатели на выработку сжатого воздуха, выявить место их нерационального использования, разработать программу энергосберегающих мероприятий и проектов.

7 стр., 3196 слов

Контрольная работа: Модели и стратегии экономического поведения

... монетарного экономического поведения, Инвестиционное поведение, Инновационное поведение 3. Девиантное экономическое поведение. Таковыми выступают: ограниченность способностей к принятому поведению; простая ... их искусство, сколько возмещение за непостоянство работы». В-четвертых, заработная плата изменяется в ... Наличие псевдорыночного типа поведения в той или иной со­циальной системе свидетельствует о ...

«Монди ЛПК» один из крупнейших производителей целлюлозно-бумажной продукции в России. Компания располагает картоноделательной и тремя бумагоделательными машинами. Общая производительность комбината составляет более 770 тысяч тонн готовой продукции в год. В структуре комбината собственное древесно-подготовительное производство, целлюлозный завод, вырабатывающий около 540 тысячи тонн целлюлозы в год, ТЭЦ и комплекс очистных сооружений.

ОАО «Монди ЛПК» контролирует более лесозаготовительных компаний Республики Коми, которые обеспечивают древесным сырьем комбинат.

В структуре предприятий «Монди ЛПК» трудится более тысяч человек. С учетом косвенной занятости предприятие формирует рабочие места предположительно для тысяч человек, от его работы зависит доход около 100 тысяч человек из близлежащих районов республики.

Комбинат обеспечивает более сорока процентов рынка офисной и офсетной бумаги в России и СНГ, производит газетную бумагу, картон для плоских слоев гофрированного картона «топ-лайнер» и «крафт-лайнер.

Для обеспечения бесперебойного технологического процесса по выпуску целлюлозно-бумажной продукции, комбинату требуется в среднем 528000 тыс. м3 сжатого технологического и осушенного воздуха в год.

Для выработки требуемого сжатого воздуха, на территории предприятия используются две компрессорные станции КС №1 и КС №2. , 1. Общие сведения о СИСТЕМЕ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ, Сжатый осушенный воздух вырабатывается на двух компрессорных станциях.

Компрессорная станция №1 изначально была предназначена для снабжения сжатым воздухом технологического оборудования ОАО «Монди ЛПК» и сторонних потребителей. В настоящее время КС № 1 выступает в роли вспомогательной компрессорной станции для покрытия пиковых нагрузок воздухоснабжения комбината. Основным источником осушенного сжатого воздуха является компрессорная станция № 2, оснащенная более производительными центробежными компрессорами типа К 250-61-2 (3 шт.) и компрессором К 250-61-5 (1 шт.) Хабаровского завода “Дальэнергомаш”.

Основным оборудованием компрессорной станции № 1 являются четыре поршневых компрессора, из которых три 5Г-100/8 и один 4М-10-100/8. Основные характеристики поршневых компрессоров представлены в таблицах 1.1 — 1.2, а центробежных компрессоров — в табл. 1.3 и 1.4.

Таблица 1.1. Основные технические характеристики установки 4М — — 100/8

№ п/п

Параметр

Единицы измерения

Значение

Компрессор

2

Мощность

кВт

3

Частота вращения

об/мин

500

4

Производительность

м3/мин.

100

5

КПД

%

6

Давление воздуха на нагнетании

Па

8,0.105

7

Степень сжатия

Электродвигатель

7

Марка ЭД

8

Номинальная мощность

кВт

625

9

Частота вращения

об/мин

Частота тока

Гц

Напряжение сети

В

КПД

%

Таблица 1.2. Основные технические характеристики установки 5Г — 100/8

№ п/п

Параметр

Единицы измерения

Значение

Компрессор

1

Мощность

кВт

2

Частота вращения

об/мин

187

3

Производительность

м3/мин.

100

4

КПД

%

5

Давление воздуха на нагнетании

Па

8,0.105

6

Степень сжатия

Электродвигатель

7

Марка ЭД

8

Номинальная мощность

кВт

625

9

Частота вращения

об/мин

Частота тока

Гц

Напряжение сети

В

КПД

%

Компрессорная станция № 2 является основной и предназначена для снабжения сжатым воздухом технологического оборудования ОАО «Монди ЛПК» и сторонних потребителей.

Основным оборудованием, установленным на станции, являются четыре турбокомпрессора типа К-250 с электроприводом СТД-1600. , Таблица 1.3. Основные технические характеристики компрессора № 4 КС № 2

№ п/п

Параметр

Единицы измерения

Значение

Компрессор

1

Тип компрессора

К-250-61-5

2

Мощность на муфте

кВт

1445

3

Частота вращения

об/мин

10935

4

Производительность

м3/мин.

255

5

КПД (изотермический)

%

6

Давление воздуха на нагнетании

Па

8,8.105

7

Степень сжатия

Электродвигатель

8

Марка ЭД

СТД-1600-23У4

9

Номинальная мощность

кВт

1600

Частота вращения

об/мин

3000

Ток

А

273

КПД

%

96,6

Возбудитель

Тип

ВС-20-3000

Номинальная мощность

кВт

Частота вращения

об/мин

3000

Напряжение

В

60,5

Ток

А

330

Таблица 1.4. Основные технические характеристики компрессоров № 1, 2, 3 типа К-250-61-2


п/п

Параметр

Станционный номер

№ 1

№ 2

№ 3

№4

1.

Дата ввода в эксплуатацию, год

2.

Тип, модификация, завод

ЭМЗ

К-250

ЭМЗ

К-250

ЭМЗ

К-250

ЭМЗ

К-250

3.

Заводской номер

772

654

684

515

4.

Начальное давление, МПа

0,098

0,098

0,098

0,098

5.

Конечное давление, МПа

0,88

0,88

0,88

0,88

6.

Температура воздуха при входе во всасывающий патрубок, 0С

7.

Объемная производительность компрессора, м3/мин

250

250

250

250

8.

Число оборотов ротора в минуту

10935

10935

10935

10935

9.

Тип электродвигателя

СТД-1600-23У4

СТД-1600-23У4

СТД-1600-23У4

СТД-1600-23У4

10.

Температура охлаждающей воды, 0С

11.

Мощность компрессора, МВт

1,445

1,445

1,445

1,445

12.

Механический КПД

0,97

0,97

0,97

0,97

Примечание: в качестве концевого воздухоохладителя, на компрессорах К-250, установлен воздухоохладитель марки ВОК-250 с рабочим давлением Р = 0,9 МПа, рабочей температурой t = 110 оC и емкостью 1,620 м3.

Наработка агрегатов компрессорной станции № 1 и № 2 за 2009 и 2010 г.г представлена в табл. 1.5 и 1.6. , Таблица 1.5. Число часов работы поршневых компрессоров КС № 1

Наработка

2009 год

компрессоров

январь

февраль

март

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

ИТОГО

К, %

5Г-100/8 № 1

0

0

0

0

153

674

476

421

720

586

130

602

3762

42,94

5Г-100/8 № 2

317

308

351

348

608

337

203

375

167

448

386

302

3833

43,75

5Г-100/8 № 3

426

176

450

105

515

481

548

647

583

231

461

202

4399

50,21

4М-100/8 № 4

2

117

710

200

3

0

0

0

0

233

141

1480

16,89

ИТОГО

745

601

877

1163

1476

1495

1227

1443

1470

1265

1210

1247

13474

38,45

2010 год

5Г-100/8 № 1

338

0

323

280

280

530

295

362

243

406

253

3395

38,75

5Г-100/8 № 2

524

303

456

456

438

630

323

427

313

381

204

4007

45,70

5Г-100/8 № 3

270

144

294

200

200

402

730

550

342

3044

34,74

4М-100/8 № 4

206

2

400

400

0

0

0

0

0

0

1051

11,99

ИТОГО

1180

653

695

1336

1336

1020

1370

1415

1220

1061

678

375

12339

35,21

Таблица 1.6. Число часов работы центробежных компрессоров типа К-250-61-2 КС № 2

Наработка

2009 год

компрессоров

январь

февраль

март

апрель

май

июнь

июль

август

сентябрь

октябрь

ноябрь

декабрь

ИТОГО

К, %

К-250-61-2 №1

744

597

744

717,19

744

719

744

744

720

744

697

742,5

8656,69

98,82

К-250-61-2 №2

744

589

744

717,19

744

719

744

744

712

744

698

622,5

8521,69

97,28

К-250-61-2 №3

744

672

720

717,19

744

720

744

744

720

744

707

742,5

8718,69

99,53

К-250-61-2 №4

744

672

744

717,19

744

720

744

744

720

744

676

742,5

8711,69

99,45

2976

2530

2952

2868,7

2976

2878

2976

2976

2872

2976

2778

2850

34608,76

98,77

2010 год

К-250-61-2 №1

687

672

742,42

720

720

720

744

744

744

665

720

744

8622,42

98,42

К-250-61-2 №2

744

666

742,41

720

720

720

743,4

744

744

744

720

671

8678,81

99,07

К-250-61-2 №3

644

562

743,07

720

720

720

743,4

744

744

744

720

744

8548,47

97,58

К-250-61-2 №4

680

672

741,28

720

720

720

744

744

744

744

720

672

8621,28

98,41

Итого:

2755

2572

2969,1

2880

2880

2880

2974,8

2976

2976

2897

2880

2831

34470,9

98,37

Годовой коэффициент рабочего времени за 2009 г. составил для КС № 1 38,45 %, а для КС № 2 98,77 %. , 2. РАСЧЁТ ПОТРЕБЛЕНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА

Номинальный (фактический) расход воздуха определяют при непрерывной работе потребителя в нормальных условиях, т.е. при хорошем состоянии потребителя сжатого воздуха, нормальной его эксплуатации и нормальном давлении подаваемого сжатого воздуха, потери в подводящих магистралях и шлангах при этом не учитываются. В действительности, состояние потребителя, условия его эксплуатации и потери при транспорте увеличивают расход воздуха в среднем на 20-30%, а в отдельных случаях превышение расхода достигает значительно большей величины [2,3,4].

На комбинате учет выработки и потребления сжатого воздуха производится как по приборам, так и расчетным путем. , Приборы учета установлены не по всем вводам.

Расчетный способ определения потребления сжатого воздуха имеет ряд недостатков. В расчёте только диаметр труб является величиной постоянной. Остальные параметры изменяются со временем. Даже плотность воздуха при нормальных условиях колеблется от 1,2 до 1,29 кг/м3. Следовательно, если о производительности компрессорных станций можно говорить с большой уверенностью (погрешность приборов), то о потреблении сжатого воздуха при отсутствии приборов учёта можно судить только косвенно.

В табл. 2.1 представлены данные о расходе и давлении осушенного сжатого воздуха потребителями ОАО «МБП ЛПК» , Таблица 2.1 Данные о расходе и давлении осушенного сжатого воздуха потребителями ОАО «МБП ЛПК»

№ п/п

Название потребителя

Расход, нм3/ч

Давление, кг/см2

1

ОАО «СТГ»

590

5,9

2

ЦГПП

200

5,5

3

СРК

300

6

4

ТЭЦ

2084

5,5

5

ООО «Юникристалл»

6,4

6

ЦКРИ-2 (цех каустизации и регенерации извести №2)

209

6

7

ХТММ

364

6

8

ТММ

1592

6

9

БМ-14

2219

6

БМ-15

1617

6

ЦЛБ-2 (цех листовых бумаг №2)

403

6

Вспомогательный блок №1

132

6

Склад кислот

7

6

Кислородная станция

110

6

ЦЛБ-1 (цех листовых бумаг №1)

6

УПОР-2 (участок приготовления отбеливающих реагентов №2)

125

5,8

Фанерный завод

4514

5,6

УПОР-1 (участок приготовления отбеливающих реагентов №1)

150

5,9

УОО (участок обезвоживания осадков)

278

5,6

Кислотная станция

5,5

БМ-11

1667

7

БМ-21

1806

6

ЦКРИ №1 (цех каустизации и регенерации извести №1)

5,6

ОЦ (отбелочный цех)

1500

6

ВЦ (варочный цех)

700

6

БХО (безхлорная отбелка)

Не учитывается

6

ВК №3

Не учитывается

6

ДПЦ №1

627

6

ВОС

125

5,8

ЦПХ-1 (цех приготовления химикатов №1)

6

Фактическая выработка и потребление не дают представления о необходимом (нормативном) потреблении сжатого воздуха. Каждое устройство, технологические процессы и т.д. для оптимального функционирования должны получать определенное (нормативное) количество сжатого воздуха при нормативном давлении. Нарушение одного из этих показателей (расхода или давления) приводит к нарушению технологии, а в конечном итоге и браку продукции.

Для получения достоверной информации о нормативном потреблении сжатого воздуха были составлены и разосланы всем потребителям опросные листы, которые в зависимости от компетенции и ответственности персонала ОАО “МБК ЛПК” были заполнены неодинаково. Большинство опросных листов можно назвать отпиской и никакой полезной информации они не несут.

В табл. 2.2 приведены давления сжатого воздуха у потребителей согласно информации опросных листов.

По данным месячных отчетов по отпуску сжатого воздуха в 2008 — 2010 годах были построены годовые графики потребления сжатого воздуха потребителями, которые представлены на рисунке 2.1- 2.14. Анализ полученной информации говорит о том, что потребление сжатого воздуха имеет сильное колебание по времени года. Колебания расходов в теплый и холодный период года у разных потребителей не имеет четко выраженной зависимости. По данным графикам получим максимально-возможные расходы у потребителей, которые были использованы при аэродинамическом расчете сетей сжатого воздуха.

Таблица 2.2 Давление осушенного сжатого воздуха согласно регламенту и по информации опросных листов

Производства

Давление (изб.) сжатого воздуха согласно регламенту/по информации опросных листов, кг/см2

Отпуск сжатого воздуха с коллекторов компрессорных станций (на выходе)

Компрессорная станция №1

6,7* / —

Компрессорная станция №2

6,8/ —

Древесно-подготовительный цех №1 (ДПЦ-1)

6,0/6,5

Древесно-подготовительный цех №2, рубительно-окорочный цех (ДПЦ№2,РОЦ)

Участок варки целлюлозы

6,0/6,0

Участок отбелки целлюлозы

6,0/6,0

Кислородная станция

6,0/-

Цех каустизации и регенерации извести №1 (ЦКРИ-1)

-/(5,9-6,2)

Цех каустизации и регенерации извести №2 (ЦКРИ-2)

6,0/6,1

Склад сульфата

Выпарные станции №1,2,3

6,0/-

Участок приготовления отбеливающих реагентов (УПОР)

5,9/-

Термомеханическая масса (ЦППВ, (ТММ))

6,0/6,1

Химтермомеханическая масса (ЦППВ (ХТММ))

6,0/6,1

Участок сжигания дурно-пахнущих газов (ДПГ)

5,5/-

Бумагодельная машина-11 (БМ-11)

6,0/6,4

Бумагодельная машина-14 (БМ-14)

6,0/5,9

Бумагодельная машина-15 (БМ-15)

6,0/(5,7-6,3)

Бумагодельная машина-21 (БМ-21)

6,0/6,4

Цех листовых бумаг №1 (ЦЛБ-1)

6,0/6,4

Цех листовых бумаг №2 (ЦЛБ-2)

6,0/6,3

Цех приготовления химикатов (вспомогательный блок ) (ЦПХ)

6,0/6,6

Склад кислот

6,0/-

Цех приготовления химикатов (в главном корпусе №1) (ЦПХ)

6,0/6,6

Цех приготовления химикатов (в здании ГДП) (ЦПХ)

5,8/-

ТЭЦ

5,5/-

Водоочистные сооружения (ВОС) (УВКХ)

5,8/6,0

Участок обезвоживания осадков (УОО)

5,6/6,0

Содовое отделение ВОС (в здании ГДП)

Ремонтно-механический завод (РМЗ)

Участок шлифовки валов

Склад готовой продукции

Склад электродвигателей

* — согласно технологического регламенту отклонение давления сжатого воздуха составляет , ± 0,2 кг/см2 , Рисунок 2.1 Отпуск сжатого воздуха сторонним потребителям ( 2008 г.) , Рисунок 2.2 Отпуск сжатого воздуха сторонним потребителям (2009 г.) , Рисунок 2.3 Отпуск сжатого воздуха сторонним потребителям (2010 г.) , Рисунок 2.4 Отпуск сжатого воздуха ( 2008 г.) , Рисунок 2.5 Отпуск сжатого воздуха (2009 г.) , Рисунок 2.6 Отпуск сжатого воздуха (2010 г.) , Рисунок 2.7 Отпуск сжатого воздуха сторонними потребителями ( 2008 г.) , Рисунок 2.8 Отпуск сжатого воздуха сторонними потребителями (2009 г.) , Рисунок 2.9 Отпуск сжатого воздуха сторонними потребителями (2010 г.) , Рисунок 2.10 Суммарный отпуск сжатого воздуха сторонними потребителями , Рисунок 2.11 Отпуск сжатого воздуха на БМ , Рисунок 2.12 Отпуск сжатого воздуха на БМ , Рисунок 2.13 Отпуск сжатого воздуха на КДМ , Рисунок 2.14 Отпуск сжатого воздуха на участок отбелки целлюлозы , 3. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СИСТЕМЫ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ, 3.1 Расчёт различных вариантов воздухоснабжения ОАО «Монди ЛПК»

Аэродинамический расчет невозможно произвести без генерального плана предприятия с нанесением на него не только магистральных воздухопроводов сжатого воздуха, но и ответвлений от них. Из генерального плана должны быть взяты длины и диаметры существующих воздухопроводов, произведена оценка местных сопротивлений.

Генеральный план с нанесением сетей сжатого воздуха на комбинате отсутствовал. Строительство комбината начиналось в середине 60-х годов прошлого столетия и велось несколькими этапами. При этом многочисленные реконструкции привели к тому, что достоверной информации о сетях сжатого воздуха оказалось очень мало. Поэтому огромное количество труда и времени потребовалось на получение достоверной информации о сетях сжатого воздуха. В результате проведенной работы построен генеральный план комбината с нанесением существующих сетей технологического и осушенного сжатого воздуха, который был использован при аэродинамическом расчете.

Сети сжатого воздуха от компрессорных станций закольцованы и очень часто узлы представляют собой сложные переходы, в которых трудно определить направление движения сжатого воздуха. Видно, что снабжение рядом расположенных с узлом объектов может производиться от различных компрессорных в зависимости от создаваемого ими давления, температуры и потерь давления в сетях.

Расчет воздухопроводов сводится к определению аэродинамических сопротивлений [1,13]. Воздух последовательно проходит прямые участки главной магистрали трубопровода и местные сопротивления. Суммарная потеря давления равна сумме сопротивлений:

(3.1) , где ?- суммарные потери давления на трение, Па; , ?- суммарные потери давления в местных сопротивлениях, Па. , Потери давления на трение определяются по формуле: , (3.2) , где ? — коэффициент сопротивления трения; , l — длина трубопровода, м; , d — внутренний диаметр трубопровода, м; , ? — средняя скорость воздуха, м/с; , ? — средняя плотность воздуха, кг/м3. , Коэффициент сопротивления трения зависит от числа Рейнольдса: , (3.3) , и от относительной шероховатости: , (3.4) , где ? — коэффициент кинематической вязкости воздуха, м2/с; , ? — средняя высота выступов стенок труб, м; , Dг — гидравлический диаметр трубы, м. Для круглого сечения гидравлический диаметр равен внутреннему диаметру трубы.

При ламинарном режиме течения воздуха коэффициент сопротивления трения не зависит от шероховатости и определяется по формуле:

(3.5) , Для переходного режима течения воздуха коэффициент сопротивления трения определяется по формуле: , (3.6) , Для турбулентного режима течения воздуха коэффициент сопротивления трения определяется по формуле: , (3.7) , Потери давления на местные сопротивления определяются по формуле: , (3.8) , где ? — коэффициент местного сопротивления.

Для упрощения расчетов целесообразно местные сопротивления заменить условными прямыми участками труб эквивалентными по сопротивлению (табл.3.1) [1].

Таблица 3.1 Длины труб, эквивалентные местным сопротивлениям

Участки местных сопротивлений

Диаметр трубы, мм

100

150

200

250

300

350

400

500

600

Задвижки

0.3

0.6

1.5

2.5

3.5

5

5.6

6.5

7.5

Нормальный проходной вентиль

6

100

130

160

200

270

360

Нормальный угловой вентиль

5

115

150

200

Обратный клапан

1.6

3.2

7.5

12.5

Нормальное колено R=4d

0.5

1

1.7

2.5

3.2

4

5

6

7

9

Тройник

2

4

Лирообразный компенсатор R=12d

1.8

4

9.5

14.5

Расчет сопротивлений прямых (или приведенных к прямым) участков трубопровода сетей сжатого воздуха лесопромышленного комплекса проведены с помощью табл. 3.1 и номограммы [4] по заданному расходу и параметрам воздуха. Результаты расчетов представлены в таблицах.

Генеральный план с нанесением существующих сетей осушенного воздуха представлен на чертеже 1.

Расчет существующих сетей осушенного сжатого воздуха производится следующим образом. Расходы и давления у потребителей и на компрессорной брались из отчетов. Разница между выработкой осушенного воздуха на компрессорной и расходом у потребителей составила 5%. Данная величина определяет утечки сжатого воздуха в трубопроводах. Расходы в трубопроводах сжатого воздуха в аэродинамических расчетах принимались с учетом утечек. Расчет существующих схем производится от компрессорной до потребителей. Избыточное давление осушенного сжатого воздуха принимали:

— компрессорной №1 — 6,7кг/см, , — компрессорной №2 — 7,1кг/см.

Результаты аэродинамического расчета существующих сетей приведены в таблице 3.2. Из неё видно, что скорость движения меняется от 2 м/с до 8,8 м/с. В рекомендованные скорости движения сжатого воздуха лежат в пределах от 12м/с до 15м/с. В результате расчета давление у большинства потребителей больше, чем по данным опросных листов из-за малых падений давления на участках.

Наиболее высокие скорости движения сжатого воздуха получены в районе ТЭЦ.

Несовпадение давлений расчетных и фактических говорит о плохом состоянии трубопроводов, утечках сжатого воздуха, несанкционированных врезках в сети, больших загрязнениях трубопроводов, особенно в районе компрессорной №1.

Принято решение поэтапной реконструкции системы воздухоснабжения комбината. При этом предлагается сохранение существующих сетей без перекладки.

Первый этап реконструкции сетей осушенного сжатого воздуха — отключение всех сторонних потребителей от подачи сжатого воздуха. Данное решение принято согласно технического совещания, проходившего 12.02.2011г. на ОАО «Монди ЛПК».

Результаты аэродинамического расчета представлены в таблице 3.2. Расчет производился от потребителей до компрессорных станций, давление у потребителей бралось согласно технологическому регламенту (табл. №2.2).

В результате расчетов получено необходимое избыточное давление у компрессорных станций, которое составило для осушенного воздуха:

— компрессорной №1 — 6,42 кг/см, , — компрессорной №2 — 6,16 кг/см2. , Таблица 3.2 Результаты аэродинамического расчета существующих сетей осушенного сжатого воздуха

№№п/п

Наименование участков

Расход , воздуха,

м3/ч

Диаметр , трубы,

мм

Длина участка,

м

Скорость воздуха,

м/с

Потери давления , на трение,

кПа

Потери давления в местных сопротивлениях, кПа

Суммарное , падение , давления,

кПа

Давление в узловой точке

кПа (ата)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

КС-2: Магистраль № 1 (от КС-2 до СТГ)

1

КС-2 — а

5074

273?6

293

3,2

2,0

0,38

2,38

691,71 (8,07)

2

a — b

2114

219?6

488

2,3

1,9

0,14

2,04

689,67 (8,05)

3

b — c

1859

159?5

287

3,0

3,09

0,18

3,2

686,47 (8,01)

4

c — d

1859

159?5

186

3,0

2,0

0,24

2,24

684,23 (7,98)

5

d — e

1276

159?5

2,3

0,12

0,07

0,19

684,04 (7,98)

6

e — f

1145

159?5

315

2,0

0,93

0,1

1,0

683,04 (7,97)

7

f — g

980

159?5

2,0

0,13

0,11

0,24

682,8 (7,97)

8

g — h

830

159?5

167

2,0

1,6

0,24

1,84

680,96 (7,94)

9

h — СТГ

620

114?5

560

2,8

6,59

0,28

6,87

674,09 (7,86)

Ответвления от магистрали № 1

1

a — 1

5130

159?5

8,8

5,76

1,2

6,96

684,75 (7,99)

2

1 — 2

2170

159?5

116

4,0

9,66

1.7

11,36

673,39 (7,86)

3

2 — 3

1747

159?5

207

3,3

2,23

0,16

2.39

671,0 (7,83)

4

3 — ХТММ

382

159?5

366

2,0

0,36

0

0,36

670,64 (7,83)

5

2 — ЦЛБ-2

423

57?3,5

100

8,8

21.5

0,13

21,63

651,76 (7,6)

6

1 — 4

2960

159?5

276

5,2

64,9

3,5

68,4

616,35 (7,19)

7

4 — ТММ

630

159?5

393

2,0

0

615,96 (7,19)

8

b — 5

255

108?4

358

2,0

1,4

0,11

1,51

688,16 (8,03)

9

5 — OOO «Юникристалл»

219

57?3,5

102

2.0

0,1

0,003

0,103

688,14 (8,03)

5 — ЦКРИ-2

108?4

4,5

1,3

0

1,3

686,86 (8,01)

d — ДПЦ-1

589

108?4

412

2,5

3,23

0,06

3,29

680,94 (7,94)

e — ВОС-1

131

57?3,5

609

4,0

65,65

0,82

67,41

617,57 (7,2)

f — ТЭЦ

160

57?3,5

332

5,0

29,82

0,05

29,33

653,71 (7,63)

g — СРК

160

57?3,5

103

5.0

9,1

0,005

673,7 (7,86)

h — ЦГПП

200

76?3,5

145

3,0

0,018

0,05

0,068

680,79 (7,94)

Второй этап реконструкции предполагает включение новых потребителей по программе «STEP», при этом использованы в работе обе компрессорные станции. Список введённых объектов а также расходы и давления, потребляемого ими осушенного сжатого воздуха представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 Расходы и давления потребителей, введённых по программе «STEP»

Название потребителя

Расход, нм3/час

Давление, кг/см2

Печь №4

180

6

CHR + турбина

470

6

Выпарная станция

500

6

Последний третий этап реконструкции предполагает перенос всех нагрузок на вторую компрессорную станцию, при этом потребители такие же, как и при втором этапе реконструкции. В результате аэродинамического расчета получили давления для осушенного воздуха:

— компрессорной №2-6,46кг/см2. , Данные по результатам аэродинамического расчёта представлены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 Результаты аэродинамического расчета сетей осушенного сжатого воздуха с объектами по программе «STEP» без КС1 (реконструкция 3 этап)

№№п/п

Наименование участков

Расход , воздуха,

м3/ч

Диаметр , трубы,

мм

Длина участка,

м

Скорость воздуха,

м/с

Потери давления , на трение,

кПа

Потери давления в местных сопротивлениях, кПа

Суммарное , падение , давления,

кПа

Давление в узловой точке

кПа (ата)

КС-2: Магистраль № 1 (Выпарная станция — КС-2)

1

Выпарная станция — a

525

159?5

185

2

0,181

0,02

0,201

600,101 (7,00)

2

a — b

1019

159?5

125

2

0,49

0,059

0,549

600,65 (7,01)

3

b — c

1179

159?5

2,3

0,099

0,0824

0,1814

600,83 (7,01)

4

c — d

1339

159?5

315

3

2,22

0,265

2,485

603,315 (7,04)

5

d — e

1470

159?5

3

0,2

0,125

0,325

603,64 (7,044)

6

e — f

2053

159?5

286

4,2

4,48

0,392

4,872

608,512 (7,10)

7

f — g

2479

219185?6

488

3

2,39

0,147

2,537

611,049 (7,13)

8

g — КС-2

7627

273125?6

293

5

2,87

0,228

3,098

614,147 (7,16)

Магистраль № 2 (Варочный цех — КС-2)

1

ВЦ — o

735

108?4

131516

3

1,93

0,017

1,947

601,847 (7,03)

2

o — p

2310

108?4

2482

5

9,64

1,17

10,81

612,657 (7,15)

3

p — h

2363

108?4

28677

5,5

9,05

1,55

10,6

623,257 (7,27)

4

h — i

4147

273?8

288

8

6,209

0,539

6,748

630,00 (7,35)

5

i — j

7300

273?8

134

6

1,313

0,392

1,705

631,705 (7,37)

6

j — k

7350

273?8

168

6

2,63

0,364

2,994

634,699 (7,41)

7

k — l

7455

273?8

4

6

0,05

0,4

0,45

635,149 (7,41)

8

l — КС-2

7900

273?8

255

6,2

0,306

0,22

0,526

635,675 (7,42)

Магистраль №3 (Вспомогательный блок-1 — КС-2)

1

Вспомогательный блок-1 — r

138

57?3,5

8

11,29

1,176

12,466

612,456 (7,147)

2

r — КС-2

145

108?4

355

2

1,313

0,073

1,386

613,842 (7,163)

3.2 Способы регулирования подачи и давления у отдельных потребителей

Важным фактором экономии энергии и других материальных ресурсов являются нормативная подача сжатого воздуха при регламентируемом давлении. Для нормальной работы пневматических устройств в сети воздухопроводов необходимо поддерживать определенное давление. Значение этого давления должно обеспечивать производительную работу пневматических устройств и покрывать потери давления от сопротивлений воздуха в трубопроводах. Значительную экономию электроэнергии, идущей на выработку сжатого воздуха, дает применение воздуха пониженного давления. Поскольку на предприятии имеется только одна система сжатого воздуха, то следует применять редуцирование давления для отдельных цехов, могущих без ущерба работать на пониженном давлении. Этот метод менее эффективен, чем система двух давлений, так как воздух приходится сжимать до высокого давления, а потом понижать его, но все же, он дает экономию.

Переменная потребность в сжатом воздухе и разное требуемое давление в различных технологических процессах лесопромышленного комплекса дают только одну возможность регулирования — автоматические регуляторы давления у потребителя.

На входе в цех необходимо устанавливать регулятор на максимальное давление, а в цехе регулировать давление в зависимости от требований технологического процесса.

Подобные регуляторы выпускаются различными отечественными и зарубежными фирмами (ООО “Самсон-Контроле”, АДЛ и т.д.).

Регулятор давления прямого действия представляет собой регулирующие устройства, включающие чувствительный элемент, элемент сравнения и пропорциональный регулятор, использующие энергию регулируемой среды и развивает усилие, достаточное для перемещения исполнительного органа. На рисунок 3.1 представлена конструкция перепускного клапана. Регулируемое давление р1 отбирается внутри корпуса клапана и подводится к одной из сторон мембраны привода. Усилие привода через шток клапана сравнивается с силой заданной пружины настойки задатчика.

В установившемся состоянии эти величины равны. При возрастании давления р1 усилие привода повышается, конус перемещается против сопротивления пружины задатчика. В результате этого увеличивается расход среды и давление р1 понижается, пока не будет достигнуто новое состояние равновесия между усилием привода и силой пружины. У исполнения, изображенного на рисунке 3.1, клапан открывается при повышении регулируемого давления.

3.3 Непроизводственные потери сжатого воздуха

Расход воздуха истечением через неплотности пневмоустройств является непроизводительной потерей (утечки).

Истечение происходит под влиянием разности давлений сжатого и атмосферного воздуха. Утечки возникают в зазорах цилиндров, золотников, клапанов и

Рисунок 3.1 Регулятор давления

кранов воздушных молотов, пневматических инструментов и устройств. Неудовлетворительная смазка и несвоевременные ремонты приводят к чрезмерному увеличению зазоров в результате чего большие количества воздуха перетекают из рабочей полости в нерабочую, а оттуда на выхлоп, или через неплотности регулирующих и запорных устройств воздух непосредственно вытекает в атмосферу. Величина утечек составляет 20-30%, а временами доходит до 50-60% от общего расхода [1,10,11]. Утечки происходят как во время работы потребителя, так и во время его простоев при не отключенном воздухопроводе, поэтому при малом коэффициенте использования и отсутствии надежно действующих автоматических запорных устройств относительная величина утечек возрастает.

Величина утечки зависит от давления в сети и диаметра отверстия. Потери электроэнергии на утечки сжатого воздуха ориентировочно определяются по формуле:

где ? — коэффициент расхода воздуха через неплотности арматуры и шлангов, м3/мин (см. рис. 3.2) [ 10,11 ]; , n — количество точек, где требуется устранить утечки сжатого воздуха; , ? — удельный расход электроэнергии на выработку 1 м3 сжатого воздуха, кВтч; , t — время, в течение которого воздухопровод находится под давлением, ч. , Рисунок 3.2 Расход воздуха через неплотности в арматуре и шлангах

В октябре 2010 г. во время визуального осмотра сетей сжатого воздуха был выявлен на линии, ведущей к РСТ , один свищ и открытый вентиль у проходной. Если предположить. что открытый вентиль имеет диаметр мм и давление в трубопроводе 5 ата, то потери составят 6 м3/мин = 360 м3/час, что сопоставимо с расходом сжатого воздуха на РСТ.

На воздуховоде, ведущем на ДПЦ-2, открыт вентиль и оказался один свищ. Вентиль замерз и закрыть его не было возможности. Подобные потери приводят к снижению давления сжатого воздуха в сети и перерасходу электрической энергии на компрессорной станции.

4. инструментальное обследование оборудования компрессорных станций, 4.1 Обследование компрессорных станций

В рамках энергетического аудита на КС-1 и КС-2 было проведено инструментальное обследование работающих компрессоров, градирни, установки осушки воздуха. Главная цель инструментального обследования — дать по агрегатную оценку работе компрессоров, оценить эффективность работы градирни и установки осушки воздуха.

Измерения проводились на работающих компрессорах на постоянной нагрузке. При этом регистрировались и заносились в журнал наблюдений:

? показания основных контрольно-измерительных приборов; , ? показания ультразвукового расходомера по расходу охлаждающей воды; , ? показания контактного термометра по температуре воздуха и охлаждающей воды.

Во время испытаний проводился замер наружных поверхностей предварительно зачищенных стальных воздухо- и водопроводов. Поскольку в термодинамических и тепловых расчетах участвовала разность температур теплоносителей, то абсолютная погрешность измерения не оказывала влияния на конечный результат.

Показания приборов, расположенных на щите управления и в машинном зале фиксировались с периодичностью мин в течение всего периода испытаний.

Ультразвуковой расходомер устанавливался на прямом участке трубопроводов охлаждающей воды длиной более 1 м, поверхность трубопровода предварительно зачищалась от ржавчины и краски. В течение всего периода испытаний с интервалом секунд проводилась автоматическая запись всех показаний расходомера.

Показания приборов заносились в журнал наблюдений в течение всего периода испытаний. В процессе обработки результаты измерений усреднялись.

Инструментальное обследование проводилось в соответствии с «Методикой определения энергетической эффективности работы установок компрессорных станций» и «Временной методикой проведения энергетического аудита компрессорной станции».

Инструментальное обследование проводилось на рабочих режимах по всем действующим компрессорам станций.

Для проведения необходимых замеров использовались показания переносных приборов, а также показания штатных приборов щита управления станции. Список приборов, участвовавших в инструментальном обследовании, представлен в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Перечень переносных приборов инструментального обследования станций

Наименование

прибора

Тип

Измеряемые

параметры

Примечания

1

Термометр цифровой малогабаритный с погружным датчиком

DT-250

Температура воды на входе и выходе в градирне. Температура воздуха на входе и выходе из установки осушки воздуха.

Погружной датчик длиной 0,31м , Разрешающая способность 0,1 оС , Погрешность измерений ±0,1 оС

Индикация на цифровом табло

2

Пирометр

Raytek-Raynger

Температура воздуха и воды на входе и выходе охладителей.

Погрешность измерений:1% при t>23 оС и 2% при t от -18 до оС

3

Ультразвуковой расходомер Portaflow 300

Portaflow 300 (МК-II-R 300)

Расход охлаждающей воды на градирню

Погрешность измерений 2%

Во время проведения измерений режим работы компрессоров был стационарным. Контроль стационарности режима работы проводился по показаниям штатных приборов.

При проведении инструментального обследования с определенной периодичностью фиксировался ряд параметров, перечень которых представлен в табл. 4.2 — 4.4. Более подробно результаты расчетов компрессоров представлены в 5 разделе.

На рис. 4.1 — 4.3 представлены схемы измерений на компрессорах КС № 1 и КС № 2.

Инструментальное обследование компрессоров проводилось на КС № 2 сначала в теплый период года : 18.05; 5.07; 09.07 2010 года, а на КС № 1 6.07 2010 года, а затем в холодный период года: на КС № 1 11.02. и 14.02 ; а на КС № 2 08.02, 11.02 и 14.02 2011 г.

Во время измерений на КС № 2 в работе находились все компрессоры, а на КС № 1 только 3 (три).

Результаты измерений при инструментальном обследовании компрессоров в теплый период года на КС № 1 представлены в табл. 4.2 -4.3, а на КС № 2 — в табл. 4.4, а в холодный период года на КС № 1 в табл. 4.5, на КС № 2 — в табл. 4.6.

Таблица 4.2. Результаты измерений на КС № 1 (4ВМ 10-100/8) в теплый период года

№ п/п

Параметры

Размерность

6.07.10 г

№4

1

Давление нагнетания 1 ступени ( избыточное)

кгс/см2

1,82

2

Давление нагнетания 2 ступени

кгс/см2

7,5

3

Температура всасывания 2 ступени

оС

4

Температура нагнетания 2 ступени 4 ряд (2п)

оС

160,8

5

Температура нагнетания 2 ступени 2 ряд (3 п)

оС

162,4

6

Температура нагнетания 1 ступени 3 ряд (4 п)

оС

164

7

Температура нагнетания 1 ступени 1 ряд (5 п)

оС

157,7

8

Температура после КВО (6 п)

оС

9

Ток ротора

А

182

Ток статора

А

Напряжение ротора

В

Температура наружного воздуха

оС

Производительность компрессора

м3/ч

Давление воды

кгс/см2

2,1

Температура охлаж. воды на входе/выходе промежуточного ВО

оС

25,7/ 34,7

Температура охлаждающей воды на входе/выходе конечного ВО

оС

25,7/ 30,9

Таблица 4.3. Результаты измерений на КС № 1 (5Г-100/8) в теплый период года


п/п

Параметр

Размер-

ность

6.07.10 г

11.07.10 г

№ 1

№ 2

№ 3

№ 2

№ 3

1

Давление нагнетания воздуха 1 ступени

кгс/см2

2,13

2,0

2,1

1,87

2,1

2

Температура нагнетания 1 ступени (3 п)

оС

169,2

160,8

147,5

156,8

164,5

3

Температура всасывания 2 ступени (4 п)

оС

54,2

51,2

43,0

47,9

48,8

4

Температура нагнетания 2 ступени (5 п)

оС

172,9

164,9

148,5

155,9

158,0

5

Температура воздуха после КВО (6 п)

оС

56,6

51,7

50,4

49,0

53,8

6

Давление нагнетания 2 ступени

кгс/см2

7,5

7,62

7,6

7,9

7,35

7

Ток ротора

А

138

140

140

130

140

8

Ток статора

А

9

Температура наружного воздуха

оС

Расход технологического воздуха на 1 очередь

тыс.м3/ч

10,4

10,4 , 9,75 , 6,6 , 7,3 , 2,1

140

Расход осушенного воздуха

тыс.м3/ч

9,75

Давление осушенного воздуха

кгс/см2

6,6

Давление технологического воздуха

кгс/см2

7,2

Давление воды

кгс/см2

2,1

Расход воды

м3/ч

140

Температура охл. воды на входе/вых/ пром. ВО

оС

29/34

25/29

29,6/34,3

24,4/34,2

Температура охл. воды на входе/выходе КВО

оС

28/34,7

31,3/36,6

30/35

23,9/28,5

Влажность технологич. воздуха (точка росы)

оС

Влажность осушенного воздуха (точка росы)

оС

— 21,9

— 21,9

— 21,8

Таблица 4.4. Результаты измерений на КС №2 в теплый период года

Размер-

18.05.2010

05.07.2010

09.07.2010

п/п

Параметр

ность

№ 2

№ 3

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

1

Температура наружного воздуха

оС

31,5

31,5

31,5

31,5

2

Температура технолог. воздуха в сборном коллекторе

оС

28,5

28,5

28,5

28,5

39,7

39,7

39,7

39,7

3

Влажность осушенного воздуха (точка росы)

оС

— 6

— 6

— 6

— 6

4

Давление технологического воздуха*

кгс/см2

7,9

8,0

7,7

7,8

7,6

7,6

7,4

7,4

7,4

7,4

5

Давление осушенного воздуха

кгс/см2

7,0

7,0

7,16

7,16

7,16

7,16

6,88

6,88

6,88

6,88

6

Расход осушенного воздуха

тыс.м3

11,3

11,3

12,0

12,0

12,0

12,0

11,2

11,2

11,2

11,2

7

Расход технологического воздуха

тыс.м3

8

Разрежение на всасе компрессора

Па

9

Производительность компрессора

тыс.м3/час

13,25

13,24

10,87

10,83

11,72

11,06

10,41

11,42

12,3

10,29

Температура воздуха после I секции

оС

106

110

115,8

119,3

115,8

115,6

124,9

125,6

123,8

118,9

Температура воздуха перед секцией

оС

38,5

38,4

43,9

41,2

47,7

37,2

47,2

45,0

50,9

38,2

Давление воздуха после I секции

кгс/см2

1,3

1,3

1,19

1,11

1,21

1,18

1,11

1,15

1,25

1,15

Температура воздуха после секции

оС

140

135

150,5

151,7

149,0

147,3

157,8

157,1

156,7

148,1

Температура воздуха перед III секцией

оС

47,6

47,5

48,6

44,9

49,2

44,5

51,0

45,6

53,7

44,5

Давление воздуха после секции

кгс/см2

3,9

3,9

1,9

3,6

3,7

3,82

1,9

3,6

3,65

3,7

Температура воздуха после III секции

оС

134

130

48,6

44,9

49,2

44,5

141,4

139,1

136,2

144,0

Температура воздуха после КВО

оС

55,5

56,4

39,9

43,6

55,5

26,8

40,3

43,6

56,7

55,3

Давление воздуха после КВО (изб.)

кгс/см2

7,9

8,0

7,7

7,8

7,6

7,6

7,42

7,6

7,5

7,42

Температура охлаждающей воды

оС

14,0

14,0

22,0

22,0

22,0

22,0

23,3

23,3

23,3

23,3

Давление охлаждающей воды

кгс/см2

1,8

1,8

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

Температура воды до 1 ВО

оС

14,0

13,7

22,4

22,6

21,9

24,0

23,2

23,5

23,6

25,3

Температура воды после 1 ВО

оС

17,7

25,8

27,3

26,8

29,1

27,3

27,8

26,8

29,0

Температура воды до 2 ВО

оС

22,8

22,8

22,0

23,6

23,5

22,9

23,3

23,7

Температура воды после 2 ВО

оС

19,3

17,0

26,7

25,9

27,7

32,3

28,4

27,9

27,5

31,1

Температура воды до КВО

оС

22,4

22,5

22,3

22,4

23,1

23,3

23,5

22,9

Температура воды после КВО

оС

28,7

29,7

26,8

26,8

29,3

27,9

27,1

27,3

Ток статора двигателя

А

Напряжение возбуждения

V

Ток ротора двигателя

А

180

180

195

192

180

187

183

180

178

180

* давление воздуха во всех позициях избыточное , Таблица 4.5. Результаты измерений на КС № 1 (5Г-100/8) в холодный период года


п/п

Параметр

Размер-

ность

11.02.11 г

14.02.11 г

№ 1

№ 3

№ 1

№ 3

1

Давление нагнетания воздуха 1 ступени (bp,/)

кгс/см2

2,4

2,45

1,87

2,1

2

Температура нагнетания 1 ступени (3 п)

оС

142,6

130,7

156,8

164,5

3

Температура всасывания 2 ступени (4 п)

оС

46,3

39,2

47,9

48,8

4

Температура нагнетания 2 ступени (5 п)

оС

155,2

146,3

155,9

158,0

5

Температура воздуха после КВО (6 п)

оС

50,2

48,7

49,0

53,8

6

Давление нагнетания 2 ступени

кгс/см2

7,7

7,7

7,7

7,70

7

Ток ротора

А

140

140

140

140

8

Ток статора

А

9

Температура наружного воздуха

оС

0

0

— 3

— 3

Расход технологического воздуха на 1 очередь

тыс.м3/ч

12,0 , 11,22 , 6,6 , 7,6 , 1,9

140

12,0 , 11,0 , 6,7 , 7,7 , 1,9

140

Расход осушенного воздуха

тыс.м3/ч

Давление осушенного воздуха

кгс/см2

Давление технологического воздуха

кгс/см2

Давление воды

кгс/см2

Расход воды

м3/ч

Температура охл. воды на входе/вых/ пром. ВО

оС

14,3/

24,2

13,2/

21,3

13,7/

22,9

13,4/

21,6

Температура охл. воды на входе/выходе КВО

оС

12,4/

19,3

11,5/

16,2

11,3/

18,4

12,3/

16,4

Влажность технологич. воздуха (точка росы)

оС

— 2,6

— 59,9

— 2,6

Влажность осушенного воздуха (точка росы)

оС

— 59,9

Таблица 4.6. Результаты измерений на КС № 2 в холодный период года

Размер-

08.02.2011

11.02.2011

14.02.2011

п/п

Параметр

ность

№ 1

№ 3

№ 4

№ 1

№ 3

№ 4

№ 1

№ 3

№ 4

1

Температура наружного воздуха

оС

— 1

— 1

— 1

— 3

— 3

— 3

2

Температура технолог. воздуха в сборном коллекторе

оС

16,6

16,6

16,6

14,4

14,4

14,4

13,4

13,4

13,4

3

Влажность осушенного воздуха (точка росы)

оС

— 58,5

— 58,5

— 58,5

4

Давление технологического воздуха*

кгс/см2

7,96

7,96

7,96

7,63

7,63

7,63

7,62

7,62

7,62

5

Давление осушенного воздуха

кгс/см2

6,6

6,6

6,6

6,6

6,6

6,6

6,6

6,6

6,6

6

Расход осушенного воздуха

тыс.м3

10,3

10,3

10,3

10,4

10,4

13,2

9,3

9,3

9,3

7

Расход технологического воздуха

тыс.м3

38,5

38,5

38,5

8

Разрежение на всасе компрессора

Па

9

Производительность по воздуху компрессора

тыс.м3/час

14,92

12,64

13,7

14,4

11,9

13,2

14,1

13,29

12,9

Температура воздуха после I секции

оС

82,3

80,5

89,6

94,6

91,6

87,2

91,5

90,8

Температура воздуха перед секцией

оС

44,5

35,6

45,8

40,6

35,4

45,1

38,6

Давление воздуха после I секции

кгс/см2

1,25

1,35

1,2

1,3

1,23

1,18

1,27

1,35

1,15

Температура воздуха после секции

оС

127,6

140,4

127,2

127,8

145,6

135,7

126,3

140,1

134,6

Температура воздуха перед III секцией

оС

50,1

39,6

42,1

51,4

42,2

41,8

45,3

40,5

Давление воздуха после секции

кгс/см2

3,9

4,0

3,95

3,95

3,85

3,85

3,85

3,9

3,8

Температура воздуха после III секции

оС

118

127,8

126,3

118,3

129,4

127,4

115,8

126,9

126,8

Температура воздуха после КВО

оС

38,0

69,6

46,0

30,6

34,9

34,9

49,9

67,2

53,1

Давление воздуха после КВО (изб.)

кгс/см2

8,1

8,2

8,1

7,82

7,8

7,8

7,9

7,9

7,8

Температура охлаждающей воды

оС

13,3

13,1

13,0

13,1

13,3

13,1

12,9

12,8

13,0

Давление охлаждающей воды

кгс/см2

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

1,9

1,95

1,95

1,95

Температура воды до 1 ВО

оС

13,3

13,1

13,0

13,1

13,3

13,1

12,9

12,8

13,0

Температура воды после 1 ВО

оС

18,5

16,6

16,5

17,9

16,7

16,7

17,9

17,2

17,2

Температура воды до 2 ВО

оС

13,0

13,0

13,0

13,0

13,1

13,8

13,1

13,4

13,2

Температура воды после 2 ВО

оС

18,6

16,4

21,2

17,8

17,1

22,4

17,3

18,2

21,3

Температура воды до КВО

оС

13,0

13,3

13,3

13,2

13,6

13,4

13,4

13,3

13,0

Температура воды после КВО

оС

18,0

19,1

17,1

17,9

18,2

17,4

16,9

17,3

16,1

Ток статора двигателя

А

Ток ротора двигателя

А

183

190

190

180

190

190

180

190

190

Напряжение возбуждения

V

Рис. 4.1. Принципиальная схема компрессора 5Г — 100 / 8 КС № 1

Рис. 4.2. Схема исполнения компрессора 4ВМ10-100/8 оппозитного горизонтального крейцкопфного четырехрядного двухступенчатого сжатия с цилиндрами двойного действия КС № 1

Рис. 4.3. Принципиальная схема центробежного компрессора К — 250-61 КС № 2 , 4.2 Обследование системы оборотного водоснабжения компрессорной станции № 2

Основными потребителями воды на КС № 2 являются промежуточные и концевые теплообменники-охладители воздуха, а также охладители масла. Для компрессора К-250 на охлаждение по паспортным данным требуется 186 м3/ч воды, а для 4-х компрессоров ? 744 м3/ч. Принципиальная схема оборотного водоснабжения показана на рис. 4.4.

Рисунок 4.4 Принципиальная схема оборотного водоснабжения

1-компрессор; 2-напорный трубопровод охлаждённой воды; 3-насос, создающий напор (насосная станция); 4-охладитель (градирня); 5-напорный трубопровод нагретой воды; 6-подкачивающая насосная станция; 7-бак тёплой воды; 8-свободный слив.

В системе оборотного водоснабжения используется вентиляторная градирня из 3-х секций с подачей 500 м3/ч охлаждающей воды с принудительной циркуляцией воздуха вентилятором 2 ВГ-50 в каждой секции. Подача вентилятора — V = 500 тыс.м3/ч, давление Р = 137 Па, электрическая мощность Nэл = кВт. В такой вентиляторной градирне охлаждение воды происходит вследствие ее частичного испарения и непосредственной отдачи теплоты более холодному циркулирующему воздуху.

Первоначально в градирне был предусмотрен ороситель в виде деревянной решетки, в дальнейшем при модернизации она была заменена на полиэтиленовые сетки. Поверхность теплообменника, количество форсунок, их тип неизвестны.

Циркуляция воды осуществляется двумя параллельно включенными насосами, третий в резерве. Марка насосов 300 Д — 90, произведены в Болгарии.

Результаты измерений параметров градирни в летний период представлены в табл. 4.7. , Таблица 4.7. Результаты измерений в вентиляторной градирне КС № 2 от 8 июля 2010 г


п/п

Наименование

параметра

№ секции со стороны подводящих трубопроводов

1

2

3

1

Температура воды на входе в градирню (в коллекторе), оС

26,5

26,5

26,5

2

Температура воды на выходе в градирню (в бассейне), оС

23,4

23,4

23,4

3

Измеренный температурный перепад, оС

3,1

3,1

3,1

4

Паспортный температурный перепад, оС

6

6

6

5

Расход воды (средний по результатам 3-х измерений), м3/ч

410

312,5

392,7

6

Температура наружного воздуха, оС

27,3

27,3

27,3

Как видно из таблицы, температурный перепад на градирне меньше паспортного значения градирен подобного рода, что говорит о недостаточно эффективной работе градирни. Причины недоохлаждения: недостаток разбрызгивателей, засорение, недостаточная поверхность оросителя. В то же время температура охлажденной воды 23,1 оС оС ? допускаемой для воздухоохладителей.

Результаты измерений температуры охлаждающей воды в теплообменниках-охладителях воздуха КС № 2 представлены в табл. 4.8. , Таблица 4.8. Результаты измерений температуры охлаждающей воды в теплообменниках-охладителях воздуха КС №2

1 ВО

Температура воды, оС

2 ВО

Температура воды, оС

КВО

Температура воды, оС

tвх

tвых

t

tвх

tвых

t

tвх

tвых

t

мая 2010г.

1

№ 2

14,0

19,0

5,0

13,1

19,3

6,2

13,0

18,1

5,1

2

№ 3

14,1

17,2

3,1

13,1

17,0

3,9

13,1

18,2

5,2

5 июля 2010г.

3

№ 1

22,4

25,8

3,4

22,4

26,7

4,3

22,4

28,7

6,3

4

№ 2

22,6

27,3

4,7

22,8

25,9

3,1

22,5

29,7

7,2

5

№ 3

21,9

26,8

4,9

22,0

27,7

5,7

22,3

26,8

4,5

6

№ 4

24,0

29,2

5,1

23,6

32,3

8,7

22,4

26,8

4,4

9 июля 2010г.

7

№ 1

23,2

27,3

4,1

23,5

28,4

4,9

23,1

29,3

6,2

8

№ 2

23,5

27,8

4,3

22,9

27,9

5,0

23,3

27,9

4,6

9

№ 3

23,6

26,8

3,2

23,3

27,5

4,2

23,5

27,1

3,6

№ 4

25,3

29,0

3,7

23,7

31,0

7,3

22,9

27,3

4,4

Допустимый нагрев воды (перепад температур) при охлаждении компрессора должен быть в теплообменниках-охладителях воздуха 4 ? 6оС. Как видно из табл. 4.8 действительный измеренный перепад находится в этих пределах, что говорит об удовлетворительной работе теплообменников.

Суммарный расход воды на градирню по результатам измерений 8.07.2010 г. составил 1115,2 м3/ч. Давление охлаждающей воды по манометру — 1,9 кгс/см2. Графическим построением находим характеристику параллельно работающих насосов и рабочую точку. Измеренный расход воды на градирне соответствует расходу воды рабочей точки насосов (см. рис.4.5 — 4.6).

Рисунок 4.5 Характеристика параллельно работающих насосов

Рис.4.6. Совместная работа насосов 300 Д на систему оборотного водоснабжения компрессорной станции № f (V) характеристика напора насоса 300 Д 90;

H = f (V) характеристика насосов при параллельной работе; f (V) характеристика сети; А рабочая точка. , Рис. 4.7. Характеристики насоса 300 Д (n = 990 об/мин) , Таблица 4.9. Результаты измерений температуры охлаждающей воды в теплообменниках-охладителей воздуха КС № 2


п/п

Компрессор К — 250

1 ВО

2 ВО

КВО

Температура воды

и воздуха, оС

t

Температура воды

и воздуха, оС

t

Температура воды

и воздуха, оС

t

t/w

t/н

t/w

t/н

t/w

t/н

мая 2010г.

1

№ 2

14,0

38,5

24,5

13,1

47,6

34,5

13,0

56,5

43,5

2

№ 3

14,1

38,4

24,3

13,1

47,5

34,4

13,0

56,4

43,3

5 июля 2010г.

3

№ 1

22,4

43,9

21,5

22,4

48,6

26,23

22,4

39,9

17,5

4

№ 2

22,6

41,9

19,3

22,8

44,9

22,1

22,5

43,6

21,1

5

№ 3

21,9

47,7

25,8

22,0

49,2

27,2

22,3

55,5

33,2

6

№ 4

24,0

37,2

13,2

23,6

44,5

20,9

22,4

55,0

32,6

9 июля 2010г.

7

№ 1

23,2

47,2

24,0

23,5

51,0

27,5

23,1

40,3

17,2

8

№ 2

23,5

45,0

21,5

22,9

45,6

22,7

23,3

43,6

20,3

9

№ 3

23,6

50,9

27,3

23,3

53,7

30,4

23,5

56,7

33,2

№ 4

25,3

38,2

12,9

23,7

44,5

20,8

22,5

55,3

32,4

Примечание: , t/w ? температура воды на входе в ВО; , t/н ? температура воздуха на выходе из ВО; , t = t/н — t/w ? температурный перепад на стенке труб ВО , Произведем оценку работы охладителей воздуха.

Необходимо иметь в виду, что температура воздуха при выходе из теплообменника-охладителя определяется в основном температурой охлаждающей воды

t/н = tw1 + (10 -12) оС

и наличием отложений на внутренних стенках труб, что приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи и величины полезного теплового потока

, , где отл.? толщина отложений, мм. , Из анализа табл. 4.9 видно, что только воздухоохладитель 1 ВО компрессора № 4 соответствует нормативу , t/н = + оС

и охлаждает воздух до t/н = 37- оС, близкой к температуре наружного воздуха tн = 30оС, обеспечивая минимальную работу сжатия I ступени. Воздухоохладители остальных компрессоров не обеспечивают достаточно интенсивное охлаждение и дают завышенную температуру воздуха в секции компрессоров

tн = 56оС , Таблица 4.10 Сравнение рабочих характеристик компрессоров КС № 2 по результатам летних испытаний

Показа-тель / дата

№ 1

№ 2

№ 3

№ 4

05.07.07

09.07.07

Среднее

значение

05.07.07

09.07.07

Среднее

значение

05.07.07

09.07.07

Среднее

значение

05.07.07

09.07.07

Среднее

значение

Изотермический

КПД, %

62,28

59,55

60,91

63,16

60,81

61,98

67,56

67,70

66,63

66,81

63,53

65,17

Удельный расход

электроэнергии, кВт ч/1000 м3

112,625

116,549

112,087

111,632

115,318

113,475

103,288

106,169

104,728

104,422

109,242

106,832

По результатам летних испытаний центробежных компрессоров КС № 2 из табл. 4.10 видно, что компрессоры № 1 и № 2 имеют худшие термодинамические показатели и удельные расходы электроэнергии (соответственно: № 1 — 60,91 %; 112,087 и № 2 — 61,98 % и 113,475 кВт ч/тыс. м3), чем компрессоры № 3 и № 4 (соответственно: № 3 — 66,63 %; 104,728 и № 4 — 65,17 % и 106,832 кВт ч/тыс. м3).

Для компрессора К-250-61-5 паспортные данные: изотермический КПД ? %, удельный расход электроэнергии — 94,771 кВт ч/тыс. м3. , 4.3 Обследование осушителей сжатого воздуха КС № 2

Выполнено обследование осушителей сжатого воздуха типа ОСВ-250/8-М, предназначенных для концентрации и удаления водяных паров из сжатого воздуха за счет использования холода окружающей среды. Осушители ОСВ — 250/8-М (5 шт.) работают как основная ступень в линии технологического сжатого воздуха и как первая ступень перед абсорбционными блоками в линии сжатого воздуха КИП и А (см. рис. 4.9).

Номинальные условия работы — давление на осушителе 0,8 МПа, температура сжатого воздуха на входе в осушитель оС, расход сжатого воздуха через осушитель 200 м3/мин.

О работе осушителя сжатого воздуха типа ОСВ — 250/8-М, представляющего собой двухходовой теплообменный аппарат типа “труба в трубе” и наружные трубки которого обдуваются атмосферным воздухом с помощью осевого вентилятора типа ВО-12-300-12,5 (n = 1000 об/мин), можно судить по интенсивности охлаждения сжатого воздуха, т.е по температурному перепаду сжатого воздуха.

В табл. 4.11 представлены результаты измерений основных параметров сжатого воздуха на ОСВ. Температура воздуха на выходе ОСВ колеблется от 33,2 до 38,7 оС соответственно температурный перепад от 13,2 до 7,6 оС, что говорит об удовлетворительной работе осушителей сжатого воздуха.

Таблица 4.11. Результаты измерений параметров сжатого воздуха на ОСВ (11.07.2010)

Давление

Расход

Температура

Темпера-

Темпера-

Атмосферный воздух

на выходе,

сжатого воздуха,-

воздуха на

тура возду-

турный, перепад

Темпера-

Влаж

Ность,

Влагосо-

ОСВ

МПа

м3/мин

Входе ОСВ

ха на вы-

, оС

тура, оС

%

держание,

ОСВ

ходе ОСВ

г/кг

1

7,3

202,7

46,6

35,6

11,0

2

7,6

201,5

46,5

37,4

9,1

3

7,4

204,3

46,4

33,2

13,2

4

7,5

205,9

46,3

38,7

7,6

5

7,5

205,9

46,2

37,8

8,4

Рис. 4.8 Принципиальная схема осушителя сжатого воздуха ОСВ-250: 1 cжатый ;воздух от компрессорной станции; 2 cжатый воздух к потребителю; 3 теплообменный аппарат типа “труба в трубе”; 4,5 продувные вентили; 6 конденсатоотводчик; 7 осевой вентилятор

5. Определение термодинамических характеристик компрессоров по результатам обследования , 5.1 Определение термодинамических параметров компрессоров КС № 2 в теплый период года, Все расчеты, по определению рабочих характеристик оборудования, велись по одной методике. , Пример расчета основных параметров работы центробежного турбокомпрессора № 3 приведён ниже. , Остальные результаты расчетов центробежных турбокомпрессоров представлены в табл. 5.1 — 5.21.

Пример расчета основных параметров работы центробежного турбокомпрессора № 3 с параллельным включением секций промежуточных воздухоохладителей (ВО) по воде.

Определение начального и конечного давления воздуха во всех секциях компрессора.

Так как известно начальное давление воздуха на входе в компрессор Рн = 99,73 кПа и давление на выходе из компрессора Рк = 833 кПа, то можно определить степень сжатия в компрессоре по формуле

. (5.1) , Подставляем в (5.1) , = 8,352 , Определяем повышение температуры в компрессоре. , Повышение температуры в секции компрессора определяем по формуле: , Т = Твозд.к — Твозд.н . (5.2) , Повышение температуры в первой секции компрессора определится по формуле (5.2) , Т1 = 123,8 — 31,5 = 92,3 оС , Повышение температуры во второй секции компрессора , Т2 = 156,7 -50,9 = 105,8 оС , Повышение температуры в третьей секции компрессора , Т3 = 136,7 -53,7 = 82,5 оС , Эффективная работа сжатия в компрессоре № 1 (КС № 2 дата испытаний 9.07 07) , Эффективная работа сжатия воздуха в каждой секции компрессора определится по формуле , L = R T , (5.3) , где ? число политропы, берем = 3,5. , R — универсальная газовая постоянная (для воздуха R = 287 Дж/кг . К).

, Эффективная работа сжатия воздуха в первой секции компрессора определится по формуле (5.3) , = 3,5 287 92,3 = 92715 Дж/кг. , Во второй секции компрессора , = 3,5 287 105,8 = 106276,1 Дж/кг. , В третьей секции компрессора: , = 3,5 287 79,5 = 79857,7 Дж/кг. , Суммарная работа сжатия воздуха в компрессоре определится как сумма работ по всем секциям , ?L = + + = 278849 Дж/кг. , Мощность, потребляемая компрессором № 3 , Мощность, потребляемая компрессором, определяется по формуле , (5.4) , где G — массовый расход воздуха в компрессоре, определяемый по выражению , (5.5) , где V — объемная производительность компрессора, м3/ч; , с — плотность перекачивающей среды, кг/м3; с20 = 1,2 . , Подставляем в (5.5) , Подставляем в (5.4) , N = 3,997 278849 = 1114,6 кВт. , Определяем изотермический КПД компрессора , Изотермическая работа сжатия , ; = 723,059 кВт. , Изотермический КПД компрессора определяем по формуле , (5.6) , Подставляем в (3.6) , Электрическая мощность , = 1252,3 кВт , Теплота, отводимая с охлаждающей водой , Теплота, отводимая с охлаждающей водой, определяется по балансовому уравнению , Q = Vвозд. свозд.

  • возд. (Твозд. к — Твозд. н) во = Vвод. свод.
  • вод.

(Твод. к — Твод. н), (5.7) , где V — объемный расход воздуха и воды, м3/ч; , — плотность кг/м3; , Тк и Тн — конечная и начальная температуры , оС. , с — теплоемкость, кДж/(кг

  • оС);

Расход воды определяется по результатам измерения в трубах с помощью ультразвукового расходомера или, при невозможности измерения, по балансовому уравнению.

Определяем теплоту отдаваемую горячим воздухом в: , ВО — Q1ВО = Gвозд.
  • свозд. (Твозд.к — Твозд.н) ВО = 3,997
  • 1 (123,8 — 50,6) = 291,381 кВт, , ВО к.п.д.

воздухоохладителей в данном случае можно не учитывать . , 2ВО — Q2ВО = 3,997

  • 1 (156,7 — 53,7) = 411,691 кВт. , кВО — QКВО = 3,997
  • 1 (136,2 — 56,7) = 317,761 кВт.

, Общая теплота, отводимая с охладителей воздуха: , = 291,38 + 411,691 + 317,76 = 1020,83 кВт. , Расходы охлаждающей воды определяем по выражению: , . (5.8) , 1ВО: = 78,234 т/ч. , 2ВО: = 78,6 т/ч. , 3ВО: = 75,837 т/ч. , Общий расход воды на охлаждение воздуха , Gохл = G1ВО + G2ВО + GКВО = 78,234 + 78,6 + 75,837 = 232,67 т/ч. , Эффективная работа сжатия в компрессоре № 2 (КС № 2 дата испытаний 9.07 2010) , Эффективная работа сжатия воздуха в каждой секции компрессора определится по формуле , L = R T , , где ? число политропы, берем = 3,5. , R — универсальная газовая постоянная (для воздуха R = 287 Дж/кг К).

, Эффективная работа сжатия воздуха в первой секции компрессора определится по формуле , = 3,5 287 94,1 = 94523,4 Дж/кг. , Во второй секции компрессора , = 3,5 287 112,1 = 112604,45 Дж/кг. , В третьей секции компрессора: , = 3,5 287 95,5 = 95929,75 Дж/кг. , Суммарная работа сжатия воздуха в компрессоре определится как сумма работ по всем секциям , ? L = + + = 303057,6 Дж/кг. , Определяем изотермический КПД компрессора , Изотермическая работа сжатия , ; = 674,991 кВт. , Nпол = = = 1153,42 кВт. , = 0,5852 = 58,52 %. , = 1295,95 кВт . , Таблица 5.1 Сравнение показателей работы компрессоров КС № 2 по результатам летних испытаний


компрессора

Дата

испытания

Изотермический

КПД, %

Удельный расход электроэнергии,

кВт ч/1000 м3

1

05.07.2010 г.

62,28

123,656

09.07.2010 г.

59,55

128,171

Среднее значение

60,91

125,913

2

05.07.2010 г.

63,16

122,569

09.07.2010 г.

60,81

126,750

Среднее значение

61,98

124,659

3

05.07.2010 г.

67,56

113,372

09.07.2010 г.

67,00

116,675

Среднее значение

67,28

115,023

4

05.07.2010 г.

66,81

114,668

09.07.2010 г.

63,53

120,186

Среднее значение

65,17

117,427

По результатам летних испытаний центробежных компрессоров КС № 2 из табл. 5.1 видно, что компрессоры № 1 и № 2 имеют худшие термодинамические показатели и удельные расходы электроэнергии (соответственно: № 1 — 60,91 %; 125,913 и № 2 — 61,98 % и 126,75 кВт ч/тыс. м3), чем компрессоры № 3 и № 4 (соответственно: № 3 — 66,63 %; 115,023 и № 4 — 65,17 % и 117,427 кВт ч/тыс. м3).

Для компрессора К 250-61-5 паспортные данные: изотермический КПД ? %, удельный расход электроэнергии, исходя из мощности электродвигателя 1600 кВт и производительности 15000 м3/ч, составляет 106,666 кВт ч/тыс. м3.

Таблица 5.2 Сравнение показателей работы компрессоров КС № 2 по результатам зимних испытаний


компрессора

Дата

испытания

Изотермический

КПД, %

Удельный расход электроэнергии,

кВт ч/1000 м3

1

08.02.2011 г.

55,00

119,923

11.02.2011 г.

61,33

108,663

14.02.2011 г.

65,0

107,477

Среднее значение

60,4

112,021

3

08.02.2011 г.

57,86

117,192

11.02.2011 г.

64,41

104,405

14.02.2011 г.

65,41

95,463

Среднее значение

62,56

105,686

4

08.02.2011 г.

56,39

120,244

11.02.2011 г.

59,85

112,359

14.02.2011 г.

61,43

101,152

Среднее значение

59,22

111,251

По результатам зимних испытаний центробежных компрессоров КС № 2 из табл. 3.21 видно, что лучшие показатели имеет компрессор № 3 — КПД = 62,56 %, удельный расход электроэнергии — 105,686 кВтч /1000 м3 , компрессор № 2 находится в ремонте.

5.2 Определение термодинамических параметров компрессоров КС № 1

На компрессорной станции № 1 измеряется только общая подача сжатого технологического и осушенного воздуха. Поскольку производительность каждого компрессора не измеряется, то работоспособность компрессора оцениваем косвенно, определяя следующие термодинамические параметры: степень повышения давления, повышение температуры в ступени компрессора, снижение температуры воздуха в теплообменнике- холодильнике, удельную работу сжатия.

5.2.1 Пример расчета параметров поршневого компрессора № 3 (06. 07. 2010 г.), Определение степени повышения давления воздуха по ступеням: , Первая ступень = 3,1. , Вторая ступень = 2,7. , Компрессор = 8,3. , Определение повышения температуры в ступени компрессора: , Т = Твозд. к — Твозд. н . , Повышение температуры в первой ступени: , Т1 = Т1в к — Т1в н = 164,5 — = 112,5 оС. , Повышение температуры во второй ступени: , Т2 = Т2в к — Т2в н = 158,1 — 48,8 = 109,3 оС. , Охлаждение воздуха после I ступени поршневого компрессора в промежуточном ТО- холодильнике: , Тпрох = 164,5 — 48,8 = 115,7 оС. , Охлаждение воздуха после ступени в конечном ТО- холодильнике: , Тконох = 158,1 -53,8 = 104,3 оС. , Эффективная работа сжатия в компрессоре № 3 (06.07.2010 г).

, Эффективная работа сжатия воздуха в каждой ступени компрессора определяем по формуле , L = R

  • Т, , где число политропы, принимаем 3,5. , В первой ступени: L = 3,5 287
  • 112,5 = 113006,25 Дж/кг.

, Во второй ступени: L = 3,5 287

  • 109,3 = 109791,85 Дж/кг. , Суммарная работа сжатия воздуха в компрессоре , L = + = 113006,25 + 109791,85 = 222798,1 Дж/кг. , 5.3 Влияние температуры наружного воздуха на производительность центробежных компрессоров

Рассмотрим влияние температуры наружного воздуха на производительность компрессорной станции № 2, состоящей из четырех воздушных турбокомпрессоров К — 250. Температура воздуха колеблется от — до + оС в течении года в интервале 10-20 ос в течение суток. В связи с этим необходимо знать зависимость от температуры наружного воздуха для обеспечения оптимального режима работы компрессорной станции.

На первом этапе исследования строим зависимость производительности одного компрессора от температуры наружного воздуха на всасе в компрессор при абсолютном давлении на нагнетание 8,4 бар.

Метод пересчета характеристик основывается на балансе энергии: , , , где окружная скорость, м/с; , к показатель адиабаты, для воздуха к = 1,4; , R газовая постоянная, для воздуха R = 287 Дж/кг оС; , степень повышения давления, = Pк/Рн ; , ад адиабатный КПД.

Левая часть уравнения определяет количество энергии, которое передается воздуху в компрессоре. Правая часть это энергия, воспринятая воздухом на рабочих колесах компрессора. Она зависит от коэффициента повышения давления в компрессоре , давления на нагнетании в зависимости от численных значений показателя адиабаты к, газовой постоянной и температуры всасывания.

Рассмотрим влияние температуры всасывания. , Степень повышения давления определяется по формуле , , , Производительность компрессора, м3/ч, при новой температуре определяется по формуле , , , где Тов, Тон и Т/в, Т/н температуры всасывания и нагнетания соответственно при исходной и новой температуре. , В итоге полученная производительность компрессора при новой температуре пересчитывается на нормальные условия.

В качестве примера выполним пересчет реальной производительности компрессора №4 КС № 2 и сводим полученные данные в табл. 3.34. По точкам расчетной производительности построим график V = f (t).

Сюда же наносим значения реальной производительности компрессора при различных значениях температуры. Производим обработку этих точек методом наименьших квадратов и получаем указанную ниже зависимость.

Таблица 5.3. Изменение производительности компрессора в зависимости от изменения температуры воздуха

Температура воздуха, оС

0

Производительность, нм3/мин

236,8

223,8

213,6

203,3

194,8

186,8

171,5

Производительность,нм3/ч

14210

13430

12820

12200

11690

11210

10290

Рисунок 5.1 Зависимость расчетной объемной производительности компрессора К-250 №4 КС №2 от температуры воздуха при Рн = 8,4 кгс/см2 (абс.) , Как видим из рис. 5.1 получается хорошее совпадение расчетной и экспериментальной зависимостей.

Подача компрессора, согласно полученным данным изменяется на % . Ординаты полученной зависимости увеличиваем в четыре раза, считая, что работают четыре таких компрессора и сравниваем со статистическими данными. График представлен на рис.5.2.

На втором этапе используем статистические данные производительности, полученные при работе четырех компрессоров при различных температурах наружного воздуха. Методом наименьших квадратов данные апроксимируются аналитическими зависимостями в диапазоне абсолютных давлений на нагнетании 8,5 — 9 бар при температурах от -30 до оС. При этом производительность компрессоров изменяется от 37000 до 54000 м3/ч.

Численное выражение зависимостей приведем в табл. 3. 35.

Рис. 5.2 Зависимость объемной расчетной производительности компрессоров от температуры воздуха при разных давлениях на нагнетании:

Таблица 5.4 Зависимость изменение производительности компрессора в зависимости от изменения температуры воздуха в численной форме

Абсолютное давление на нагнетании, бар

Зависимость

8,4

— 222 t + 49280

8,5

— 245,6t + 47485

8,7

— 201,46t + 47477

8,8

— 229,72t + 42549

9

— 417t + 44007

Полученные графики наглядно показывают изменение производительности компрессора в зависимости от изменения температуры наружного воздуха на всасе компрессора и могут использоваться при эксплуатации компрессорной станции.

5.4 Влияние влажности воздуха на работу центробежных компрессоров, Работа сжатия центробежного компрессора определяется уравнением , , , где Vвобъемный расход, м3/с; , влв — плотность влажного воздуха кг/м.3; она равна влв = в + вп = в+ нас; , удельная работа сжатия ступеней компрессора, кДж/кг; , ; , число политропы; ; , газовая постоянная, для воздуха; , Газовая постоянная влажного воздуха, Дж/(кгоС), определяется выражением , в плотность cухого воздуха кг/м.3; , вп плотность водяного пара кг/м.3; , нас плотность водяных паров в состоянии насыщения, кг/м.3; , относительная влажность, %

Из уравнений видно, что газовая постоянная R и плотность воздуха зависят от его влажности. Проанализируем влияние влажности на указанные параметры.

Вначале рассмотрим влияние влажности воздуха на газовую постоянную, а через нее и на удельную энергию компрессора.

В зимнее время возьмем для относительную влажность и температуру воздуха -36 °С (СНиП 23-01-99*), а также парциальное давление насыщенного водяного пара Рн = 0,00027 кг/см2, атмосферное кг/см2. При этих условиях газовая постоянная имеет значение 287,02 .

В летнее время берем = % и температуру воздуха + °С, парциальное давление насыщенного водяного пара Рн = 0,0416 кг/см2 , тогда газовая постоянная будет равна 289,54

Результаты расчетов показывают, что газовая постоянная в диапазоне температур от 0 до -36 °С практически не изменяется, а в диапазоне 0 до +30 °С изменяется на 0,87 %.

Атмосферный воздух содержит некоторое количество водяных паров, т.е. представляет собой смесь сухого воздуха и водяного пара (влажный воздух).

Компрессорный воздух также содержит в себе водяные пары.

Плотность влажного воздуха при температуре — °С равна : , влв = в + нас , влв = 1,396 + 0,82 0,0011 = 1,3969 кг/м3 . , при температуре +30 °С , влв = 1,3165 + 0,56 0,0304 = 1,1820 кг/м3 .

Влажность воздуха практически не влияет на плотность, а ,следовательно, и на работу сжатия. Однако влажный воздух нельзя применять для питания пневматических и пневмогидравлических устройств в машинах, агрегатах и системах, поэтому воздух после центробежных компрессоров поступает в агрегаты воздушного охлаждения АВО — 250 (4 шт.).

Далее часть воздуха идет на технологию, а другая в осушители сжатого воздуха ОСВ-100 (2 шт.), после которых выходит осушенный воздух (рис. 3.3) с абсолютной влажностью порядка 0,01 г/м3.

Рис. 5.3 Технологическая схема установки осушки воздуха (УОВ-100): 1 воздухосборник; 2 теплообменник; 3 маслоотделитель; 4 блок масляных фильтров; 5 автоматический блок осушки воздуха; 6 фильтр пыли

Определим количество выпавшей влаги в центробежном компрессоре. , В табл. 3.35 приведен расчет влажности и количества выпавшей влаги для компрессора К- 250 производительностью . , Начальные условия Рн = 1,0 кг/см2, t = 31,5 о С, . , Начальная абсолютная влажность равна , = 1 о нас = 0,82 32,67 = 26,7 г/м3. , В течение часа с воздухом всасывается следующее количество водяных паров , m = = 15000 26,79 = 401,85 кг/час. , Относительная влажность перед первым воздухоотделителем равна

Аналогично рассчитываем относительную влажность после других воздухоохладителей. Результаты расчета сведены в табл. 3. 35.

Таблица 5.5 Влажность воздуха и количество сконденсировавшихся паров воды при изменении давления и температуры воздуха в компрессоре и в магистрали (производительность компрессора = 15000 м3/ ч)

Этап

Избыточное давление р, кг/см2

Температура t, оС

Относительная влажность

Пары и влага в кг/час

Начальное содержание

Сконденсиро-валось

Остаток паров

При всасывании

1,0

31,5

0,820

32,67

401,85

Перед первым воздухоохладителем

2,11

124,9

0,034

32,67

401,85

После первого воздухоохладителя

2,05

47,2

0,720

32,67

401,85

Перед вторым воздухоохладителем

2,9

157,8

0,019

32,67

401,85

После второго воздухоохладителя

2,84

51,0

0,825

32,67

401,85

Перед конечным воздухоохладителем

8,48

141,4

0,085

32,67

401,85

После конечного воздухоохладителя

8,42

40,3

4,199

32,67

298,8

103,05

В нагнетательном трубопроводе

8,42

40,3

4,199

32,67

298,8

103,05

В процессе сжатия в ступенях компрессора относительная влажность воздуха уменьшается вследствие повышения температуры, а влагосодержание, т. е. абсолютное количество водяных паров, всасываемых с воздухом, остается неизменным. При охлаждении в промежуточных воздухоохладителях относительная влажность возрастает. В зависимости от температуры всасываемого воздуха, условий сжатия и степени охлаждения в холодильниках, относительная влажность воздуха после первого и второго воздухоохладителя — меньше единицы, что означает сохранение влагосодержания, и только в конечном воздухоохладителе относительная влажность становится больше единицы, т. е. будет происходить уменьшение влагосодержания и выпадение влаги.

Из табл. 5.5 видно, что только после конечного воздухоохладителя начинается конденсация водяных паров. Количество выпавшей влаги в конечном воздухоохладителе компрессора равно:

= 15000 (26,79 — 6,87)= 298,8 кг/час. , Для 4-х компрессоров 1195,2 кг/час. , Количество влаги в воздухе после компрессоров на входе в АВО составляет:

В агрегатах воздушного охлаждения сконденсировалось 180 кг /час влаги (рис. 3.4 ), оставшаяся влага 232, 2 кг/час уносится пропорционально потоками:

с технологическим воздухом 185,8 кг/час, , в блоки осушки ОСВ-100 46,4 кг/час. , Рис. 5.4 Схема подачи влажного воздуха от КС № 2 (к материальному балансу конденсации водяных паров во влажном воздухе) , 5.3 Параллельная работа центробежных компрессоров на систему трубопроводов воздухоснабжения КС № 2

Компрессорная станция № 2 является основным производителем сжатого воздуха ЛПК, поэтому рассмотрим возможности совместной работы компрессоров. На рис. 5.5 представлены заводские характеристики полезной мощности, изотермического КПД и давления центробежного компрессора К- 250-61-5.

А , б , в , Рис. 3.5. Заводские характеристики центробежного компрессора К-250-61-5: , а потребляемая мощность; б изотермный КПД; в конечное абсолютное давление; о номинальный режим работы

Для построения теоретической характеристики зависимости давления от производительности параллельно работающих 4-х компрессоров на заданную сеть необходимо сложить производительности этих компрессоров при заданном давлении. На рис. 5.6 представлена теоретическая характеристика 4-х компрессоров. Здесь же нанесены наиболее характерные рабочие точки за год совместной работы 4-х компрессоров на заданную сеть воздуховодов. По рабочим точкам построена усредненная действительная характеристика 4-х работающих компрессоров, она находится ниже теоретической, т.к. присутствуют потери давления в соединительных воздуховодах и коллекторе. Из рис. 5.6 видно, что производительность 4-х параллельно работающих компрессоров изменяется от 55000 нм3/ч (- оС) до 40000 нм3/ч (+ оС), т.е в летнее время имеется ограничение по производительности компрессоров.

Рис. 5.6 Теоретическая характеристика 4-х параллельно работающих компрессоров и экспериментальные рабочие точки в течение года: ___ 1 теоретическая характеристика; 2 — — — — — действительная

Аналогично по имеющимся данным строим характеристики зависимости давления от производительности 3-х компрессоров (рис. 5.7), из которого можно сделать вывод, что производительность 3-х компрессоров изменяется от 30000 нм3/ч в летний период до 41000 нм3/ч в холодный период.

Рис. 5.7. Теоретическая характеристика 3-х параллельно работающих компрессоров и экспериментальные рабочие точки в течение года: ___ 1 теоретическая характеристика; 2 — — — — — действительная

6. Разработка функциональной схемы автоматизированного управления компрессорной установки, 6.1 Описание схемы автоматизации компрессора, Таблица 6.1.Техническое задание на тепловой контроль.

Параметр теплового контроля

Номинальное значение

Характеристика среды

Место установки вторичного прибора

Вид контроля

Класс точности

Температура

70оС

Масло

Вкладыши подшипников

ПСГ

1,5

Температура

120оС

Сжатый воздух

На выходе из ступеней сжатия

П

1,5

Температура

30оС

Сжатый воздух

На выходе из ступеней сжатия

П

1,5

Температура

25оС

Воздух

На всасе компрессора

П

1,5

Температура

40оС

Сжатый воздух

На выходе из концевого охладителя

П

1,5

Температура

25оС

Охлаждающая вода

В коллекторе охлаждающей воды

П

1,5

Температура

45оС

Масло на смазку

Маслопровод после главного маслонасоса

ПСГ

1,5

Давление разряжения

500 мм.вод.ст.

Воздух

На всасе компрессора

П

1,5

Давление

0,65 МПа

Сжатый воздух

После концевого охладителя

П

1,5

Давление

0,5 МПа

Масло на регулировке

После редукционного устройства

ПСГ

1,5

Давление

0,1 МПа

Масло на смазку

На маслопроводе после главного маслонасоса

ПСГ

1,5

Осевой сдвиг

1 мм

Опорно-упорный подшипник

ПСГ

1,5

Расход

88000 м3/ч

Воздух

Всас компрессора

ПСГ

1,5

Схема автоматизации компрессора предназначена для управления компрессором, а также для контроля основных параметров, автоматического регулирования давления на выходе, изменения производительности, защиты компрессора от аварийных режимов работы.

Система автоматики устанавливается в помещении, где должны быть созданы следующие условия работы: , 1. Щит контроля и автоматики должен быть защищен от вибрации, толчков и ударов. , 2. Отсутствие взрывоопасных, коррозирующих и химическиактивных взвесей в атмосферном воздухе. , 3. Температура окружающей среды должна поддерживаться в пределах 5…30оС. , Техническое задание на тепловой контроль и автоматическое регулирование представлено на таблицах 6.1 и 6.2. , Таблица 6.2. Техническое задание на автоматическое регулирование

Регулирующий параметр

Номинальное значение

Количество переходного процесса

Требование к быстродействию

Характер и величина возмущения

Дополнительное отклонение

Вид переходного процесса

Краткое

Длительное

Давление сжатого воздуха

0,6 МПа

0,1 МПа

0,05 МПа

Статичес-кий

с

Ступенчатое

Расход сжатого воздуха

88000 м3/ч

8000 м3/ч

1000 м3/ч

Статичес-кий

с

Ступенчатое

6.2 Тепловой контроль

1. Температура подшипников контролируется с помощью термометра сопротивления платинового, типа ТСП-783 (пределы измерения 0…100 оС) и вторичным прибором типа КСМ-2-030.

2. Температура воздуха на выходе из секций сжатия измеряется с помощью термометра сопротивления платинового, типа ТСП-5071 (пределы измерения 0…200 оС) и логометром типа Л-64-02.

3. Температура воздуха на выходе из промежуточных охладителей измеряется с помощью термометра сопротивления платинового, типа ТСП-5071 (пределы измерения 0…200 оС) и вторичным прибором типа КСМ-2-030.

4. Температура воздуха на всасе компрессора измеряется с помощью термометра сопротивления медного, типа ТСМ-5071 (пределы измерения -50…100 оС) и вторичным прибором логометром типа Л-64-02.

5. Температура воздуха на выходе из концевого охладителя измеряется с помощью термометра сопротивления медного ТСМ-5071 (пределы измерения 25…50оС) и вторичным прибором логометром типа Л-64-02.

6. Температура охлаждающей воды измеряется с помощью термометра сопротивления медного ТСМ-5071 (пределы измерения 5…30оС) и вторичным прибором логометром типа Л-64-02.

7. Температура масла на смазку измеряется с помощью термометра сопротивления медного ТСМ-5071 (пределы измерения 5…45оС) и вторичным прибором логометром типа Л-64-02.

8. Давление разряжения воздуха на всасе компрессора измеряется мембранным тягомером типа ТММП-52 (пределы измерения 0…1000 мм.рт.ст.)

9. Давление сжатого воздуха после концевого охладителя измеряется манометром бесшкальным типа МЭД и вторичным прибором типа ВМД.

10. Давление масла на регулирование контролируется манометром бесшкальным типа МЭД и вторичным прибором типа ВМД. , 11. Давление масла на смазку подшипников контролируется электроконтактным манометром типа ЭКМ-1У (пределы измерения 0…0,16МПа).

12. Давление масла после главного маслонасоса контролируется электроконтактным манометром типа ЭКМ-1У (пределы измерения 0…1МПа).

13. Осевой сдвиг опорно-упорно подшипника компрессора контролируется датчиком гидравлического реле осевого сдвига ротора, контролируется электроконтактным манометром типа ЭКМ-1У (пределы измерения 0…1МПа).

6.3 Автоматическое регулирование

Задача регулирования заключается в таком воздействии на компрессор, которое выравнивает подачу его с расходом воздуха потребителям. Начальным импульсом служит увеличение давления нагнетания и уменьшение производительности, наблюдается при входе режима работы компрессора в зону помпажа.

Регулирование производится с помощью противопомпажного устройства, которое состоит из противопомпажного регулятора , золотника дистанционного управления, сервомотора и выпускного воздушного клапана.

6.4 Сигнализация, Сигнализация осуществляется при превышении допустимых параметров:

1. Если происходит превышение допустимых температур вкладышей подшипников компрессора, то срабатывает устройство КСМ-2-030, и выполняется звуковая и световая сигнализация.

2. При падении давления масла на смазку и регулирование, срабатывает устройство ВМД, загорается сигнальная лампочка на щите и срабатывает звуковая сигнализация, при этом включается пусковой маслонасос.

3. При изменении режима работы компрессора и вход его в помпаж срабатывает электроконтактный манометр, передаёт сигнал на дистанционное управление противопомпажным устройством.

4. При осевом сдвиге опорно-упорного подшипника ротора срабатывает датчик гидравлического реле передавая импульс на электроконтактный манометр, загорается сигнальная лампа и включается сигнализация.

6.5 Автоматическая защита компрессора

Во время работы компрессора могут возникнуть аварийные ситуации, при которых могут выйти из строя крупные детали компрессора. Для этого предусмотрено автоматическое отключение компрессора в следующих случаях:

1. Прекращение подачи охлаждающей воды и масла; , 2. При осевом сдвиге ротора; , 3. При высокой температуре подшипников; , 4. При внезапной остановке от остановки ротора; , 5. При превышении давления воздуха на нагнетании выше допустимого. , В систему защиты входят: , 1. Противопомпажное устройство. , 2. Гидравлическое реле осевого сдвига. , 3. Реле пуска резервного маслонасоса. , 4. Приборы КИП и А, дающие сигнал на остановку турбокомпрессора при высокой температуре подшипников. , 5. Автоматическая разгрузка турбокомпрессора при аварийной остановке. , 6. Защита главного электродвигателя. , 6.6 Заказная спецификация на средства технологического контроля и автоматизации, Таблица 6.3 Заказная спецификация на средства технологического контроля и автоматизации

№ п/п

Наименование параметров и место отбора импульсов

Место установки

Наименование и характеристика

Тип

Количество

Изготовитель

Температура подшипников компрессора

По месту

Термометр сопротивления платиновый.

ТСП 783

8

НЗЛ

Температура подшипников компрессора

На щите

Электронный мост

КСМ2

1

НЗЛ

Температура воздуха после ступеней сжатия

По месту

Термометр сопротивления платиновый.

ТСП 5071

3

НЗЛ

Температура воздуха после ступеней сжатия

На щите

Логометр пирометрический

Л-64

1

НЗЛ

Температура в воздуха после промежуточных воздухоохладителей

По месту

Термометр сопротивления платиновый

ТСП 5071

3

НЗЛ

Температура в воздуха после промежуточных воздухоохладителей

На щите

Электронный мост

ВМД

1

НЗЛ

4

Температура масла на выходе из маслоохладителей

По месту

Термометр ртутный

ГОСТ 2823-59

3

НЗЛ

5

Температура масла на входе в маслоохладитель

По месту

Термометр ртутный

ГОСТ 2823-59

3

НЗЛ

Температура масла на смазку

По месту

Термометр сопротивления, медный.

ТСМ 5071

1

НЗЛ

Температура масла на смазку

На щите

Логометр пирометрический

Л-64

1

НЗЛ

7

Давление разряжения во всасывающей камере

По месту

Тягомер мембранный

ТММП-52

1

НЗЛ

8

Давление разряжения после дроссельной заслонки

По месту

Вакуумметр общего назначения

ГОСТ 8625-65

1

НЗЛ

Расход воздуха

По месту

Дифманометр мембранный

ДМ 23573

1

НЗЛ

Расход воздуха

На щите

Автоматический показывающий и самопишущий

КСД2

1

НЗЛ

Давление воздуха к потребителю

По месту

Манометр общего назначения показывающий

ГОСТ*8625-65

1

НЗЛ

10а

Давление воздуха к потребителю

По месту

Манометр бесшкальный

МЭД

1

НЗЛ

10б

Давление воздуха на регулирование

По месту

Вторичный прибор

ВМД

1

НЗЛ

Давление масла на регулирование

По месту

Манометр общего назначения

ГОСТ 8625-65

1

НЗЛ

11а

Давление масла на регулирование

По месту

Манометр бесшкальный

МЭД

1

НЗЛ

11б

Давление масла на регулирование

На щите

Вторичный прибор

ВМД

1

НЗЛ

Давление масла на смазку

По месту

Манометр общего назначения

ГОСТ 8625-65

1

НЗЛ

12а

Давление масла на смазку

По месту

Манометр электроконтактный двухпозиционный

ЭКМ-1У

1

НЗЛ

12б

Давление масла на смазку

На щите

Вторичный прибор

ВМД

1

НЗЛ

Давление масла после главного маслонасоса

По месту

Электроконтактный манометр

ЭКМ-1У

1

НЗЛ

15а

Давление воздуха после концевого охладителя

По месту

Манометр общего назначения

ГОСТ8625-65

1

НЗЛ

15б

Давление воздуха после концевого охладителя

По месту

Манометр бесшкальный

МЭД

1

НЗЛ

15в

Давление воздуха после концевого охладителя

На щите

Вторичный прибор

ВМД

1

НЗЛ

Уровень масла в маслобаке

По месту

Указатель уровня масла

1

НЗЛ

Осевой сдвиг

По месту

Датчик гидравлического реле

1

НЗЛ

18а

Температура статора, обмотки и железа

По месту

Термометр сопротивления медный

ТСМ 5071

6

НЗЛ

18б

Температура статора, обмотки и железа

На щите

Логометр пирометрический

Л-64

1

НЗЛ

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ (ТЭО) РЕКОНСТРУКЦИИ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ, 7.1 Анализ затрат на производство сжатого воздуха

Для анализа затрат на производство сжатого воздуха используем фактические данные за первое полугодие 2010 года.

Сначала сводим в табл. 7.1 сведения о выработке сжатого воздуха по месяцам (показания счетчиков)

Таблица 7.1. Выработка сжатого воздуха за 1-е полугодие 2010 года, тыс. м3

Период

Компрессорная станция № 1

Компрессорная станция № 2

Всего

по двум станциям

Январь

7080,0

33646,51

40726,51

Февраль

3828,0

33407,72

37235,72

Март

4170,0

32454,77

36624,77

Апрель

8016,0

34458,62

42474,62

Май

8220,0

32628,69

40848,69

Июнь

8608,7

32649,45

41258,19

Всего

39922,7

(16,7 %)

199245,7

(83,3 %)

239168,4

(242761)

Данные табл. 7.1 показывают, что значительную часть сжатого воздуха вырабатывает станция № 2 (83,3% или 5/6).

Из табл. 7.1 так же следует, что станция № 2 работает практически в стабильном режиме в отличие от станции № 1. Это серьезным образом отражается на экономичности работы, что подтверждают также следующие таблицы.

Для оценки влияния разных статей затрат на себестоимость производства сжатого воздуха определим в табл. 7.2 структуру цеховой себестоимости сжатого воздуха по калькуляции затрат за 1-е полугодие 2010 года.

Таблица 7.2. Структура себестоимости сжатого воздуха за 1-е полугодие 2010 года

Статья затрат

Издержки производства, тыс. руб.

Удельные затраты, руб./тыс.м3

Удельный вес, %

Примечание

Тепловая энергия

1554,83

6,42

Цена — 640 руб./Гкал

Электрическая энергия

29642,8

122,1

Цена — 1,1 руб./кВт.ч

Производственная вода

686

2,83

Цена — 1,52 руб./м3

Основная заработная плата

839

3,46

Единый социальный налог

222

0,91

Резерв на выплату вознаграждения

0,27

Цеховые расходы

4343

17,89

Цеховая себестоимость

20215,7

83,27

Анализ данных табл. 7.2 показывает, что наибольшее (определяющее) влияние на себестоимость сжатого воздуха оказывают затраты на электроэнергию (66,7% или 2/3), даже при такой низкой цене 1 кВт.ч. Учитывая опережающие темпы роста тарифа на электроэнергию в промышленности России, можно сделать обоснованное предположение о дальнейшем увеличении удельного веса электроэнергии в себестоимости сжатого воздуха. Отсюда следует естественный вывод о главном пути снижения себестоимости сжатого воздуха — уменьшении затрат на электроэнергию при производстве в компрессорных станциях.

Для анализа потребления электроэнергии на производство сжатого воздуха важнейшим показателем является удельное потребление на 1 тыс. куб. м. Рассчитаем этот показатель отдельно для каждой станции по месяцам 1-го полугодия по данным приборного учета (табл. 8.3).

Таблица 7.3 Потребление электроэнергии по станциям за 1-е полугодие 2010г.

Период

КС № 1

КС № 2

Общее потребление, кВт.ч

кВт.ч

кВт.ч/тыс.м3

кВт.ч

кВт.ч/тыс.м3

Январь

3162240

446,6

4614840

137,2

7777080

Февраль

1678320

438,4

3814440

114,2

5492760

Март

1533600

367,8

4374720

134,8

5908320

Апрель

189563040

23648

4201200

121,9

193764240

Май

3134160

381,3

4532040

138,9

7666200

Июнь

3049200

354,2

4215480

129,1

7264680

Всего

12557520*

393,6*

25752720

129,2

Примечания к таблице: данные за апрель по станции № 1 вызывают серьезные сомнения в их достоверности, поэтому при расчете значений за полугодие (отмечены звездочкой) они исключены.

Данные табл. 7.3 говорят о высокой энергоэффективности станции № 2 (129,2 кВт.ч/тыс.м3) и чрезвычайно низкой энергоэффективности 1-й станции (393,6 кВт.ч/тыс.м3), это различие достигает трехкратной величины! Учитывая сказанное выше о влиянии затрат на электроэнергии на себестоимость производства сжатого воздуха, вывод очевиден — необходима серьезная реконструкция станции № 1 или ее закрытие с переводом нагрузки на станцию № 2.

Проведем также анализ эффективности использования производственной (механически очищенной) воды по удельному показателю на 1 тыс. куб.м, что отражено в табл. 7.4.

Таблица 7.4. Потребление производственной воды по станциям за 1-е полугодие 2010 г

Период

КС № 1

КС № 2

Всего,

м3 воды

м3 воды

м3/тыс.м3

м3 воды

м3/тыс.м3

Январь

81728,04

11,54

2000

0,059

83728,04

Февраль

81894,67

21,39

2000

0,060

83894,67

Март

51857,45

12,44

2000

0,061

53857,45

Апрель

71056,48

8,86

2000

0,058

73056,48

Май

78813,02

9,59

2000

0,061

80813,02

Июнь

87775,61

10,2

2000

0,061

89775,61

Всего

453125,3

11,35

12000

0,060

465125

Удельные показатели потребления производственной воды на 1 тыс. куб.м воздуха свидетельствуют (как и данные таблиц 5.1 и 5.3) об очень низкой эффективности компрессорной станции № 1. Чтобы провести окончательное сравнение двух станций, необходимо рассчитать себестоимость сжатого воздуха отдельно для каждой компрессорной.

7.2 Расчет себестоимости сжатого воздуха отдельно для каждой компрессорной

Так как себестоимость сжатого воздуха для обеих станций (в сумме) известна, то для нахождения значений для отдельных станций будет достаточно рассчитать величину себестоимости для одной.

Итак, рассчитаем себестоимость производства сжатого воздуха для станции № 1. Расчет ведем на 1 тыс. куб. м сжатого воздуха по составляющим цеховой себестоимости для первого полугодия 2010 года.

Используя ранее полученные удельные показатели, легко можно найти величины затрат электроэнергии и производственной воды.

Электроэнергия: 393,6 кВт.ч/тыс.м3 х 0,5 руб./кВт.ч = 196,8 руб./тыс. м3

Произв. вода: 11,35 м3 воды/тыс.м3 в-ха х 1,52 руб/м3 = 17,25 руб./тыс. м3

Теплоэнергия: принимаем по фактическому значению за полугодие — 2,42 руб./тыс. м3

Основная заработная плата: станцию обслуживают 5 человек с тарифной ставкой 13500 руб./мес., поэтому фонд оплаты труда за год составит

13500 х 5 х = 810000 руб./год.

За полугодие на 1 тыс.куб.м эта величина составит:

810000/(2 х 39922,7) = 12,82 руб./тыс. м3

Единый социальный налог: с учетом отчислений в фонд социального страхования от несчастных случаев и профзаболеваний составляет 26,4 % от фонда зарплаты

0,264 х 12,82 = 3,38 руб./тыс. м3

Выплата вознаграждения: принимаем по фактическому значения 0,27 руб./тыс.м3

Цеховые расходы: разделяем между 1-й и 2-й станциями в пропорции 50% на 50%, поэтому станции № 1 абсолютная величина цеховых расходов составит 4343 / 2 = 2171,5 тыс.руб., т.е. удельный показатель за полугодие 2171,5 / 39922,7 = 54,39 руб./тыс.м3

В итоге, цеховая себестоимость по станции № 1 составит: 287,33руб./тыс м3 Зная фактическую себестоимость по двум станциям за полугодие

(83,27 руб./тыс.м3) и используя данные табл. 1, себестоимость сжатого воздуха для станции № 2 можно найти из простого уравнения:

287,33 х 39922,7 + С2 х 199245,7 = 83,27 х 239168,4

Отсюда, цеховая себестоимость по станции № 2 равна 42,38 руб./тыс. м3

Итак, на каждую тысячу кубических метров сжатого воздуха на станции № 1 затрачивается 287,33 руб., а на станции № 2 — 42,38 руб., т.е., в 6,8 раз меньше.

7.3 Смета затрат на реконструкцию компрессорной № 2 (вариант 1)

Реконструкция станции заключается в установке дополнительного нового компрессора К-500 с необходимым дополнительным оборудованием.

Рассчитаем капитальные затраты на реконструкцию станции № 2.

Таблица 7.5 Капитальные затраты на реконструкцию (ориентировочно)

Статья затрат

Величина, тыс. руб.

(без НДС)

Примечание

Оборудование,в том числе:

Компрессор К-500-61-5

9030

Электродвигатель СТД-3150-2

1800

Автоматика для компрессора

1000

Градирня вентиляторная

4000

ИТОГО оборудование

16000

Монтаж оборудования (20 %)

3200

Транспортные расходы (10 %)

1600

Пуско-наладочные работы (5 %)

800

Накладные расходы (1 %)

160

ИТОГО затрат

21760

7.4 Расчет себестоимости производства сжатого воздуха после реконструкции (вариант №1)

В качестве базы для расчета принимаем себестоимость производства сжатого воздуха для станции № 2, рассчитанную в разделе 7.2.

Исходными данными являются показатели компрессора К-500:

Удельный расход электроэнергии 102 кВт.ч / тыс. куб. м воздуха

Расход воды на компрессор 462 куб. воды / час

Выработка воздуха 525 м3/мин = 31,5 тыс.м3/час = 31,5 х 8500 = 267750 тыс.м3/год

Расчет ведем на 1 тыс. куб. м воздуха по данным на 1-е полугодие 2010 г.

Таблица 7.6. Расчет себестоимости сжатого воздуха после реконструкции

Статья затрат

Затраты на КС-2 до реконструкции, тыс.руб/полугодие

Снижение зат-рат на КС-2*,

тыс.руб./полуг

Расходы на новое обор-ие**, тыс.руб./полуг.

Затраты после реконструкции, тыс.руб./полуг

Электроэнергия

12871,3

— 4465,2

+ 6827,6

15233,7

Произв. вода

18,2

— 6,4

+ 12,2

14,0

Теплоэнергия

489,4

489,4

Основная зарплата

327,2

327,2

ЕСН

87,1

87,1

Выплата вознагр.

55,2

55,2

Цеховые расходы

2171,5

+ 979,0

3150,5

Итого

16019,9

— 4471,6

+ 7818,8

19367,1

Примечания:

* — расходы на КС-2 уменьшаются по причине вывода части мощности в резерв,

** — расчет расходов на новое оборудование приведен ниже.

При пуске нового компрессора К-500 выработка сжатого воздуха за год (с учетом данных за 1-е полугодие 2010 г.) составит

199245 х 2 + 267750 = 666240 тыс.м3/год.

Плановая же выработка сжатого воздуха на 2010 г. равна 528000 тыс.м3/год.

В итоге, в резерве будет находиться

666240 — 528000 = 138240 тыс.м3/год.

Уменьшая выработку воздуха на «старом» оборудовании, соответственно снижаются расходы на электроэнергию и производственную воду.

Снижение расхода энергии:

138240 тыс.м3/год х 129,2 кВт.ч/тыс. куб.м = 17860608 кВт.ч/год,

что уменьшает издержки производства в расчете на полугодие:

17860608/2 х 0,5 = 4465200 руб.

Снижение расхода воды (на подпитку):

0,06 куб. м/тыс. куб.м х 138240 тыс.м3/год = 8394,4 куб. м,

что уменьшает издержки за полугодие на сумму: 8394,4/2 х 1,52 = 6380 руб.

При установке дополнительного оборудования увеличатся отдельные статьи издержек производства: электроэнергия, производственная вода, теплоэнергия и цеховые расходы (амортизационные отчисления и ремонтные расходы).

Рассчитаем это увеличение по статьям издержек производства.

Электроэнергия: 102 кВт.ч/тыс. куб.м х 267750 тыс.м3/год = 310 500 кВт.ч/год

Расходы за полугодие составят 27310500 / 2 х 0,5 = 6 827 625 руб.

Производ. вода (на подпитку): 0,06 куб. м/тыс. куб.м х 267750 тыс.м3/год = 16065 куб. м

Расходы за полугодие составят 16065/2 х 1,52 = 12209 руб.

Амортизация (принимаем срок службы основного оборудования лет):

21760 / = 1088 тыс.руб.

Ремонты (принимаем % от амортизации): 1088 х 0,8 = 870 тыс. руб.

Затраты на ремонты и амортизацию входят в цеховые расходы, в расчете на полугодие они составят: (1088 + 870) / 2 = 979,0 тыс. руб.

В итоге, себестоимость производства воздуха после установки нового оборудования составит:

(19367,1 х 103 ) / (264000) = 73,36 руб. /тыс. м3

7.5 Показатели экономической эффективности инвестиций в реконструкцию (вариант №1)

Планируемый годовой экономический эффект

Э = (83,27 — 73,36) х 528000 = 5 232 480 руб./год = 5232,5 тыс. руб./год

где 83,27 руб./тыс. куб. м — цеховая себестоимость производства сжатого воздуха до проведения реконструкции;

73,36 руб./тыс. куб. м — цеховая себестоимость производства сжатого воздуха после проведения реконструкции;

528000 тыс.м3/год — плановая выработка сжатого воздуха за год.

Срок окупаемости капитальных вложений в реконструкцию

Tр= 21760 / 5232,5 = 4,2 года

Чистый годовой доход от реконструкции 5232,5 х (1 — 0,24) + 1088 = 5064,7 тыс. руб. / год Чистый дисконтированный доход от проведения реконструкции (при ставке дисконта %) NPV = 5064,7 х 4,87 — 21760 = 2905 тыс. руб. Индекс доходности (при ставке дисконта %) = 5064,7 х 4,87 / 21760 = 1,13 Таким образом, расчеты показывают, что проведение реконструкции для данных условий экономически целесообразно.

7.6 Смета затрат на реконструкцию компрессорной № 2 (вариант 2)

Реконструкция станции заключается в установке дополнительного нового компрессора Cameron модели ТА20000. Капитальные затраты на установку нового компрессора с учетом транспортных расходов и монтажных работ по данным фирмы-поставщика составляют 1 550 000 евро или 975 000 руб.

7.7 Расчет себестоимости производства сжатого воздуха после реконструкции (вариант 2)

В качестве базы для расчета принимаем себестоимость производства сжатого воздуха для станции № 2, рассчитанную в разделе 7.2.

Исходными данными являются показатели компрессора Cameron модели ТА20000:

Удельный расход электроэнергии 88,3 кВт.ч / тыс. куб. м воздуха

Расход охлаждающей воды на компрессор 310 куб. воды / час

Выработка воздуха 500 м3/мин = тыс.м3/час = х 8500 = 255000 тыс.м3/год

Расчет ведем на 1 тыс. куб. м воздуха по данным на 1-е полугодие 2010 г.

Таблица 7.7 Расчет себестоимости сжатого воздуха после реконструкции

Статья затрат

Затраты на КС-2 до реко-нструкции, тыс.руб./полугодие

Снижение зат-рат на КС-2*,

тыс.руб./полуг

Расходы на новое обор-ие**, тыс.руб./полуг.

Затраты после реконструкции, тыс.руб./полуг.

Электроэнергия

12871,3

— 4053,3

+ 5629,1

14447,1

Произв. вода

18,2

— 5,7

+ 1996,1

2011,6

Теплоэнергия

489,4

489,4

Основная зарплата

327,2

327,2

ЕСН

87,1

87,1

Выплата вознагр.

55,2

55,2

Цеховые расходы

2171,5

+ 1708,9

3880,4

Итого

16019,9

— 4059,0

+ 9334,1

21295,0

Примечания:

* — расходы на КС-2 уменьшаются по причине вывода части мощности в резерв,

** — расчет расходов на новое оборудование приведен ниже.

При пуске нового компрессора ТА20000 выработка сжатого воздуха за год (с учетом данных за 1-е полугодие 2010 г.) составит

199245 х 2 + 255000 = 653490 тыс.м3/год.

Плановая же выработка сжатого воздуха на 2010 г. равна 528000 тыс.м3/год.

В итоге, в резерве будет находиться

653490 — 528000 = 125490 тыс.м3/год

Уменьшая выработку воздуха на «старом» оборудовании, соответственно снижаются расходы на электроэнергию и производственную воду.

Снижение расхода энергии:

125490 тыс.м3/год х 129,2 кВт.ч/тыс. куб.м = 16213308 кВт.ч/год,

что уменьшает издержки производства в расчете на полугодие:

16213308 / 2 х 0,5 = 4053327 руб.

Снижение расхода воды (на подпитку):

0,06 куб. м/тыс. куб.м х 125490 тыс.м3/год = 7529,4 куб. м,

что уменьшает издержки за полугодие на сумму: 7529,4 / 2 х 1,52 = 5722 руб.

При установке дополнительного оборудования увеличатся отдельные статьи издержек производства: электроэнергия, производственная вода, теплоэнергия и цеховые расходы (амортизационные отчисления и ремонтные расходы).

Рассчитаем это увеличение по статьям издержек производства.

Электроэнергия: 88,3 кВт.ч/тыс. куб.м х 255000 тыс.м3/год = 516 500 кВт.ч/год

Расходы за полугодие составят

22516500 / 2 х 0,5 = 5 629 125 руб.

Произв. вода (на подпитку)

10,3 куб. м/тыс. куб.м х 255000 тыс.м3/год = 2626500 куб. м

Расходы за полугодие составят

2626500 / 2 х 1,52 = 1996140 руб.

Амортизация (принимаем срок службы основного оборудования лет):

37975 / = 1898,75 тыс.руб.

Ремонты (принимаем % от амортизации)

1898,75 х 0,8 = 1519 тыс. руб.

Затраты на ремонты и амортизацию входят в цеховые расходы, в расчете на полугодие они составят

(1898,75 + 1519) / 2 = 1708,9 тыс. руб.

В итоге, себестоимость производства воздуха после установки нового оборудования составит:

(21295 х 103 ) / (264000) = 80,66 руб. /тыс. м3

7.8 Показатели экономической эффективности инвестиций в реконструкцию (вариант№2)

Планируемый годовой экономический эффект

Э = (83,27 — 80,66) х 528000 = 1 378 080 руб./год = 1378,08 тыс. руб./год,

где 83,27 руб./тыс. куб. м — цеховая себестоимость производства сжатого воздуха до проведения реконструкции;

80,66 руб./тыс. куб. м — цеховая себестоимость производства сжатого воздуха после проведения реконструкции;

528000 тыс.м3/год — плановая выработка сжатого воздуха за год.

Срок окупаемости капитальных вложений в реконструкцию

Tр= 37975 / 1378,08 = 27,6 года

Чистый годовой доход от реконструкции 1378,08 х (1 — 0,24) + 1898,75 = 2946,0 тыс. руб. / год Чистый дисконтированный доход от проведения реконструкции (при ставке дисконта %) NPV = 2926 х 4,87 — 37975 = — 23628 тыс. руб. Индекс доходности (при ставке дисконта %) = 2946 х 4,87 / 37975 = 0,38 Таким образом, расчеты показывают, что проведение реконструкции для данных условий экономически нецелесообразно.

7.9 Смета затрат на реконструкцию компрессорной № 2 (вариант 3)

Реконструкция станции заключается в установке дополнительно двух новых компрессоров Cameron модели ТА9000.

Капитальные затраты на установку нового компрессора с учетом транспортных расходов и монтажных работ по данным фирмы-поставщика составляют 930 390 долларов или 330 000 руб.

7.10 Расчет себестоимости производства сжатого воздуха после реконструкции(вариант №3)

В качестве базы для расчета принимаем себестоимость производства сжатого воздуха для станции № 2, рассчитанную в разделе 8.2.

Исходными данными являются показатели 2-х компрессоров Cameron модели ТА9000:

Удельный расход электроэнергии 88,3 кВт.ч / тыс. куб. м воздуха

Расход охлаждающей воды на компрессор 310 куб. воды / час

Выработка воздуха 500 м3/мин = тыс.м3/час = х 8500 = 255000 тыс.м3/год

Расчет ведем на 1 тыс. куб. м воздуха по данным на 1-е полугодие 2010 г.

Таблица 7.8 Расчет себестоимости сжатого воздуха после реконструкции

Статья затрат

Затраты на КС-2 до реконструкции, тыс.руб./полугодие

Снижение зат-рат на КС-2*,

тыс.руб./полуг

Расходы на новое обор-ие**, тыс.руб./полуг.

Затраты после реконструкции, тыс.руб./полуг.

Электроэнергия

12871,3

— 4053,3

+ 5629,1

14447,1

Произв. вода

18,2

— 5,7

+ 1996,1

2011,6

Теплоэнергия

489,4

489,4

Основная зарплата

327,2

327,2

ЕСН

87,1

87,1

Выплата вознагр.

55,2

55,2

Цеховые расходы

2171,5

+ 1004,9

3176,4

Итого

16019,9

— 4059,0

+ 8630,1

20591,0

Примечания:

* — расходы на КС-2 уменьшаются по причине вывода части мощности в резерв,

** — расчет расходов на новое оборудование приведен ниже.

При пуске новых компрессоров ТА9000 выработка сжатого воздуха за год (с учетом данных за 1-е полугодие 2010 г.) составит

199245 х 2 + 255000 = 653490 тыс.м3/год.

Плановая же выработка сжатого воздуха на 2010 г. равна 528000 тыс.м3/год.

В итоге, в резерве будет находиться

653490 — 528000 = 125490 тыс.м3/год.

Уменьшая выработку воздуха на «старом» оборудовании, соответственно снижаются расходы на электроэнергию и производственную воду.

Снижение расхода энергии:

125490 тыс.м3/год х 129,2 кВт.ч/тыс. куб.м = 16213308 кВт.ч/год,

что уменьшает издержки производства в расчете на полугодие

16213308 / 2 х 0,5 = 4053327 руб.

Снижение расхода воды (на подпитку)

0,06 куб. м/тыс. куб.м х 125490 тыс.м3/год = 7529,4 куб. м,

что уменьшает издержки за полугодие на сумму

7529,4 / 2 х 1,52 = 5722 руб.

При установке дополнительного оборудования увеличатся отдельные статьи издержек производства: электроэнергия, производственная вода, теплоэнергия и цеховые расходы (амортизационные отчисления и ремонтные расходы).

Рассчитаем это увеличение по статьям издержек производства.

Электроэнергия

88,3 кВт.ч/тыс. куб.м х 255000 тыс.м3/год = 516 500 кВт.ч/год

Расходы за полугодие составят

22516500 / 2 х 0,5 = 5 629 125 руб.

Произв. вода (на подпитку)

10,3 куб. м/тыс. куб.м х 255000 тыс.м3/год = 2626500 куб. м

Расходы за полугодие составят

2626500 / 2 х 1,52 = 1996140 руб.

Амортизация (принимаем срок службы основного оборудования лет)

22330 / = 1116,5 тыс.руб.

Ремонты (принимаем % от амортизации)

1116,5 х 0,8 = 893,2 тыс. руб.

Затраты на ремонты и амортизацию входят в цеховые расходы, в расчете на полугодие они составят

(1116,5 + 893,2) / 2 = 1004,9 тыс. руб.

В итоге, себестоимость производства воздуха после установки нового оборудования составит

(20591 х 103 ) / (264000) = 78,0 руб. /тыс. м3

система воздухоснабжение компрессор центробежный

7.11 Показатели экономической эффективности инвестиций в реконструкцию (вариант№3)

Планируемый годовой экономический эффект

Э = (83,27 — 78,0) х 528000 = 2 782 560 руб./год = 2782,56 тыс. руб./год,

где 83,27 руб./тыс. куб. м — цеховая себестоимость производства сжатого воздуха до проведения реконструкции;

78,00 руб./тыс. куб. м — цеховая себестоимость производства сжатого воздуха после проведения реконструкции, руб./тыс. куб. м;

528000 тыс.м3/год — плановая выработка сжатого воздуха за год.

Срок окупаемости капитальных вложений в реконструкцию

Tр = 22330 / 2782,56 = 8,0 года

Чистый годовой доход от реконструкции 2782,56 х (1 — 0,24) + 1116,5 = 3231,2 тыс. руб. / год Чистый дисконтированный доход от проведения реконструкции (при ставке дисконта %) NPV = 3231,2 х 4,87 — 22330 = — 6594 тыс. руб. Индекс доходности (при ставке дисконта %) = 3231,2 х 4,87 / 22330 = 0,7 Таким образом, расчеты показывают, что проведение реконструкции для данных условий экономически нецелесообразно. Таблица 7.9 Сводная таблица результатов различных вариантов реконструкции компрессорных станций

Показатель 1 вариант 2 вариант 3 вариант

Себестоимость сжатого воздуха, руб/тыс м3

73,36

Экономический эффект, руб/год

5232,5

1378

2782

Срок окупаемости, лет

4,2

27,6

8

Чистый годовой доход от реконструкции, тыс.руб/год

5064,7

2946

3231,2

Дистый дисконтированный доход, тыс.руб.

2905

-23628

-6594

Индекс доходности

1,13

0,38

0,7

ВЫВОД Из технико-экономических расчетов видно, что для внедрения можно принять за основу вариант 1 реконструкции КС № 2 с компрессором К- 500 отечественного производства. Планируемый годовой экономический эффект от реконструкции составит 5232, 5 тыс. руб/год, срок окупаемости 4,2 года. Варианты реконструкции с импортными компрессорами Cameron моделей ТА 20000 и ТА 9000 (2 шт.) являются нецелесообразными. 8. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА Обслуживание коммуникаций и оборудования современных систем воздухоснабжения промышленных предприятий невозможно без специальной подготовки персонала и обязательного соблюдения требований безопасности. Безопасность производства и комфортные условия труда следует обеспечить, разработав соответствующие инженерные мероприятия. В разделе «Безопасность и экологичность проекта» рассматриваются вопросы безопасности труда, предупреждение травматизма и профессиональных заболеваний на производстве. Предварительно необходимо рассмотреть и проанализировать потенциальные опасности, а также условия труда персонала.

8.1 Анализ условий труда и потенциальных опасностей для персонала компрессорной станции

Для того чтобы разработать инженерные мероприятия по обеспечению безопасности технологического процесса и комфортных условий труда персонала компрессорной станции необходимо детально рассмотреть потенциальные опасности, выделить наиболее главные и выявить причины их возникновения.

Ш Вибрация

Вибрация компрессорных установок и трубопроводов вызывает повреждение деталей и узлов, разрушение тепловой изоляции трубопроводов, нарушает жесткость крепления коммуникаций к опорам, ослабляет узлы крепления оборудования и снижает точность показаний контрольно-измерительных приборов.

Ш Взрывы и возгорания

Из-за недостаточного охлаждения сжимаемого воздуха в промежуточных охладителях возможна самопроизвольная вспышка паров масла и взрыв паровоздушной смеси.

При повреждении сальников штоков поршней компрессоров может образовываться взрывоопасная паровоздушная смесь, способная взорваться при наличии источника воспламенения (самовозгорания нагара, искры статического электричества и др.).

Причиной взрыва паровоздушной смеси может быть и поломка клапанных пластинок. В этом случае, температура сжимаемого воздуха способна повыситься настолько, что вызовет самопроизвольное возгорание и взрыв.

При высоких температурах сжатого воздуха масло, находящееся в нем в парообразном состоянии, уносится в промежуточные и концевые охладители, влагомаслоотделители и воздухосборники (ресиверы).

Скопление паров масла в данном оборудовании приводит к образованию взрывоопасной смеси. Наиболее взрывоопасным из оборудования СВС являются воздухосборники.

Ш Электробезопасность

В процессе эксплуатации компрессорных агрегатов, имеющих электропривод, возможны случаи, когда металлические части оборудования, не являющиеся токоведущими и не находящиеся под напряжением, при повреждении изоляции, оказываются под напряжением. Прикосновение к таким частям оборудования чрезвычайно опасно.

Ш Шум

При работе компрессорных установок шум создается обратными клапанами, фильтрами на всасывающей линии, вращающимися частями и движущимся по трубопроводам воздухом. Шум происходит также при продувке сосудов и воздуховодов. При скоростях воздушного потока более 5 м/с появляется дополнительный шум в клапанах и местных сопротивлениях трубопроводов.

Ш Механические травмы

Для обеспечения безопасных условий труда персонала КС, в машинном зале станции необходимо установить ограждающие устройства, так как вращающиеся и движущиеся части оборудования, углубления и переходы, являются потенциально опасными производственными участками. Грузоподъемное оборудование, которое необходимо предусмотреть, обеспечит безопасность персонала при проведении ремонтно-профилактических работ.

Ш Аварии

При эксплуатации трубопроводов на их внутренних стенках откладывается нагар, и когда конденсирующаяся из воздуха влага скапливается на стенках, то вместе с отложениями создается опасность возникновения гидравлических ударов. Гидравлические удары могут привести к повреждению трубопроводов и явиться причиной аварии.

Причинами травматизма в большинстве случаев являются аварии на компрессорных установках, которые происходят в результате неправильной эксплуатации оборудования, плохого качества монтажа и ремонта, а также нарушение обслуживающим персоналом требований безопасности.

Основными причинами аварий являются: , ь неисправности в системе автоматики; , ь эксплуатация оборудования с неисправными узлами и деталями; , ь повышенный уровень вибрации компрессорных агрегатов и воздухопроводов; , ь недостаточное охлаждение сжатого воздуха в основном оборудовании, а так же в промежуточном и концевом охладителях.

Основными производственными вредностями при эксплуатации основного и вспомогательного оборудования системы воздухоснабжения являются повышенный уровень шума и вибрации.

8.2 Мероприятия по обеспечению безопасности персонала

Безопасность обслуживания и ремонта оборудования в помещении КС обеспечивается в соответствии с требованиями [12]. Данные мероприятия особенно важны, так как имеют прямое отношение непосредственно к жизни и здоровью человека.

8.2.1 Обеспечение электробезопасности

Согласно [ ] компрессорную станцию можно классифицировать как электрическую установку напряжением до 1000 В, а электрическую сеть — четырехпроводную с изолированной нейтралью.

Поэтому, основным мероприятием по обеспечению электробезопасности в помещении КС, является устройство защитного заземления.

Заземлению подлежат корпуса компрессоров и электродвигателей, трансформаторов, светильников, каркасы распределительных щитов, щитов управления, металлические оболочки силовых кабелей, стальные трубы электропроводки.

Далее произведен расчет необходимого заземляющего устройства. Вначале определяется удельное сопротивление грунта ?, которое должно умножаться на коэффициент сезонности, зависящий от климатических зон и вида заземления.

Значения коэффициентов сезонности, в соответствии с указаниями [ ], приняты следующие: , для вертикальных заземлений ;

для горизонтальных заземлений , следовательно, удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности будет

, 8.1 , где — удельное сопротивление суглинистых грунтов ( = 150 [ ]) , Сопротивление растеканию тока одиночного вертикального трубчатого заземлителя , 8.2 , где 1 — длина заземлителя (принимаем 1 = 3м); , d — наружный диаметр трубы (принимаем d = 0,045м); , t — глубина погружения середины заземлителя от поверхности земли (t = 2м), тогда , Предварительно определяем число заземлителей и расстояние между ними , 8.3 , где — коэффициент использования вертикальных трубчатых заземлений без учета влияния соединительной полосы (); , — нормативная величина сопротивления заземления, [ ]. , принимаем к установке трубы. , Определяем длину горизонтальной соединительной полосы , 8.4 , где а — расстояние между вертикальными заземлителями, принимаем а = 1м [ ], тогда , Сопротивление растеканию соединительной полосы по формуле , 8.5 , где b — ширина соединительной полосы (b=0,04 м); , t — заглубление полосы (t = 0,5 м) , Находим действительное сопротивление растеканию соединительной полосы с учетом коэффициента использования , 8.6 , где — коэффициент использования ( = 0,24 [ ]), тогда , Находим сопротивление растеканию заземлителей с учетом сопротивления растекания соединительной полосы , 8.7 , Уточняем количество вертикальных заземлителей по соотношению (8.3) , Принимаем к установке вертикальных заземления, которые расположены в 4 ряда по 8 штук.

Заземляющие проводники присоединяют к корпусу компрессора и оборудования с помощью надежного болтового соединения.

Для обеспечения электробезопасности кроме заземления в помещении КС должно быть выполнено следующее: , — выводы обмоток и кабельные вводы электродвигателей должны закрываться ограждениями; , 8.2.2 Предупреждение механического травматизма, Создание безопасных условий работы в помещениях станции достигается следующими мероприятиями: , § установкой перил на площадках обслуживания оборудования и лестницах; , § сооружением лестниц в соответствии с требованиями техники безопасности; , § ограждением вращающихся и движущихся частей оборудования; , § выделением специального места для производства ремонтных работ; , § установкой подъемно-транспортного оборудования.

В качестве грузоподъемного оборудования в машинном зале компрессорной станции предлагается установить кран — балку грузоподъемностью 8 т.

8.2.3 Защита оборудования от чрезмерного превышения давления

Для предотвращения аварийного повышения давления компрессорные установки снабжаются пружинными полноподъёмными предохранительными клапанами открытого типа. Клапаны устанавливаются после каждой ступени сжатия компрессора на участке охлаждённого воздуха.

Предохранительный клапан первой ступени устанавливается на промежуточном охладителе.

Предохранительный клапан первой ступени устанавливается на воздухосборнике и на нагнетательном трубопроводе после концевого охладителя.

Наличие запорной арматуры между предохранительными клапанами не допускается.

Предохранительные клапаны первой и второй ступеней должны быть отрегулированы на срабатывание при давлении открытия:

— для 1 ступени 0,31 МПа, , — для 2 ступени 0,82 МПа.

Кроме того, предохранительные клапаны должны быть отрегулированы и на пропускную способность таким образом, чтобы при закрытой задвижке на нагнетании обеспечивался пропуск газа через клапан в количестве, равном производительности компрессора при соответствующем давлении для каждой ступени.

Произведём расчет пропускной способности предохранительных клапанов компрессорных установок по соотношению 10.8. , (8.8) , где ? — коэффициент расхода, принимаем для первой ступени ?1 =0,8, для второй ступени ?2 =0,65; , q — коэффициент докритического расхода (q=1) , В — коэффициент расширения газа, в соответствии с [9] принимаем для первой ступени В1=0,563, для второй ступени В2=0,508; , — площадь сечения клапана, по данным [9] принимаем для первой ступени Fc1=2826 мм2, для второй ступени Fc2=1256 мм2; , Рдоп — допускаемое давление при открывании клапана, МПа.

Размеры и пропускная способность предохранительного клапана должна быть выбрана так, чтобы исключить возникновение давления, превышающего рабочее более чем на 15% (при рабочем давлении от 0,3 до 6 МПа) [20], т.е.

Рдоп=1,15 Рр, (8.9) , здесь Рр — рабочее давление после ступени компрессора, МПа. , Допускаемое давление после 1 ступени компрессора , Рдоп 1=1,15 Р1II, (8.10) , После 2 ступени , Рдоп 2=1,15 Р2II, (8.11) , Тогда находим , Рдоп 1=1,15•0,3=0,345 МПа , Рдоп 2=1,15•0,8=0,92 МПа , Атмосферное давление в формуле (10.8) принято Р0=101325 Па. , Плотность воздуха перед предохранительными клапанами определяем из уравнения состояния газа , (8.12) , (8.13) , где — температура воздуха после промежуточного охладителя (=308 К); , где — температура воздуха после концевого охладителя (=308 К).

тогда пропускная способность предохранительного клапана, устанавливаемого на промежуточном охладителе будет равна

а предохранительного клапана, устанавливаемого на воздухосборнике

Установка предохранительных клапанов с такой пропускной способностью обеспечит защиту оборудования, так как Gпх>GB>GK,

где — подача компрессора, , GK=1,077 кг/с=3877,3 кг/ч , Выбираем тип изготовляемых промышленностью предохранительных клапанов [13]: , — для 1 ступени — клапан Н 297-1, , — для 2 ступени — клапан 17c22НЖ5. , Диаметры седел предохранительных клапанов: , Для 1 ступени dc1=60 мм, для 2 ступени dc2=40 мм. , 8.2.4 Молниезащита зданий и сооружений

Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений должна быть выполнена отдельно стоящими или установленными на защищаемом объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими зону защиты, поэтому применяем стержневой молниеотвод.

8.2.5 Обеспечение пожаробезопасности, Мероприятия по пожарной безопасности подразделяются на технические, эксплуатационные, организационные и режимные. , Помещение компрессорной оснащено первичными средствами пожаротушения:

  • установлены датчики термоконтроля, срабатывающие при температуре воздуха в помещении +70. С датчиков сигнал поступает на пульт пожарной охраны и в систему пожаротушения;
  • система пожаротушения, с давлением воды ; ,
  • выполнены и устанавливаем эвакуационные планы.

Установлены щиты пожарной безопасности с необходимыми средствами. , 8.3 Улучшение условий труда, 8.3.1 Микроклимат в помещении станции

Микроклимат характеризуется сочетанием параметров воздуха, находящегося внутри помещения станции: его температуры t, относительной влажности ф и подвижности ?.

Нормирование оптимальных и допустимых значений t, ? и ? производится с учетом тяжести выполняемой работы, величины избыточных тепловыделений в помещении и времени года [ ].

Работа оператора КС характеризуется как легкая и оптимальные значения параметров микроклимата должны быть следующие: t = 20…23; ? = 40…60%, d = 0,1…0,3 м/с.

Нормальный микроклимат в помещении станции обеспечивается аэрацией воздуха через дефлекторы, фрамуги, а так же системой отопления.

8.3.2 Освещение машинного зала, В проекте предусматривается естественное и искусственное освещение в помещении компрессорной станции. , Окна расположены по двум наружным стенам. Тип оконного проёма — точечный. , Предусматривается рабочее и аварийное освещение необходимое для продолжения работы.

Для искусственного рабочего освещения помещения компрессорной станции применяются светильники типа ЖСП с натриевыми лампами. Данный тип ламп характеризуется высокой надежностью и максимальной экономичностью, повышенным сроком службы при соблюдении требований к пульсации, ослепленности и уровню дискомфорта.

Светильники на потолке расположим в два ряда по штук в каждом ряду. Аварийное освещение в помещении станции предусматривается для обеспечения минимальной освещенности на случай внезапного отключения рабочего освещения. Наименьшая освещенность при аварийном режиме должна составлять не менее 5% (но не менее 2 лк) освещенности, нормируемой для рабочего освещения, то есть

Аварийное освещение предусматривается светильниками типа НСП с применением ламп накаливания, запитанных от автономного отдельного источника.

8.3.3 Шум

Шум — это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы).

Шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах.

Шум оказывает вредное действие на организм. В качестве источника шума выступают воздушные компрессоры в большом количестве.

Нежелательное действие шума: снижается острота зрения, слуха, повышается кровяное давление, снижается внимание. Сильный продолжительный шум может быть причиной функциональных изменений сердечнососудистой и нервной системы. Шумовой звук представляет собой колебательное движение частиц упругой среды, например, воздуха, распространяющее волнообразно.

Шум, в котором прослушивается звук определенной частоты, называется тональным. Шум, воспринимаемый как отдельные импульсы, удары, называется импульсным.

По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянный, уровень звука которого за 8 часов рабочего дня изменяется во времени не более, чем 5 дБ при изменениях, непостоянные, уровень звука которых за 8 часовой рабочий день изменяется во времени не менее, чем 5 дБ при изменениях.

Классификация шума в цехе выглядит следующим образом: шум тональный, постоянный, уровень шума 105 дБ. , Методы уменьшения шума.

В цехе невозможно изолировать источник шума — компрессоры. Поэтому обслуживающий персонал в обязательном порядке использует специальные наушники, вкладыши в ушную раковину, защитное действие которых основано на изоляции и поглощении звука. Звукоизолирован пост управления — рабочее место персонала. Можно установить между компрессорами звукопоглощающие конструкции и экраны.

8.3.4 Вибрация

Вибрация — это колебательные движения твердых тел — частей аппаратов, машин, оборудования, воспринимаемые организмом человека как сотрясение. Часто вибрация сопровождается слышимым шумом.

Методы борьбы с вибрацией:

  • инженерно-технологический — это введение новых технологий, средств автоматизации, дистанционного управления оборудования компрессорной станции;
  • организационный — контроль за эксплуатацией, монтажом, ремонтом; , § лечебно-профилактический — это комплекс физиотерапевтических процедур, средства индивидуальной защиты.

§ Для уменьшения вибрации оборудования можно применить вибропоглощение — нанести на вибрирующую поверхность резину (в нашем случае место контакта пола 0,0 отметки и фундамента компрессора).

Кроме того, при проведении работ и длительном пребывании вблизи источника вибрации необходимо использовать индивидуальные средства защиты, такие, как специальная обувь и рукавицы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основным производителем сжатого воздуха на ОАО “Монди СЛПК” является компрессорная станция № 2. Так за I -е полугодие 2010 г. выработка сжатого воздуха составила 83,3 %. коэффициент рабочего времени за 2009 г. ? 98,77 %, за 2010 г. — 98,37 %, в то время как для КС № выработка ? 16,7 %, коэффициент ? 38,45 %.

Цеховая себестоимость по КС № 1? 287,33 руб/ тыс.м3, КС № 2 ? 42,38 руб/ тыс.м3.

В настоящее время КС № 1 выступает в роли вспомогательной компрессорной станции для покрытия пиковых нагрузок воздухоснабжения ЛПК, на ней установлены малопроизводительные и энергозатратные поршневые компрессоры. Основной же станцией является компрессорная станция № 2, оснащенная более производительными центробежными компрессорами К — 250 (4 шт.).

Практически КС № 2 находится постоянно в работе (к = 98,77 % за 2010 год ).

Выполненное инструментальное обследование компрессоров КС № 2 летом 2010 г. и термодинамический анализ их работы показывает, что компрессоры № 1 и № 2 имеют худшие термодинамические показатели, а именно изотермический КПД, и удельные расходы электроэнергии (соответственно: № 1 ? 60,91 %; 125,913 и № 2 ? 61,98 %; 124,659 кВтч/тыс. м3 ), чем компрессоры № 3 и № 4 (соответственно: № 3 ? 67,28 %; 115,023 и № 4 ? 65,17 %; 117,427кВтч/тыс. м3 ).

По результатам зимнего обследования центробежных компрессоров КС № 2 установлено, что лучшие показатели имеет компрессор № КПД = 62,56 %, удельный расход электрической энергии 105,686 кВтч/ 1000 м3. Поскольку производительность каждого поршневого компрессора не измеряется, в только их общая, поэтому работоспособность этих компрессоров оценили по удельной работе сжатия. В летний период года она находится в интервале 228-263 кДж/кг, а в зимний — 238-277 кДж/кг при необходимом давлении 8,5 9 кгс/см2. Все это говорит об удовлетворительной работе поршневых компрессоров. Однако цеховая себестоимость КС № 1 больше цеховой себестоимости КС № 2 в 6 раз. На основании вышеизложенного КС № 1 нужно держать в резерве.

Для компрессора К-250 паспортные данные: изотермический КПД ? %,удельный расход электроэнергии 106,666 кВт ч/ тыс.м3. Учитывая большой срок эксплуатации этих компрессоров, более лет, необходим их капитальный ремонт с заменой роторов.

Существующая вентиляторная градирня (3 секции) работает не эффективно, наблюдается большой физический износ. Температурный перепад 3, 1 оС, что меньше паспортного

(8 оС).

Причины недоохлаждения: недостаток разбрызгивателей, засорение, недостаточная поверхность орошения. Необходимое охлаждение воздуха в ВО осуществляется в данном случае за счет большого расхода воды 1115 м3/ч (по результатам обследования) вместо 744 м3/ч (паспортные данные компрессоров).

На основании изложенного требуется новая градирня.

Обследование охладителей воздуха компрессоров КС № 2 и его анализ показывает, что только 1 ВО компрессора № 4 соответствует нормативу: температура воздуха на входе в секцию компрессора t/н = + оС, т.е охлаждается вода до 37-38 оС, обеспечивая минимальную работу сжатия в секции. Воздухоохладители остальных компрессоров не обеспечивают необходимое охлаждение и дают температуру воздуха 45-56 оС.

Проанализировано влияние температуры атмосферного воздуха на производительность КС № 2. Так для компрессора К-250 производительность компрессора изменяется на % от 14,2 тыс. м3/ч (- оС) до 10,29 тыс. м3/ч (+ оС), Таким образом в летнее время при Т= 25-30 оС компрессор может создать производительность тыс. м3/ч.

Исследовано влияние температуры атмосферного воздуха на работу 4-х компрессоров К-250 в тех же интервалах температур. Минимальная производительность в летний период

тыс. м3/ч, а максимальная в зимний — тыс. м3/ч. Получены аналитические зависимости изменения производительности КС № 2 от температуры воздуха при заданном давлении.

Рассмотрено влияние влажности воздуха на работу центробежных компрессоров. Установлено, что влажность воздуха практически не влияет на работу сжатия компрессора.

Определено количество выпадающей влаги в компрессорах КС № 2 (охладители воздуха), агрегатах воздушного охлаждения, блоках осушки воздуха (1421,6 кг/ч), а также количество водяных паров, уносимых в трубопроводы технологического воздуха (185,8 кг/ч).

В разделе аэродинамического расчёта системы воздухоснабжения были построены графики потребления сжатого воздуха за последние три года ( 2008-2010 г.).

По графикам не выявлено сезонное изменение потребления. По максимальным расходам сжатого воздуха рассчитывалась аэродинамика сетей, составлен генеральный план предприятия с нанесением воздухопроводов. Разница между потреблением и выработкой осушенного воздуха составила 5%. Существующая схема воздухопроводов сжатого воздуха рассчитывалась от компрессорных. На некоторых участках скорость сжатого воздуха высока (до м/с).

Несмотря на это падение давления на большинстве участков магистральных воздухопроводов не высокие. И при существующей схеме давления у многих потребителей должна соответствовать технологическому регламенту. Более низкие реальные давления у потребителей обусловлены утечками сжатого воздуха, несанкционированными врезками. Предполагаемый первый этап реконструкции — отключение сторонних потребителей. При поддержании давления в рамках технологического регламента у потребителей в результате расчетов получено необходимое избыточное давление у компрессорных станций, которое составило для осушенного воздуха:

— компрессорной №1 — 6,42 кг/см, , — компрессорной №2 — 6,16 кг/см2.

Второй вариант реконструкции предполагает включение новых потребителей по программе «STEP», при этом использованы в работе обе компрессорные станции. В результате расчетов получили избыточные давления для осушенного воздуха:

— компрессорной №1 — 6,42 кг/см2 , — компрессорной №2 — 6,16 кг/см2.

Последний третий этап реконструкции предполагает перенос всех нагрузок на вторую компрессорную станцию, при этом потребители такие же как и при втором этапе реконструкции. В результате аэродинамического расчета получили давления для осушенного воздуха:

— компрессорной №2 — 6,46кг/см2. , По результатам аэродинамического расчёта можно сделать следующие выводы:

  • в [1] рекомендованный перепад давления в системах воздухоснабжения промышленных предприятий не должен превышать 0,5 кг/см2. В аэродинамическом расчёте всех предложенных вариантов суммарное падение давления на участках главной магистрали получилось больше (за счёт участков, где скорость превышает допустимую м/с и более).

    На этих участках необходимо переложить трубопроводы (увеличить диаметр) или рядом проложить дополнительный. В результате можно существенно снизить давление сжатого воздуха на выходе с компрессорной станции.

  • для увязки давления у потребителей необходимо установить в цеховую сеть сжатого воздуха регуляторы давления (в настоящее время ближние от компрессорных станций имеют давления, превышающие давления по технологическому регламенту, а дальние — недостаток).
  • необходимо установить расходомеры перед всеми потребителями, чтобы иметь реальную картину распределения сжатого воздуха по предприятию.

По реальной разнице между выработкой на компрессорных станциях и потреблением можно судить о величине потерь в сетях и принимать соответствующие оперативные действия.

  • децентрализация системы воздухоснабжения не даёт экономического эффекта за счёт экономии электроэнергии, но периодическое использование сжатого воздуха и удалённость потребителей (перемерзание воздухопроводов, большие утечки через неплотности) говорит в пользу применения данного мероприятия.

На основании вышеизложенного предлагается вариант реконструкции КС № 2 с установкой в существующем здании компрессора К — 500 и новой 4-х секционной вентиляторной градирни по 500 м3/ч воды, т.е. на 2000 м3/ч, рядом с существующей. Выполненное ТЭО по этому варианту показывает, что себестоимость производства воздуха после установки нового оборудования составит 73,76 руб/тыс. м3 вместо 83,27 до реконструкции, планируемый годовой экономический эффект 5232,5 тыс руб/год, срок окупаемости капитальных вложений в реконструкцию 4,2 года; чистый годовой доход от реконструкции 5064,7 тыс. руб/год; чистый дисконтированный доход от проведения реконструкции 2905 тыс. руб, индекс доходности (при ставке дисконта %) = 1,13.

Таким образом, расчеты показывают, что проведение реконструкции для данных условий экономически целесообразно.

Технико-экономические расчеты, выполненные по реконструкции КС № 2 с импортными компрессорами Comeron моделей ТА 000 и ТА 9 000 (2 шт.), показали нецелесообразность применения этих вариантов в связи с большой стоимостью оборудования.

Ввод в эксплуатацию компрессора К-500 позволит отказаться от услуг КС № 1, что даст возможность исключить попадание масла в сжатый воздух, более рационально распределить воздухопотоки к потребителям, перейти на децентрализацию воздухоснабжения отдаленных потребителей, тем самым обеспечить надежное и качественное воздухоснабжение основных потребителей.

9. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Карабин А.И. Сжатый воздух. — М.: Изд-во “Машиностроение”, 1964 — 344 с. 2. Рис В.Ф. Центробежные компрессорные машины. — М.: Изд-во “Машиностроение”, 1964 — 336 с. 3. Черкасский В.М., Калинин Н.В., Кузнецов Ю.В., Суббтин В.И. Нагнетатели и тепловые двигатели. Учебник для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1997. — 384 с. 4. Блейхер И.Г., Лисеев В.П. Компрессорные станции. Госнаучтехиздат машиностроительной литературы. — М.:

  • Киев, 1959 — 334 с. 5. Воронецкий А.В. Современные центробежные компрессоры. Вопросы оптимального применения в различных отраслях промышленности. Сборник статей. — М.: ЗАО “Премиум инженеринг” , 20007. — 144 с. 6. Промышленная чистота . Сжатый воздух. Методы измерения загрязненности ГОСТ 484-80. — М.: ИПК издательство стандартов, 1980. 7. Строительная климатология. Справочное пособие с СН и П 23-01-99*.- М.: НИИ строительной физики РААСН, 2009. 8. Пособие по проектированию градирен (к СНиП 2.04.02-84).

    — М.: Центральный институт типового проектирования, 1989. — 132 с. 9. Назаренко У.П. Экономия электроэнергии при производстве и использовании сжатого воздуха. — М.: Энергия, 1976. — 104 с. 10. Копытов Ю.В., Чуланов Б.А. Экономия электроэнергии в промышленности: справочник. -М.: Энергия, 1978. — 122 с. 11. Определение потребности в сжатом воздухе и расчет показателей компрессора: методическое пособие/Калинин Н.В., Ратников А.Н. и др. — М.: Издательство МЭИ, 2002. — с. 12. «Охрана труда» — под редакцией Б.А. Князевского, издательство «Высшая школа» 1980 г. 13. П.П. Кукин, В.Л. Лапин, Н.А. Пономарев, Н.И. Сердюк «Безопасность технологических процессов и производств» — высшая школа, 2002 г.

    Формат

    Зона

    Позиция

    Обозначение

    Наименование

    1

    К-250-61-2

    Центробежный компрессор Q=250м3/мин; P=9ата; n=10920 об/мин без щитов автоматизации

    2

    СТД-1600-2

    Электродвигатель N=1600 кВт; n=3000об/мин;

    V=6000В

    3

    ПВ-81

    Возбудительный агрегат с электродвигателем

    А2-81-4 N=40кВт; n=1500об/мин.

    4

    Редуктор повышающий. Передаточное отношение P=1500/3,6

    5

    Воздухоохладитель компрессора промежуточный

    6

    ВОК-250-9-1

    Воздухоохладитель компрессора концевой

    7

    Масляный бак компрессора V=2м3

    8

    МА-5

    Маслоохладитель

    9

    Главный масляный насос Q=250 л/мин;

    n=3000об/мин

    УМН-3

    Насос масляный пусковой Q=180 л/мин с электродвигателем А-52-6 N=4,5кВт; n=960 об/мин

    Привод дроссельной заслонки

    Привод противопомпажного клапана

    Кран ручной мостовой однобалочный Q=1т; L=16,5м ГОСТ 7075-64

    Кран-балка подвесная ручная Q=1т; L=16,5м

    ДП-2068195.205-99-2011

    Компрессорная станция

    4К-250А

    Лит.

    Масса

    Масштаб

    Изм.

    Лист

    №докум.

    Подпись

    Дата

    Разработал

    Николаева А.В

    Проверил

    Тимошин Л.И.

    Т.контр.

    Лист

    Листов

    Кафедра ПТЭ

    ИГЭУ студентка

    группы V-5

    Н. контр.

    Субботин В.И.

    Утвердил

    Созинов В.П.

    Размещено на