Определение расхода электроэнергии на сжатие

М3 воздуха

Определяется потребляемая (необходимая) мощность, Вт:

, (4.51)

где V – производительность компрессора, м³/с;

k – показатель адиабаты;

P_н – давление на всасывании, Па;

P_к – давление на нагнетании, Па.

Расход электроэнергии на сжатие 1000 м³ воздуха, кВт-ч:

, (4.52)

где – время работы компрессора на сжатие 1000 м³ воздуха, с:

. (4.53)

Механический расчет

В механическом расчёте определяется предельная толщина стенки труб и допустимый пролёт между опорами при надземной прокладке.

Толщина стенок стальных труб должна быть не менее предельной или допустимой:

, (4.54)

где P – расчетное давление в трубопроводе, Па;

D_н – наружный диаметр трубы, мм;

– допустимое напряжение на растяжение, Па;

– коэффициент прочности сварного шва;

– для бесшовных труб ;

– для труб, свариваемых автоматической или ручной электросваркой ;

– для газовой сварки .

C – прибавка, учитывающая минусовой допуск толщины стенки трубы и возможное уменьшение толщины стенки при изгибе:

но С ≥ 0,5 мм (4.55)

Конструкция опор для трубопровода зависит от расположения труб. В непроходных каналах и других малодоступных местах при отсутствии поперечного перемещения применяются скользящие опоры. При прокладке трубопровода под перекрытиями и площадками и возможности продольного и поперечного перемещения применяют подвесные опоры. В точках жесткого крепления трубопроводов, когда необходимо воспринять осевое усилие и обеспечить деформацию трубы в сторону компенсирующего устройства применяют неподвижные опоры.

Расстояние между опорами трубопровода при стационарном потоке газа определяется по величине максимально допустимого прогиба многоопорной балки:

, (4.56)

где – допустимое напряжение на растяжение, Па;

n=1.2 – коэффициент нагрузки рабочего давления в трубопроводе;

D_н – наружный диаметр трубопровода, мм;

P – рабочее давление в трубопроводе, Па,

– толщина стенки трубы, мм;

W – момент сопротивления (экваториальный), м³;

– нагрузочный коэффициент, определяемый в зависимости от метода монтажа труб, Н/м:

– при монтаже плетьми трубы свариваются на земле в плети, значительно превышающие по длине расстояние между опорами, и укладываются на них кранами:

; (4.57)

– при разрезном монтаже трубопровод монтируется отдельными секциями, равными по длине расстояниями между опорами (соединение труб на опорах):

; (4.58)

; (4.59)

и выбирается большее из полученных значений;

где – , , - коэффициенты, зависящие от вида монтажа и равные,

соответственно,: ; ;

n₁;n₂; n₃; n₄ коэффициенты перегрузки, равные, соответственно: n₁ =1.1; n₂ = n₃ =1,2; n₄ =1,3;

q_тр – вес погонного метра трубы, Н/м;

q_из – вес изоляции, Н/м; при расчете принять q_из=0;

q_лед – обледенения на одном метре трубы, Н/м; при расчёте принять q_лед=0;

q_пр – вес транспортируемого продукта в единице длины трубы:

q_пр= , (4.60)

где – плотность воздуха при рабочем давлении в трубопроводе, кг/м³;

d_вн – внутренний диаметр трубопровода, м;

g– ускорение свободного падения, м/с².

Как правило, расстояние между опорами получается 3-7 м.

Допустимые крайние пролеты принимаются в размере 80 % от величины среднего пролета.

Если отношение (δ/D_н)≤ 0,007, то трубу, уложенную на опору, необходимо проверить на устойчивость. Для обеспечения устойчивости круговой формы поперечного сечения должно соблюдаться условие:

, (4.61)

где – длина среднего пролёта.

 

Пример выполнения расчета

Расчетная схема системы воздухоснабжения

Цех 1

ВРУ

400м 600м

М 400м 500м

КС

КС 200м

100мЦех 3

760м Цех 2 240м

 

Рис. 3.2 - Схема системы воздухоснабжения цехов и

воздухоразделительной установки (ВРУ)

 

 

Выбор кольцевой сети обусловлен ее надежностью по сравнению с тупиковой, хотя ее основным недостатком является большой расход материала на трубопровод.

 

Расчетные нагрузки на КС

Разделим все пневмоприемники по цехам на пневмооборудование и пневмоинструменты и составим таблицу расчета расхода воздуха пневмоприемниками КС (Таблица3.1).

Общий максимальный расход воздуха на КС:

м³/мин.

 

Таблица 4.1 - Расчёт расхода воздуха пневмоприёмниками КС

 

Наименование потребителя сжатого воздуха	Количество однотипных пневмоприёмников	Номинальный расход воздуха при непрерывной работе, м3/мин.	Коэффициент	Средний расход	Коэффициент, учитывающий потребление воздуха	Максимальный расход воздуха Vmax, м3,/мин*
использование оборудования, Кисп	одновременности, Кодн	износа, Кизн	загрузки, Кзагр	утечек, Кут	пневмооборудования	пневмоинструмента	общий Vn, м3,/мин
Литейный цех
ПИ: Молотки рубильные: РМ-3		0,6	-	0,5	1,3	0,9	1,15	-	20,18	-	-	-
ЭЛ-059		0,3	-	0,9	1,3	0,9	1,15	-	0,73	-	-	-
МН-10		0,5	-	0,7	1,3	0,9	1,15	-	3,30	-	-	-
Трамбовки			-	0,9	1,3	0,9	1,15	-	1,21	-	-	-
Обдувочные сопла D=4мм			-	0,51	1,3	0,9	1,15	-	30,88	-	-	-
D=6мм			-	0,7	1,3	0,9	1,15	-	28,26	-	-	-
ПО: Вибраторы		2,2	-	-	1,3	0,9	1,15	4,28	-	-	-	-
Воздухоструйные аппараты		2,2	0,65	-	1,3	-	1,15	8,55	-	-	-	-
ИТОГО										97,4	1,4	177,3
Кузнечный цех
ПИ: Сопла для обдувки штампов			-	0,7	1,3	0,9	1,15	-	37,67	-	-	-
ПО: Воздушные штамповочные молоты (1т)			0,65	-	1,3	-	1,15	82,60	-	-	-	-
Мазутные форсунки: В=30 кг/ч.		0,5	0,65	-	1,3	-	1,15	19,44	-	-	-	-
ИТОГО											1,4	254,3
Механический цех
ПИ: Сверлильные машины РС-8		0,5	-	0,7	1,3	0,9	1,15	-	3,30	-	-	-
СМ-5	-	-	-	-		-	-	-	-	-	-	-
Шлифовальные машины РЧ-52-70	-	-	-	-	1,3	-	-	-	-	-	-	-
Винтозавертывающие машины И-96		2,8	-	0,7	1,3	0,9	1,15	-	21,10	-	-	-
Пистолеты краскораспыливатели		0,8	-	0,7	1,3	0,9	1,5	-	5,27	-	-	-
Машины для резки металлов РПГ		1,6	-	0,9	1,3	0,9	1,5	-	5,81	-	-	-
ИТОГО
ВРУ: Ак-7П										35,5	1,4	64,57

 

* – максимальный расход воздуха с учетом потерь воздуха от утечек в трубопроводах, которые принимаются равными 30% от общего расхода воздуха.

 

Выбор компрессоров производится по максимально длительной нагрузке:

,

где – коэффициент, учитывающий вероятность несовпадения во времени максимальных нагрузок;

м³/мин

Расход воздуха на ВРУ:

,

где V_час – часовая производительность, м³/ч;

К_max – коэффициент максимума, зависящий от типа производства;

n– количество ВРУ, шт.;

м3/мин

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: