Режимы воздухопотребления

Нагрузкой на компрессорную станцию называют количество воздуха Q, м³/с (м³/мин), необходимое потребителям (с учетом потерь) в рассматриваемый промежуток времени. Она должна покрываться производительностью включенных в работу компрессорных машин, т.е.

Q=Q_п+Q_пот=Q_р, (2.1)

где Q_п – количество воздуха полезно расходуемое потребителем; Q_пот – потери воздуха при выработке, транспорте и использовании (утечка, продувка и т.п.); Q_р – суммарная производительность работающих компрессоров на КС.

Нагрузка может быть:

неполной, т.е. когда нагрузка на станцию Q£0,5Q_р;

средней, когда 0,5Q_р<Q<0,75Q_р;

максимальной, это когда Q>0,75Q_р.

В свою очередь максимальную нагрузку на КС условно подразделяют:

на максимально длительную Q=Q_м.д, если Q_р>Q>0,75Q_р;

на максимально возможную Q=Q_м.в, если Q³Q_р.

Максимально длительная нагрузка покрывается всеми работающими компрессорами, за исключением машин находящихся в резерве и планово-предупредительном ремонте. Продолжительность максимально длительной нагрузки не превышает обычно 20-30 минут.

Для покрытия максимально возможной нагрузки включаются все, даже резервные компрессоры. Эта нагрузка имеет кратковременный характер. Она не является расчетной величиной.

Если известны значения средней, максимально длительной и максимально возможной нагрузок, то можно определить установленную Q_уст, рабочую Q_раб и резервную Q_рез производительности компрессорной станции. Это, в свою очередь, позволяет рассчитать расходы электроэнергии, воды и других вспомогательных материалов при производстве сжатого воздуха. Можно определить диаметры воздухопроводов, оценить стоимость 1000 м³ сжатого воздуха, т.е. получить все необходимые для проектирования КС показатели.

Для определения нагрузок на компрессорную станцию используют два метода: укрупненный и расчетный.

Укрупненный метод основан на применении средних норм удельных расходов сжатого воздуха на единицу продукции или на каждую из операций технологического процесса.

По этому методу суммарный годовой расход воздуха Q_г, м³/год, можно определить как

Q_г=aП_г, (2.2)

где a – средний удельный расход воздуха (на единицу продукции), со временем пересматривается в сторону уменьшения; П_г – годовой выпуск продукции в соответствующих единицах.

По годовому расходу можно оценить среднечасовую нагрузку Q_ср, м³/ч, компрессорной станции в рабочую часть года:

, (2.3)

где t_раб.г – годовое число часов работы оборудования.

Максимальная нагрузка Q_max , м³/ч, по этому методу определяется, как:

Q_max=k_max×Q_ср, (2.4)

где k_max =1,2-1,5 – коэффициент, учитывающий максимум потребления воздуха. Он берется из опыта работы аналогичных предприятий и с течением времени пересматривается в сторону снижения. Большие значения k_max относятся к меньшему количеству потребителей с большими расходами воздуха при сравнительно редком включении.

Укрупненный метод находит применения при перспективном проектировании нового предприятия и составлении проектного задания на разработку системы воздухоснабжения.

Расчетный метод определения нагрузки на КС используется на стадии проектирования или реконструкции действующего предприятия. Он может быть применен тогда, когда известны типы и количество всех потребителей воздуха – пневмоприемников. Он основан на применении ряда статистических коэффициентов по опыту работы подобных предприятий.

Для получения среднечасовой потребности в сжатом воздухе необходимо составить почасовой суточный график потребления сжатого воздуха или, иначе, расчетный почасовой суточный график нагрузки КС. Это ступенчатая диаграмма, где расход воздуха в течение часа считается неизменным (в действительном графике так не бывает).

Этот график может быть составлен на основании детального изучения, в течение каждого часа, числа включенных пневмоприемников и их загрузки в течение суток с максимальным воздухопотреблением.