98601

Расчёт компрессора

Курсовая

Производство и промышленные технологии

В качестве водоохладительного устройства принята вентиляторная двух секционная градирня типа Союзводоканалпроект с плёночным оросительным устройством сечением 64м (8х8) каждая и вентиляторами 1ВГ-50. Для циркуляции оборотной воды выбраны два работающих и два резервных насоса типа...

Русский

2015-11-05

933.5 KB

18 чел.

Расчёт компрессора

Годовое потребление воздуха  Qг = 960 000  тыс.м3/год

Число часов работы предприятия                                  τг = 5100ч/год  

Показатели графика воздухопотребления:        

Коэффициент максимально длительной нагрузки   kм.д = 1,17  

Коэффициент максимально возможной нагрузки    kм.в =  1,44   

Параметры воздуха, требуемые потребителем:        

Давление в коллекторе у потребителя                         Рп = 0,76МПа  

Температура воздуха у потребителя                             tп = 48°С  

Влагосодержание воздуха                                             dп = 0,58г/кг  

Характеристика трассы воздухопровода:        

Суммарная длина прямых участка трассы                  lпр =220м  

Число тройников                                                           nтр = 4шт.  

Число поворотов на 90° (Rп =2Dтр)                            nпов = 13шт.  

Количество задвижек                                                   nзад =  5шт.  

Климатические условия работы системы: г. Томск        

расчетное барометрическое давление Ра= 0,099МПа745мм рт.ст.

температура              tа =  25,9°С  

энтальтия                   iа =  52,8кДж/кг  

скорость ветра    wв= 1м/с  

Амплитуда суточных колебаний температуры Δ=11°С  

       

1).        

1,1 Определяем среднегодовую нагрузку станции с учётом потерь 10% воздуха в коммуникациях        

Qср=(1,1*Qг)/(τг *60)= м³/мин.

1,2 Максимально допустимая нагрузка для КС.        

Qм.д=kм.д * Qср= м³/мин.

1,3 Максимально возможная нагрузка для КС.        

Qм.в=kм.в * Qср= м³/мин.

1,4 Задаёмся центробежной компрессорной станцией ЦБКС определяем количество рабочих машин        

1-Й вариант        

                   Принимаем     nраб.= 4 шт nрез= 1шт  

Находим расчётную производительность одного компрессора        

Qк.р=Qм.д/nраб= м³/мин.

Используем компрессор К-1290-121-1= м³/мин.    

В этом случае ТКУ в расчётных режимах КС имеет следующие производительности        

Qраб=Qк*nраб= м³/мин.

Qрез=Qк*nрез= м³/мин.

Qуст= Qк*nуст= м³/мин.

Имеется большая избыточность в резерве        

nрез=(Qуст-Qк)/Qр= м³/мин.

2-Й вариант        

            Принимаем          nраб.=  3 шт  nрез= 1 шт  

Тогда расчётная производительность одного компрессора        

Qк.р=Qм.д/nраб= м³/мин.

Появляется возможность установить компрессор К-1500-62-2  1480 м³/мин.   

Определяем коэффициент резерва        

Qраб=Qк*nраб= м³/мин.

Qрез=Qк*nрез= м³/мин.

Qуст= Qк*nуст= м³/мин.

Имеется некоторая избыточность резерва        

nрез=(Qуст-Qк)/Qр= м³/мин.

Для дальнейших расчётов используем компрессор К-1500-62-2        

       

3).Выбор типа и типоразмера водоохлаждающего устройства и определение параметров охл. Воды.        

3.1.1. В качестве расчётных принимаем параметры наружного воздуха в г. Томск         

для самого жаркого месяца года с необеспеченностью в 200 часов        

                        Барометрическое давление           Ра = МПа 745 мм рт.ст.  

                               Расчётная температура            tа= °С    

                           Энтальпия             iа= кДж/кг     

                      Скорость ветра          Wа= м/с     

3.1.2. В соответствии с I,d - диаграммой в этих условиях        

Влагосодержание воздуха dа=10,9 г/кг    

Относительная влажность (степень насыщения)  ϕ= 49%   

температура "мокрого" термометра tмт= 19,5°С   

Температура насыщения"точка росы" tтр= 15,2°С   

Максимальная температура воды на выходе из градирни tw1=  25,4 °С   

       

4). Аэродинамический расчёт воздушной магистрали        

За расчётный расход воздуха принимаем максимально длительную нагрузку КС        

Qрас=Qм.д= м³/мин.

Определяем массовый расход воздуха в магистрали Gв       

Gв=(Qрасчо)/60= кг/с

                  где ρо= кг/м плотность воздуха в стандартных условиях     

Определяем ориентировочную приведённую длину трубопровода        

l'пр=1,2*lтр= м

Принимаем в первом приближении величину удельного падения давления в трассе        

ΔРуд= Па/м

Определяем падение давления в магистрали (в первом приближении)        

ΔР'м=ΔР'уд*l'пр= Па 0 МПа

Определяем среднии параметры воздуха        

Р'срп+0,5ΔР'м= МПа

       Температура воздуха            tср=tп=tкс=  °С    

        или Tсрп=Tкс= К     

Средняя плотность воздуха в трубопроводе        

р'сро*((Р'сро)/(Роср))= кг/м³

Где    То= К и Ро= МПа

Вычисляем действительный средний объёмный расход воздуха в магистрали        

Q'ср=G'в/ρ'ср= м³/с

Выбираем экономически оптимальную скорость воздуха        

Wопт= м/с

Определяем расчётный внутренний диаметр трубопровода магистрали        

Dрас.вн=((4*Q'ср)/(π*Wопт))^0,5= м

По госту берём трубу Dн= мм           δ=9мм

С абсолютной шероховатостью Δ= мм

е=Δ/Dгост вн=

где   Dгост вн=Dн-2*δ=   мм

Вычисляем фактическую скорость движеня воздуха в магистрали в первом приближении        

W'в=((4*Q'=)/(π*Dгост вн)²)= м/с

Определяем значение Рейнольдса характеризующее режим течения        

Re'=(W'в*Dгост вн*ρ'ср)/μв=

                 где μв= Па*с коэф динам вязкости при tср=48°С     

Оцениваем границы применимости расчётных формул        

                     10/е=        

                    500/е=        

Так как Re'>500/e, то расчётное значение коэффициента трения λ' составит        

λ'=0,11*е^0,25=

Определяем эквивалентные длины местных сопротивлений lэк ([2] таб 6)        

lэк зад= м.

lэк тр1= м.

lэк тр2= м.

lэк тр3= м.

lэк тр4= м.

Для колена с Rп=2*Dвн с коэффиц. Местного сопротивления ξмс=    ([2] таб 7) экв.

Длинна составит lпов эк =(ξмс*Dгост вн)/λ' =  м.    

Уточняем приведённую длинну магистрали l''пр во втором приближении        

          l''пр =lтр+lэк зад*nзад+Σlтр эк +lпов эк *nпов=  м.   

Раситываем потери давлени в магистрали        

ΔР''м=λ' *(l''пр/Dгост вн)*((W'в)^2/2)*ρ'ср= Па

Определяем уточнённое значение средней плотности воздуха        

ρ''ср=ρо*((Р'ср*То)/(Ро*Тср))= кг/м³

Расхождение в значениях плотности воздуха состовляет        

             δ=((ρ'ср-ρ''ср)/ρ'ср)*100= % это меньше допустимого (2,5%) других приближений не требуется.        

Определяем уточнённое значение среднего давления воздуха        

Р''ср=Рп+0,5ΔР''м=  МПа

Определяем давление воздуха в коллекторе КС         

Р''ксп+ΔР'= МПа

Расчёт участка нагнетательного трубопровода отдельной КУ (от РТО до коллектора КС)        

Диаметр нагнетательного трубопровода КУ оценивается по         

номинальной производительности компрессора        

Qк= м³/мин.

Определяем массовый расход воздуха в магистрали Gв        

Gв=(Qко)/60= кг/с

Определяем объёмный расход воздуха в нагнетательном трубопроводе          

Средняя плотность воздуха принимается такая как в магистрали ρср=        

Qн.тр=Gкср= м³/с.

Определяем диаметр трубопровода        

Dрас.вн=((4*Q'ср)/(π*Wопт))^0,5=  м.

          где  Wопт= 13 м/с  принятая экономически оптимальная скорость воздуха в трубе      

По ГОСТ 8732-78 ([2]таб.6) выбираем трубу 620х6 с Dвн= 608мм 0,608м

Определяем реальную скорость потока воздуха         

Wв.н=(4*Qн.тр)/(π*Dгост вн.н^2)=  м/с

Определяем число Рейнольдса        

Re=(Wв*Dгост внср)/μв=

Определяем абсолютную и относительную шероховатость трубы Δ= 1мм  

е=Δ/Dгост вн=

Определяем границы режимов        

                   500/е=  <Re      

Определяем коэффициент трения        

λ=0,11*е^0,25=

На участке от РТО до коллектора принимаются эквивалентные длины местных сопротивлений        

      Обратный клапан    lок.экв= м.     

                    Задвижка   lзад.экв= м.     

Определяется ориентировочно приведённая длинна        

lпр.=lтр+lок.экв+lзад.экв= м.

            Где     lтр= м. длинна прямых участков      

Определяем потери давления в трубопроводе от сил трения        

ΔРн=λ*(lпр/Dгост вн)*( Wв.н^2/2)*рср= Па.

Определяем потери давления в рессивере и поворотах трубопровода обвязки        

Принимаем  коэффициенты сопротивлений ([2]таб.7)        

                     ξвых= 1  выход из трубы в сосуд больших размеров      

                        ξвх= 0,5  вход в трубу без закругления кромок      

                      ξпов= 0,5  колено с углом поворота 90° и Rп= 2D (4шт)      

Эквивалентная длинна этих сопротивлений составит        

lэкв=(Σξм.с*Dгост вн)/λ = м.

Потери давления от местных сопротивлений составят        

ΔРм.с=λ*(lэкв/Dгост вн)*( Wв.н^2/2)*ρср= Па

Определяем общие потери давления в нагнетательном трубопроводе на участке от РТО         

до нагнетательного коллектора КС.         

ΔРн.тр=ΔРн+ΔРм.с= Па

   

Оценка потери давления в системе осушки воздуха

Так как отсутствует монтажная схема системы осушки, то потери давления в аппаратах и влагоотделителях оцениваются на основе эксплуатационного опыта и предыдущих расчётов       

Принимаем следующие потери давления        

                      ΔРто= кПа - в теплообменниках      

                      ΔРво= кПа - во влагоотделителях и соединительных трубопроводах      

В соответствии с расчётной схемой (см.рис.9) оцениваются значения давлений воздуха в характерных точках схемы        

                      Р3=Ркс+ΔРн.тр+ΔРто=  МПа     

                      Р2=Р3+ΔРво+ΔРто= МПа     

                      Р1=Р2+ΔРво+ΔРто= МПа     

Потери давления в концевом охладителе воздуха (ВОК)  и его влагоотделителе будут учтены в термодинамическом  рсчёте компрессорной установки.        

       

Тепловой расчёт компрессорной и воздухоохлаждающей установок

Принимаем дополнительные данные к расчёту        

                       Рвс= Па  - Потери давления на линии всаса      

               δ'=δ''=δ'''=  - Коэффициенты учитывающие потери давления в промежуточных и концевых охладителях воздуха        

                   ΔТохл= К -недоохлаждение воздуха до температуры воды в промежуточных охладителях.        

                       ηад=    -Адиабатный (изотропный) КПД ступеней сжатия ТКУ      

                       ηэм=  - Электромеханический КПД ступеней сжатия ТКУ      

Находим значение давлений на всасе и нагнетании компрессора        

Р'вка-ΔРвс= МПа

Рку=Р1= МПа

Степени повышения давления в секциях турбокомпрессора        

    ε'=ε''=ε'''=1/δ*(Рку/Р'вк)^0,33= МПа     

Давление воздуха между супенями сжатия        

       Р'нк=Р'вк*ε'= МПа      

       Р''вк=Р'нк*δ'= МПа      

       Р''нк=Р''вк*ε'= МПа      

       Р'''вк=Р''нк*δ'= МПа      

       Р'''нк=Р'''вк*ε'= МПа      

Значение температур воздуха на входе в секции сжатия        

Т'вка= К  °С

Т''вк=Т'''вкw1+Δtохл= К °С

Удельные работы сжатия по секциям        

а) в первой секции        

l'к=k/k-1*R*T'вх*[(ε')^k/k-1-1]*1/ηад= кДж/кг

б) во второй и третьей секциях        

l''к=l'''к=k/k-1*R*T''вх*[(ε'')^k/k-1-1]*1/ηад= кДж/кг

              Здесь   k= 1,4 показатель адиабаты для воздуха      

             Здесь    R= 0,287 кДж/кг*K газовая постоянная для воздуха     

Значение температур воздуха на выходе из секций сжатия        

Т'нк=Т'вк+(l'к/Срв)= К        или °С

Т''нк=Т'''нк=Т''вк+(l''к/Срв)= К        или °С

 Здесь           Срв=1,02 кДж/кг*K средняя изобарная теплоёмкость воздуха  

   

Диаграмма изменения температур теплоносителей в промежуточном охладителе                                                                                                                                                                воздуха.            

       

 

Диаграмма изменения температур теплоносителей в концевом охладителе воздуха.        

       

Массовая производительность компрессора в рассчитываемых условиях        

Gк=(Q=*pвк)/60= кг/с

где   pвк =p0*((Р'вк*Т0)/(Р0а))=  кг/м³ -плотность воздуха на всасывании.     

Электрическая мощность, потребляемая приводом компрессора        

Nк=(Gк*lΣк)/ηэм= кВт

                  где   lΣк=l'к+l''к+l'''к= кДж/кг - суммарная удельная работа сжатия компрессора     

       

       Расчёт влагосодержания воздуха во всех характерных точках системы.       

Вычисляем тепературу воздуха в (точке 3)  t 3        

                          dп= г/кг      

так как dп=dн то парциальное давление водяных паров в осушенном воздухе составит:        

Рн3=(dн3*Р3)/(622+dн3)= Па

    

В соответствии с термодинамическими свойствами воды и водяного пара это точка росы                        tн= 2,6°С

Принимаем  t н = t 3 = °С     

       

Значение температур воздуха t1 и t2 (в точках 1и2) определяются из мнения теплового баланса        

для РТО. При отсутствии отбора воздуха на осушку это уравнение имеет вид tкс- t 3 = t 1 - t 2        

Принимаем средний температурный напор  в РТО:   Δtср= °С  

      

   

Диаграмма изменения температур теплоносителей в регенеративном теплообменнике        

       

Можно считать, что    t2-t3 = t1-tкс ≈ Δtср=  °С    

      Тогда учитывая, что tкс-tп= °С     

t1=tкс+Δtср=  °С

t2=t3+Δtср=  °С

Заметим что  t1=tкс - температура воздуха за ВОК        

Тепловая мощность регенеративного теплообменника составляет:        

Qрто=Gкрв*(Т12)= кВт

Требуемая поверхность теплообмена Fрто оценивается примерно:        

Fрто=Qрто/(k*Δtср)= м²

                     где k= Вт/(м²*К)      

Вычисляем колличество влаги отделяемое в теплообменниках осушки Gwот= кг/с        

В концевом воздухоохладителе - это разность между начальным        

влагосодержанием воздуха dа= г/кг     

и насыщающим влагосодержанием воздуха в точке 1 dн1 Если она меньше при tн1=°С

dн1=622*(Рн1/(Р1н1))= г/кг

Так как dн1>dа , то выпадение влаги после ВОК не происходит        

Влагосодержание воздуха в точке 2 (после РТО) определяется насыщающим влагосодержанием  dн2         

              при  температуре  воздуха  tн2= °С     

dн2=622*(Рн2/(Р2н2))= г/кг

Количество выпадаемой в виде росы влаги в точке 2 составляет        

Gрто w от=Gк*(da-dн2)= г/с

Количество отделяемой влаги в охладителе осушителе составит        

Gоов w от=Gк*(dн2-dн3)= г/с

Суммарное количество атмосферной  влаги , отделяемой в воздухоохладителях компрессорной уст. Составит:         

Gку w от=Gрто w от+Gоов w от=  г/с

Или

     Vку w от=Gку w от*(3600/1000)=   м³/ч.

       

Выбор и термодинамический расчёт холодильной машины блока осушки        

Тепловая нагрузка охладителя-осушителя (ООВ) хладопотребление:        

            Q'о=Gкрв*(t2-t3)=  кВт.     

требуемая хладопроизводительность источника холода Qо с учётом теплопритока в систему        

    хладоснабжения через изоляцию     Qиз=  % от Qо составит:    

Qо=1,12*Q'о=  кВт.

Оцениваются температуры конденсации tк и испарения tо ХА в холодильном цикле.         

Для этого принимаем минимальные температурные напоры в аппаратах системы осушки воздуха:        

∆tк= °С - в конденсаторе

∆tоов= °С - температура ХН на выходе из испарителя

∆tи= °С - температура кипения ХА в испарителе.

В соответствии с диаграммами распределения теператур в теплообменниках КС оцениваются:        

tк=tw2+∆tк= °С - температура конденсации ХА

ts2=t3-∆tоов= °С - температура ХН на выходе из испарителя

tо=ts2-∆tи= °С - температура кипения ХА в испарителе.

       

       

 

Диаграмма изменения температур теплоносителей в конденсаторе ХМ.       

       

       

 

 Диаграмма изменения температур теплоносителей в испарителе ХМ.      

       

Средний температурный напор в ООВ составит:        

∆tоов ср=(∆tδ-∆tм)/(ln*(∆tδ/∆tм))=  К.

     Где   ∆tδ=t2-ts1= К. -Наибольший температурный напор на горячем конце теплообменника.       

    Где   ∆tм=t3-ts2= К. - Наименьший температурный напор  на холодном конце теплообменника.        

 

Диаграмма изменения температур теплоносителей в охладителе -        осушителе воздуха.

   

Тогда требуемая поверхность теплообмена воздухоосушителя будет равна:         Fоов=Q'о/k*∆tоов ср= м²

   

Где k=10÷60 Вт/ м²*K - ориентировочное значение коэффициента теплопередачи в теплообменниках типа "газ-жидкость"       

Выбираем холодильную машину из серийно выпускаемых работающую на хладоне R22 (таб. 13 прил.)        

Это будет машина МКТ 200-2-0 с водяным охлаждением конденсаторов        

Диапазон рабочих параметров:        

tо= от -9 до 10°С

tw1= от 1 до 30 °С

Расчётные (стандартные) условия работы:        

Qст о=  кВт.

ts2= °С

tо= °С

Nэ= кВт.

Пересчёт стандартных условий работы ХМ на рабочие приведён в таблице 1.        

    Табл.1 термодинамические параметры R 22 для стандартных и рабочих условий        

  

       

Степень повышения давления в компрессоре в рабочих условиях ниже, чем в стандартных        

εк стк ст/Ро ст=

εк рабк ст/Ро раб=

Следовательно, коэфф. Подачи холодильного компрессора в рабочих условиях будет выше, чем в расчётных тоесть λ>λст. Для упрощения принимаем λ≈λст.        

Реальная хладопроизводительность МКТ220-2-0 в рабочих условиях составит:        

Qо раб=Qо ст*(gо*Vо ст*λ)/(gо ст*Vо*λст.)= кВт

Что меньше требуемой (без учёта роста коэффицента λ) на.

δ'=(Qо раб-Qо)/Qо= %

Таким образом МКТ220-2-0 удовлетворяет требованиям и может быть использован в системе.        

Расчёт цикла холодильной машины

Таб.2 Термодинамические параметры ХА в цикле       

       

Принята величина перегрева паров ХА на линии всасывания:        Δt=  °С  

        Энтальпия в точке 4  i4 определяется из соотношения:         i4=i3+i6-i1= кДж/кг      

Энтальпия в точке 2 i2 находим из выражения для адиабатного КПД         

компрессора где принято   ηад=

i2=i1+((i2ад-i1)/ηад)=  кДж/кг

Удельная тепловая нагрузка испарителя        

qо =i6-i5= кДж/кг

Удельная внутренняя работа компрессора        

lк=i2-i1= кДж/кг

Массовый расход ХА, циркулирующего в контуре холодильной машины        

Gха=Qo/qo= кг/с

Тепловая нагрузка конденсатора ХМ        

Qк= Gха*(i2-i3)= кВт

Мощность потребляемая компрессором        

Nхм к=Gха*lк= кВт

Проверка теплового баланса в цикле ХМ        

Q'к=Qo+Nхм к= кВт

Погрешности баланса составляют при этом        

δ¯=(Qк-Q'к)/Qк*100= %

Электрическая мощность холодильной машины при принятом значении КПД        

        ηэм=        

Nхм э=Nхм к/ηэм= кВт

Холодильный коэффициент ХМ        

εо=Qо/Nхм э=

Эксергетический КПД холодильной машины по хладоагенту        

ηех=(Qo*(τq)н)/Nхм э= -50,30%

     (τq)н=|1-Tw1/To|=  коэфф работоспособности теплового      

потока при t кипения хладоагента        

    

  

Гидравлический расчёт и выбор насосов циркуляционных систем

хладоснабжения и водоснабжения КС

      

          Расчёт системы хладоснабжения        

В качестве хладоносителя принимается (согласно задания) водный раствор этиленгликоляс температурой замерзания tзам,°С, Обычно температура замерзания ХН выбирается  на величину Δtзам=5÷10°С ниже температуры кипения ХА в испарителе. Принято    Δtзам= °С  

     Тогда   tзам=tо-Δtзам= °С     

               Это соответствует концентрации раствора     ξ= % ( см.таб.28 прилож.)   

Подогрев ХН в ООВ принимается      Δts=ts1-ts2=  °С   

Расход ХН в циркуляционной системе хладоснабжения составляет        

Gs=Qo/(Cs*Δts)= кг/с

                где Cs= кДж/кг*К  - теплоёмкость ХН при средней рабочей tср s      

  tср s=(ts1+ts2)/2= °С      

В объёмных еденицах расход ХН Vs, при плотности раствора  p=  кг/м³ составит;  

Vs=Gs/ps= м³/ч.

    

Расчет напора циркуляционного насоса возможен только при выполненной монтажной схеме системы хладоснабжения.

Приблизительно оценивается требуемый напор Нs= м.   

Для циркуляции системы ХН выбираем насос марки К-160/20 с числом оборотов n=об/мин и КПД  ηн= % в расчётном режиме.      

Потребляемая электрическая мощность составит;        

Nэ s=(Vs*ps*g*Hs)/ηн*1000=  кВт.

       

Расчёт системы оборотного водоснабжения для КС с турбокомпрессорами.

Общий расход производственной воды складывается из расходов в ПО, и конденсаторе холодильной машины.        

Тепловые нагрузки водоохлаждаемых аппаратов КС составляют;    

В промышленных охладителях воздуха        

Q'по=Gкрв*(Т'нк-Т''вк)= кВт.

Q''по=Gкрв*(Т''нк-Т'''вк)=кВт.

В концевом охладителе воздуха        

Qво к=Gкрв*(Т''нкку)= кВт.

Тепловая мощность конденсатора холодильной машины системы осушки   Qк=  кВт.

Расчёт воды в аппаратах Gw составит;        

Gпо1 w=Q'по/(Сw*Δtw)=   кг/с (л/с)

Gпо2 w=Gпо3 w=Q''по/(Сw*Δtw)=   кг/с (л/с)

Gвок w=Qвок/(Сw*Δtw)= кг/с (л/с)

Gк w=Qк/(Сw*Δtw)= кг/с (л/с)

Суммарное потребление воды в компрессорной установке с учётом 10% в маслоохладителях  составляет;        

Gку w=1,1*( Gпо1 w+Gпо2 w+Gвок w)=   кг/с (л/с)

Или в объёмных еденицах Vк w=Gк w*(3600/1000)=  м³/ч.   

Общий расход оборотной воды для охлаждения рабочих машин КС составит;        

Gкс w=nраб*Gку w=  кг/с (л/с)

Или в объёмных еденицах Vкс w=nраб*Vку w=   м³/ч  или  0,000м³/с.  

Необходимая площадь поперечного сечения плёночного оросительного устройства,ориентировочно составит;        

F'ор=Vкс w/g'ор= м²

        где  g'ор= м³/м²*ч.      

Выбираем двух секционную вентиляторную градирню типа "Союзводоканал проект"         

с поперечным сечением  оросителя секции f'ор=   м²   

размеры секции 8х8 площадь орошения Fор=  м²   

Действительная плотность орошения градирни составит        g'ор=Vкс w/Fор= м³/м²*ч.

Расчёт температуры охлаждённой в градирне воды, выполненный по диаграмме [3] показал,  что  t w1=  °С  при    tмт= °С    

С учётом поправки на действительную температуру влажного термометра  tмт=  °С

она составляет  t w1=  °С  это практически совпадает с первоначально принятым значением.      

При сохранении принятых ранее значений необходимого напора циркуляционных насосов оборотной системы определяется потребляемая насосами электрическая мощность .        

Nэ w=(Vкс w*p*g*Hw)/(ηн*1000)=  кВт.     

                где p=  кг/м³ плотность воды.      

                где g= м/с²  ускорение свободного падения.      

                где Hw=м.  Требуемый напор насоса      

            где ηн=  общий (полный) КПД насоса      

       Число работающих насосов ηраб= 2      

Производительность насоса составит;        

Vн=Gкс w/ηраб= л/с  или м³/ч.

Для требуемых параметров    Vн=  м³/ч.  и   Нн=   м.   

Подходит насос  Д 800-58 с производительностью  м³/ч.    

И развиваемым напором м.      

Мощность эл.дв. кВт. Обороты об/мин.   

       

Расчёт удельных показателей компрессорной станции с турбокомпрессорами.

Расчёт ведётся для всей компрессорной станции при работе всех рабочих компрессоров в номинальном для них режиме.        

Эксергетический КПД станции без учёта расхода электроэнергии в вентиляторах градирни составляет;        

            ηкс ех=Ев/(ΣЕвк+ΣЕвэ)=  или %   

Здесь Ев -эксергия сжатого воздуха которая, определяется по формуле;      Ев=Gк*nраб*(iв-ioc-Toc*(Sв-Soc))= кВт.     

                      iв= Дж/моль  = кДж/кг -энтальпия сжатого воздуха     

            при  Ркс= МПа  и   Ткс= К.   

                      ioc=     Дж/моль  = кДж/кг -энтальпия атмосферного воздуха при

                      Тос=К.      

                      Sв= Дж/моль*К.= кДж/кг*К. -энтропия сжатого воздуха.    

                     Sос= Дж/моль*К.= кДж/кг*К. -энтропия атмосферного воздуха. При

                      Тос= К.      

ΣЕвк=nраб*Nк=  кВт.

Эксергия, потребляемая всеми воздушными компрессорами станции      

ΣЕвэ=nраб·(Nхм к+Nэ w+Nэ s)= кВт. -эксергия (суммарная эл.мощ.) потребляемая насосами циркуляции оборотной воды и хладоносителя        

Удельный расход электроэнергии на производство 1000м³ сжатого воздуха находим по формуле;  

Эу=((Э123)*1000)/(Qк*nраб)= кВт.*ч/1000м³

здесь Э1=Nк*n к раб*1ч= кВт.*час -расход эл.энерг за 1 час в воздушных компрессорах Э2=Nхм э*n к раб*1ч=  кВт.*ч -расход эл.энерг.

В компрессорах холодильных машин за 1 час     

Э3=Nэ w+Nэ s=  кВт.*ч -расход эл.энерг.

В циркуляционных насосах воды иХН за 1 час      

Удельный расход охлаждающей воды в компрессорной станции находим по формуле;   gw=(Gкс w*60)/(Qк*nраб)=  л/м³     

       

Адсорбционная доосушка воздуха

В соответствии с заданием воздух в колличестве Qад= м³/мин.     

Должен досушиваться до температуры точки росы tад= °С  

Такие параметры достигаются в серийной адсорбционной установке  осушки воздуха УОВ-100. Это моноблочный двухкорпусный агрегат с одним  электронагревателем воздуха для регенерации (см.рис 1)        

Основные показатели УОВ-100 [4](см.табл.22 приложения)        

Расход осушаемого воздуха  

Qад=  м³/мин.

Масса загружаемого адсорбента   

Gад= кг.

Мощность эл.нагревателя воздуха

Nэ.в= кВт.

В качестве адсорбента выбран силикагель марки КСМ. Его динамическая влагоёмкость (при t=20°C)         

составляет 25%, а расчётная - 12%от массы адсорбента (см. табл.23 прилож.)  

Он обеспечивает остаточное влагосодержание    dост= г/кг   

Что соответствует    tт.р= °С     

Рабочая влагоёмкость всей массы адсорбента установки состовляет;     Wад=0,12*Gад= кг     

В соответствии  со схемоц КС (см.рис.2) воздух для досушки поступает с параметрами насыщения,тоесть с температурой     t3=5°С

давлен       Р3=  Мпа.  И влагосодержанием d3= г/кг.  

Количество влаги поглощаемой адсорбентом из поступающего на осушку воздуха

Wпог=Gад.в*(d3-dост)=Gад.в*((d3-dост)/1000)=   кг/ч.    

где Gад.в=Qад* pвк*60= кг/ч     

Во время работы одного корпуса адсорбера до насыщения находящегося в нём адсорбента τраб составит        

τраб =Wад/Wпог= ч.Или τраб=  суток     

Таким образом, регенерация аппарата производится 1 раз через 3 суток непрерывной работы блока осушки.        

       

                                                               Заключение.        

Разработан источник сжатого воздуха для производственных нужд, с рабочей производительностью         

                     Qраб= 0м³/мин. При давлении нагнетания    Ркс ≤ Мпа.

и температурой воздуха в коллекторе КС  tкс= °С    

Принято для установки на КС 3 работающих и одна резервная машина типа К-1500-62-2.        

Разработана система осушки состоящая из холодильной машины МКТ 220-2-0, регенеративного теплообменника с поверхностью теплообмена  Fрто= м²  и охладителя - осушителя с поверхностью теплообмена   Fоов= м² для каждого воздуш. Компрессора

Влагосодержание подаваемого потребителю воздуха составляет       dп= г/кг  

В качестве ХА принят хладон R22 и в качестве ХН- водный раствор этиленгликоля с концентрацией ξ= %      

Для доосушки м³/мин.воздуха до tтр=-50°С выбрана серийная адсорбционная установка УОВ-100 позволяющая осушать 100м³ в минуту до "точки росы" -52°С.

В качестве адсорбента принят силикагель марки КСМ в колличестве 2400кг.

Расчётом установлены диаметры трубопроводов:

Нагнетательного КУ- диаметром 620х6мм    

Магистрального воздуховода диаметром 1020х9мм.     

В качестве водоохладительного устройства принята вентиляторная двух секционная градирня типа "Союзводоканалпроект"  с плёночным оросительным устройством сечением 64м (8х8) каждая и вентиляторами 1ВГ-50.Для циркуляции оборотной воды выбраны два работающих  и два резервных насоса типа Д800-58 n=1450 об/мин. Для циркуляции ХН установлено по одному работающему и одному резервному насосу К-160/20 в каждой осушительной системе        

Расчётный эксергетический КПД компрессорной станции  составляет   ηкс ех= %

Удельный расход электроэнергии на производство сжатого воздуха составляет  Эу=кВт.*ч/1000м³

Удельный расход охлаждающей воды  составляет   gw=  л/м³   

       

Приложения.

3Таблица Холодильные машины с поршневым компрессором и с водяным охлаждением конденсаторов, работающие на R22

4. Холодильные компрессорно-конденсаторные агрегаты с водяным охлаждением конденсаторов, работающие на R22

15. Холодильные компрессорно-конденсаторные агрегаты с водяным охлаждением конденсаторов, работающие на R12 (R134a)

Таблица 24. Технические характеристики серийных установок осушки сжатого воздуха охлаждением

Таблица 25. Технические характеристики центробежных водяных насосов типа К

Таблица 26. Технические характеристики центробежных водяных насосов типа Д

Таблица 27. Теплофизические свойства раствора хлористого кальция


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

44173. «ҚАРЖЫ» МАМАНДЫҒЫ БОЙЫНША СТУДЕНТТЕРДІҢ ДИПЛОМ ЖҰМЫСТАРЫН ОРЫНДАУҒА АРНАЛҒАН ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚAУЛЫҚ 135 KB
  Диплом жұмысын орындау оқу үдерісінің күрделі әрі шешуші кезеңі болып танылады. Бұл маманнның өз мамандығы бойынша теориялық және практикалық міндеттерін шешуге дайындығын көрсетеді.Студент бұл жұмысты дайындау барысында қаржы саласындағы нақты мәселелерді шешу бойынша өз мүмкіндіктерін көрсетуі тиіс.
44174. Разработка проекта озеленения и благоустройства территории двора по ул. Ленинградская 15 3.77 MB
  Толщина расстилаемого неуплотненного слоя растительного грунта должна быть не менее 15 см при подзолистых почвах и 30 см при других почвах и во всех климатических подрайонах. Экспликация Экспликация Боярышник зеленый Crtegus viridis Липа мелколистная Tili cordt `Rncho` Газон обыкновенный Спецификация Скамья Урна Дорожка асфальтированная 2. На участке были сохранены кустарники липа мелколистная и боярышник зеленый но пересажены на другое место для...
44175. Проектирование коллекции театрального костюма по мотивам пьесы Григория Горина «Тиль» для театральной студии «Другое дерево 1.39 MB
  Идея дипломной работы заключается в том чтобы наиболее точно отразить эпоху Испании и Нидерландов 16 века в театральном костюме добиться максимального эффекта малыми средствами а так же создание коллекции исторического театрального костюма для актёров младшей возрастной группы и разработка ее теоретического базиса. Определить основные характеристики и требования к театральному костюму Проанализировать этапы развития костюма во Фландрии 16 века. Объектом исследования является проблема развития...
44176. РАЗРАБОТКА МАРКЕТИНГОВОГО ПЛАНА УЧАСТИЯ В ВЫСТАВКЕ (НА ПРИМЕРЕ ООО «СЕРВИСНЫЙ ЦЕНТР «СИБЭНЕРГОРЕСУРС», Г. ЛЕНИНСК-КУЗНЕЦКИЙ) 1.19 MB
  Целью работы является разработка плана участия в выставке для совершенствования деятельности предприятия на примере ООО Сервисный Центр СибЭнергоРесурс. Четвертая глава направлена на разработку маркетингового плана участия в выставке для Сервисный Центр СибЭнергоРесурс.3 Разработка маркетингового плана участия в выставке..
44178. Проектирование нового выемочного участка в условиях шахты «Терновская» 1.31 MB
  Цель моего дипломного проекта – спроектировать новый выемочный участок в условиях шахты «Терновская», выбрать средства механизации и рассчитать электроснабжение этого оборудования. Также спроектировать организацию труда в данной лаве и определить основные технико-экономические показатели этого участка
44179. Програмне забезпечення систем. Методичні рекомендації 203 KB
  Дипломна робота на здобуття освітньо-кваліфікаційного рівня магістр за спеціальностями “Програмне забезпечення систем” та “Інженерія програмного забезпечення” - це спеціально підготовлена праця, написана державною мовою України, що містить систематизований виклад проведених магістрантом теоретичних досліджень і практичних розробок
44180. Загальні вимоги до структури, обсягу та оформлення дипломної роботи бакалавра 347 KB
  Для цього має бути виділений комплекс задач (корисних для розкриття теми дипломної роботи) для вирішення за допомогою інформаційних технологій, визначені алгоритми їх рішень та інформаційне забезпечення.