Определение потребности в сжатом воздухе для цехов пневмоприемников

На стадии выполнения проектного задания или реконструкции действующего предприятия нагрузка на компрессорную станцию находится расчетным методом. Метод требует знания типов и количества потребителей сжатого воздуха.

Определение расчетных пневмонагрузок основано на применении ряда статистических коэффициентов, что позволяет с достаточной для ряда практических целей точностью по номинальным расходам воздуха пневмоприемниками и их количеству определить средние и максимальные нагрузки цеха или завода в целом.

При проведении расчета различают два типа пневмоприемников: пневмоинструменты (кратковременный режим работы) и пневмооборудование (длительный режим работы).

Для расчета средней цеховой пневмонагрузки все пневмоприемники разбиваются на и характерных групп с более или менее одинаковым режимом работы, например: пневмомолотки, сверлильные машины, обдувочные сопла и т.д. Расчет ведется за наиболее загруженную смену, обычно за первую.

По каждой j-й однотипной группе пневмоприемников средний расход воздуха находится по следующим формулам:

для пневмоинструмента (1.8)

для пневмооборудования (1.9)

где - номинальные расходы воздуха, отнесенные к

условиям всасывания компрессором соответственно i-м пневмоинстру-ментом и i-м пневмооборудованием в рассматриваемой характерной группе;

(1.10)

- коэффициент спроса, учитывающий загрузку пневмоприемника, характеризуемую коэффициентом Кзагр (качественно - коэффициент спроса тем меньше, чем больше однотипных групп пневмоинструментов с кратковременным режимом работы подключены к пневмосети):

Кодн ^_ коэффициент, характеризующий одновременность работы однотипных пневмоприемников в группе; указывает, какая часть из всех установленных пневмоприемников находится в работе;

Кизн - коэффициент, характеризующий непроизводительные потери воздуха пневмоинструментами за счет износа пневмоприемников;

Кут - коэффициент, характеризующий потери сжатого воздуха за счет утечек в соединениях трубопроводов, арматуры и в шлангах;

К_ИСП - коэффициент использования пневмооборудования, численно

равный отношению ,

где t - время работы пневмооборудования в течение смены;

Т - продолжительность смены;

Кзагр - показывает, какую часть от максимально возможной составляет данная загрузка пневмоприемника.

Величины перечисленных коэффициентов определяются экспериментально, на основании статистической обработки результатов исследования работы большого числа пневмоприемников, имеют статистический характер и справедливы только для данного рассматриваемого типа производства.

Приведенные формулы расчета нагрузок справедливы, при условии, что однотипные пневмоприемники работают с одинаковыми коэффициентами нагрузки, использования и износа.

Средняя расчетная нагрузка по цеху определяется по формуле

, (1.11)

у' = 1 >=1

где п - число однотипных групп;

q - потери воздуха от утечек у неработающих, но подключенных к пневмосети пневмоприемников.

При работе предприятия вероятно односменное, сезонное и кратковременное увеличение расхода воздуха в цехе или отделении за счет включения одновременно группы крупных потребителей сжатого воздуха. Такой режим работы пневмоприемников создает максимальный расход воздуха, который определяется по формуле:

(1.12)

где К_mах - коэффициент максимума, зависящий от характера нагрузки, вероятности одновременного включения в работу большого количества пневмоприемников или перераспределения загрузки смен. Обычно К_maх принимается равным 1,2 1,5 . Большие значения К_mах относятся к меньшему количеству потребителей с большими расходами воздуха при сравнительно редком включении.

По значению К_mах определяют диаметры трубопроводов сжатого воздуха (технология определения диаметров трубопроводов будет рассмотрена ниже).

Максимально длительную нагрузку определяют по формуле

(1.13)

где β- коэффициент неодновременности, учитывающий вероятность несовпадения во времени максимальных нагрузок цехов или отделений

предприятия; - сумма максимальных расходов воздуха всеми

потребителями предприятия, питающимися сжатым воздухом от компрессорной станции в рассматриваемый промежуток времени. В зависимости от состава и числа цехов предприятия с неодинаковыми режимами работы коэффициент β имеет значения от 0,85 до 0,95 и с увеличением числа цехов уменьшается.

При снабжении предприятий, потребляющих сжатый воздух с давлением не выше 1,0 1,2 МПа, и имеющих в своем составе множество мелких и средних разнотипных пневмоприемников, рабочая производительность компрессорной станции выбирается исходя из назначения, максимально длительной нагрузки предприятия V_М..Д.,нм³/мин, и категорийности технологических процессов, обслуживаемых сжатым воздухом. Обычно на компрессорных станциях таких предприятий устанавливают однотипные агрегаты ( поршневые компрессоры - если V_М..Д. < 400 нм³/мин, и центробежные или осевые -если V_М..Д. > 400 нм³/мин). Один из устанавливаемых агрегатов является резервным. Если на станции необходимо установить агрегаты с разной производительностью, то резервный компрессор должен иметь производительность самого крупного рабочего агрегата.