Расчет Компрессорной станции. Расчет КС. Цель расчета
 Скачать 1.21 Mb.
|
Расчет системы охлаждения компрессоровСистема охлаждения компрессора представлена на рис. 3, а обозначения температур газа и воды по ступеням – на рис. 4.
А. Расчет расход воды на охлаждениеСтепень сжатия в одной ступени i = 2,96. Показатель политропы сжатия в компрессоре п = 1,2. Температуры воздуха: на входе в первую ступень Т1 = 273 К; на выходе из первой ступени  на выходе из холодильников  на выходе из второй ступени  Количество тепла, отбираемое в охладительных рубашках: в первой ступени  во второй ступени  Тепло, отбираемое в холодильниках: в промежуточном  в концевом  Тепло, отбираемое в целом по компрессору q= qС1 + qС2+ qХ1 + qХ2= 38,9 + 49,7 + 29,3 + 59,5 = 177,4 кДж/кг. Удельный расход воды на охлаждение  Расход воды на охлаждение по компрессорной станции G=Q·g=8,33·0,00547 = 0,0456 м3/с = 164 м3/ч. Проверяем, обеспечивает ли выбранный концевой холодильник требуемую степень охлаждения. Температура воды на входе в холодильник превышает температуру окружающей среды на 10сС, а на выходе - на 20°С. Температурный напор на входе в холодильник  Температурный напор на выходе из холодильника  Средний температурный напор  Необходимая поверхность теплообмена  Таким образом холодильник обеспечивает необходимое охлаждение. Б. Выбор насосов системы охлажденияДля выбора насосов рассчитаем сопротивление оборотной линии. Диаметр водопровода определим по оптимальной скорости воды, которая для нагнетательных линий составляет 1,5...2,5 м/с, примем 2 м/с. Диаметр труб  По внутреннему диаметру выбираем стандартную трубу 159 х 4,5 мм с внутренним диаметром 0,15 м и площадью сечения S= 0,25··d2 = 0,01766 м2. Скорость воды в трубе v = Q/S = 0,046/0,01766 = 2,6 м/с Сопротивление линии включает следующие составляющие: Сопротивление системы охлаждения (1,5...3 м): HКС= 2 м. Высота подъема, представляющая геодезическую разность высотмежду соплами брызгательного бассейна (башенной градирни) и уровнем воды в накопительном резервуаре. Обычно для градирен расстояние от сопел до воды составляет до 10 м, для брызгательного бассейна – 0...2м: HПОД= 2м. Необходимое давление перед соплами устройства охлаждения НДОП = 50 кПа = 5,1 м Сопротивление трубопровода (местные сопротивления приняты вразмере 10% от сопротивления трения труб  Критерий Рейнольдса при движении воды в трубах  Коэффициент трения = 0,12 определяем по номограмме при = 0,67. Длину трубопровода определим из нормативного удаления брызгательного бассейна от здания компрессорной станции L = 60 м. Сопротивление трубопровода  Сопротивление сети НС = НКС + НПОД + НДОП + НВ = 2 + 2 + 5,1 + 18,3 = 27,4 м Насос выбираем по следующим параметрам: подача 164 м /ч; напор 30 м(с учетом запаса 10%). Выбран следующий насос: тип К-100-32; количество2 (и один резервный); мощность11,3 кВт; частота вращения2900 об/мин; цена 6020 руб. Принимая дополнительные затраты в размере 50% от стоимости насосов (без учета здания и монтажа), получаем стоимость оборудования насосной станции в сумме 27090 руб. В. Расчет брызгательного бассейнаИспользуем брызгательный бассейн с винтовыми центробежными соплами. Расход воды через одно сопло VСопределим через коэффициент сопла к = 2,3-10–5 м3/(с·Па0,5) и сопротивление сопла р = 50 кПа  Общее количество сопел т = Q/VC = 0,048 /0,00514 = 9. Примем три ряда по три сопла в каждом и следующие расстояния: между рядами10 м; между соплами в ряду3 м; от крайних сопел до стенки 10 м; глубина бассейна1,5 м. Геометрические размеры бассейна: длинаL =(3–1)·3+210 = 26 м; ширинаB=(3 – 1)·10+210 = 40 м (должно быть < 50 м); площадьS = 26·40 = 1040 м2; объемV= 1040·1,5 = 1560 м3. Запас воды в бассейне составляет при требовании менее 2.. .2,5 часов: З = V/QB= 1560/164 = 9,5 часа. Стоимость брызгательного бассейна – 260000 руб. Г. Потребление воды компрессорной станциейОборотная система охлаждения потребляет воду из системы водоснабжения предприятия для возобновления потерь и продувки. Коэффициент потерь воды из-за ее испарения в брызгательном бассейне кИСП=0,0014 (при температуре воздуха 20сС). Брызгательный бассейн должен охлаждать воду на t= 10ОС. Отсюда доля потерь испарением dИСП= кИСП·t= 0,0014·10 = 0,014. Коэффициент уноса для брызгательных бассейнов невысокой производительности составляет dУН = 0,02. Примем, что жесткость воды из системы водоснабжения X0= 1 мг·экв/л. Максимальная допустимая жесткость оборотной воды ХОБ=4,3 мг·экв/л. Отсюда доля продувочной воды  Таким образом, продувка не требуется, так как при возобновлении потерь производится подпитка свежей водой в объеме, достаточном для снижения жесткости. Общий объем воды, забираемый компрессорной станцией из системы водоснабжения  Технико-экономические показатели компрессорной станцииСоставляем таблицу затрат по компрессорной станции с учетом уточненных данных по оборудованию и потребляемой электроэнергии (табл. 3). Таблица 3.Затраты по компрессорной станции
Годовая выработка сжатого воздуха QГОД = QКСГ= 8,3336008760 = 262694880 м3/год. Удельный расход сжатого воздуха QУД= QГОД / GГ= 262694880/1000000 = 263 м3/т. Годовой расход электроэнергии по компрессорной станции  Удельный расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха ЭУД=ЭГОД/QГОД=29661234/262694880 = 0,11 кВтч/м3. Себестоимость сжатого воздуха С = ТЗ / QГОД= 25343049 / 262694880 = 0,096 руб/м3. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
