2018-01-21
502
КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ
Проект на тему "Воздухоснабжение промышленного
предприятия"
Задание
Исходными данными к проекту являются годовая потребность в сжатом воздухе и его параметры, требуемые потребителем. Кроме того, задается суточная неравномерность воздухопотребления (графиком или коэффициентами неравномерности потребления), число часов работы системы воздухоснабжения в году, геометрическая характеристика воздушной распределительной сети. Указываются климатические условия работы компрессорной станции (КС). Варианты исходных данных к заданию на курсовое проектирование по данной тематике приведены в таблицах приложения 1.
Этапы проектирования
В ходе проектирования последовательно решаются следующие вопросы:
1) в зависимости от требований к параметрам воздуха со стороны потребителей выбирается способ его подачи (одно- или двухтрубные сети). Назначаются мероприятия по очистке и осушке воздуха. Выбирается тип водоохлаждающего устройства;
|
|
|
2) с учетом неравномерности потребления сжатого воздуха оцениваются среднечасовая Q ср, максимально возможная Q м.в и максимально длительная Q м.д нагрузки. С учетом требований к параметрам воздуха и надежности подачи устанавливается рабочая нагрузка Q р и выбираются тип, типоразмер и количество компрессоров, принятых к установке на КС. Определяются рабочая Q раб, резервная Q рез и установленная Q уст производительности компрессорной станции;
3) устанавливаются расчетные климатические условия работы системы. При расчете максимальных нагрузок в качестве исходных параметров принимаются среднемесячные значения температуры и энтальпии атмосферного воздуха в самый теплый период года (параметр Б, приложение 4) и среднегодовое барометрическое давление в заданном регионе;
4) с помощью i, d -диаграммы (см. приложение 5) оцениваются значения влагосодержания, относительной влажности, температур по влажному термометру и точки росы. В зависимости от принятой системы водоснабжения КС, с учетом ширины и глубины зон охлаждения воды производится предварительная оценка температуры охлаждающей воды. Для вентиляторных градирен с пленочными оросителями: ширина зоны охлаждения (подохлаждение) – D t w= t w2– t w1=4–6 K, глубина зоны охлаждения (недоохлаждение воды до температуры воздуха по мокрому термометру) – D t в= t w1– t м.т=5–6 K;
5) разрабатывается принципиальная схема КС. С учетом заданных количеств задвижек, поворотов, тройников и других элементов сети составляется расчетная схема воздушной магистрали и осуществляется ее гидравлический расчет. Оцениваются потери давления во вспомогательных элементах КС (система осушки и др.) и вычисляется значение давления воздуха на выходе из компрессорной установки;
|
|
|
6) производится тепловой (термодинамический) расчет компрессорной установки (КУ). Для правильного выбора воздухоосушительного оборудования и элементов системы водоснабжения тепловой расчет должен осуществляться для условий самого жаркого периода года (параметр Б, приложение 4.) и в режиме максимальной нагрузки. При этом вычисляются значения потребляемой мощности, расхода охлаждающей воды, температуры и давления воздуха между ступенями и в конце процесса сжатия воздуха в компрессоре;
7) выполняется балансовый расчет системы осушки сжатого воздуха. При этом уточняются расход воздуха, подвергающегося дополнительной осушке в адсорбционных блоках, и требования к конечным параметрам этого воздуха. С учетом теплопритока через изоляцию (см. таблицу, на с. 15) оценивается требуемая холодопроизводительность источника холода, определяется количество и тип используемых холодильных машин (ХМ) или компрессорно-конденсаторных агрегатов. Осуществляется перерасчет паспортной холодопроизводительности ХМ на рабочие условия с целью уточнения пригодности ее для этих условий;
8) определяются температуры конденсации t к и испарения t о хладоагента, рабочие параметры и теплофизические характеристики хладоносителя [3, 4]. Проводится термодинамический расчет цикла холодильной машины с целью определения потребляемой энергии, охлаждающей воды и других показателей работы энергетической эффективности в рабочих условиях системы;
9) оцениваются значения требуемых поверхностей теплообмена всех предусмотренных схемой теплообменников, при этом изображаются диаграммы изменения температуры теплоносителей в каждом из них. По согласованию с руководителем проекта выполняется подробный поверочный или конструктивный расчет одного из теплообменников, выполняется чертеж общего вида этого аппарата;
10) определяется суммарное потребление технической воды на компрессорной станции. Расход воды на маслоохладители КУ можно оценивать в размере 10 %, а суммарные потери воды на унос, испарение, продувку и утечку можно оценивать в количестве 5–10 % от общего расхода технической воды на КС. Выбирается типоразмер водоохлаждающего устройства, определяется действительная гидравлическая нагрузка (плотность орошения), уточняется значение температуры воды по номограмме (см. приложение 6);
11) выполняется оценочный гидравлический расчет циркуляционных систем водо- и холодоснабжения. При отсутствии монтажных схем этих систем гидравлические потери оцениваются из опыта эксплуатации аналогичных устройств. Выбираются количество и типоразмеры водяных и рассольных насосов (см. прил. 7), определяется их электрическая мощность;
12) определяются основные технико-экономические показатели компрессорной станции: расходы электроэнергии и технической воды на каждую 1000 м3 сжатого воздуха или на каждый м3 производительности станции; эксергетический КПД. Необходимые для вычисления эксергий значения энтальпии и энтропии сжимаемого воздуха можно определять по T, s -диаграмме [5, приложение];
13) выполняется компоновка компрессорной станции. Вычерчивается план станции на отметке размещения компрессоров и вертикальный поперечный разрез здания. В поперечном разрезе необходимо показать расположение воздухозаборного устройства, компрессора, промохладителей, элементов воздухоосушительной системы, глушителей шума. Прорабатываются отдельные вопросы техники безопасности (ограждение движущихся частей агрегатов, дополнительные выходы, наличие монтажных площадок и др.).
