8664

Таблица 1.3 Сводная таблица расчета потребности в сжатом воздухе для доменных печей

Вкачестве резервного для наших условий работы выбирается компрессор марки К-5500-42-1 (табл. 1.4).

Вусловном обозначении центробежных компрессоров, выпускаемых Невским машиностроительным заводом имени В.И. Ленина (НЗЛ), буква «К» означает компрессор, цифры после буквы через черточку – производительность, последующие указывают на модификацию.

Схема воздухоснабжения доменного цеха приведена на рис. 1.

На данном рисунке компрессоры с одинаковыми давлениями нагнетания объединены в общие коллекторы подачи воздуха к доменным печам. Особенность схемы в том, что при подаче воздуха в компрессор к нему подмешивается кислород, поступающий от кислородной станции.

Рассмотрим технологическую схему компрессорной установки, обеспечивающей сжатым воздухом ДП № 1.

10

11

Рис. 1. Схема воздухоснабжения доменного цеха

Технологические схемы делятся на два типа: принципиальные и монтажные. Принципиальная (рис. 2) показывает графически процесс по-

лучения сжатого воздуха компрессорной установкой или компрессорной станцией. Здесь не отражаются способы присоединения трубопроводов к арматуре и оборудованию, а также стенам и другим конструкциям здания.

Фактически схема представляет собой две линии: воздушную и водяную.

Атмосферный воздух засасывается через воздухозаборник (ВЗ), откуда по-

ступает в камеру фильтров (КФ). В конструкции воздухозаборника преду-

смотрены различные приспособления, препятствующие попаданию в воз-

духозаборные трубы посторонних предметов, например сеточка от попа-

дания птиц. Из камеры фильтров очищенный воздух по трубопроводу че-

рез измеритель расхода (ИР) поступает в компрессор (К). Измеритель рас-

хода непосредственным образом соединен с усилителем сигнала (У), кото-

рый управляет антипомпажным клапаном (АПК). Задвижка на входе в пер-

вую секцию компрессора не ставится, это обусловлено наличием обратно-

го клапана (ОК) в нагнетательном трубопроводе, а также тем, что при низ-

ких температурах окружающей среды (−15 °C и ниже) задвижки могут об-

мерзать. Между секциями компрессора расположен промежуточный охла-

дитель (ПО), где происходит охлаждение воздуха и конденсация влаги, ко-

торая в дальнейшем отводится из аппарата. ПО является теплообменником типа «вода – воздух», где вода подается через циркуляционный насос (ЦН)

из градирни насадочного типа (ГР). Обычно при проектировании ПО доби-

ваются того, чтобы на выходе вода имела температуру не более 55…60 °C

во избежание солевых отложений.

После прохождения последней секции поток воздуха разделяется:

часть воздуха (основная), проходя через главную задвижку (ГЗ) и обрат-

ный клапан, поступает в общий коллектор; другая часть через АПК посту-

пает в глушитель (ГЛ) и в разгрузочный вентиль (РВ). Как отмечалось вы-

ше, АПК управляет усилитель (У), который получает сигнал от ИР. При

12

включении компрессора сначала работает РВ (при этом ОК закрыт), затем постепенно закрывают РВ, при этом открывая ОК. АПК предохраняет компрессор от режима помпажа, который свойственен турбокомпрессорам.

Концевой охладитель на данной установке не ставится, так как нет необходимости охлаждать воздух перед его подачей в каупер (доменный воздухонагреватель), где происходит дополнительный нагрев воздуха пе-

ред поступлением в доменную печь. На компрессорной станции имеется оборудование для записи температур на промежуточном теплообменнике,

измерения частоты вращения компрессора, расхода газа, температуры мас-

ла в подшипниках и других показателей.

Рис. 2. Технологическая схема компрессорной установки К-3250-42-1

13

1.2. Воздухораспределительная станция

Определение потребности в сжатом воздухе воздухораспределительных установок

Воздухоразделительные установки (ВРУ) потребляют большое коли-

чество сжатого воздуха. Этот тип потребителя может рассматриваться как обособленно, так и в качестве подотрасли различных отраслей промыш-

ленности. Особенность потребления воздуха воздухоразделительными станциями определяется спецификой самих ВРУ, эксплуатационные ре-

жимы которых трудно поддаются регулированию. Поэтому графики нагру-

зок воздушных компрессоров для ВРУ постоянны.

Параметры сжатого воздуха как исходного сырья для воздухораздели-

тельных установок разнообразны и также определяются типом установок.

В зависимости от типа установок затраты энергии на сжатие воздуха составляют от 70 до 90 % всех энергозатрат установки. Расчет потребности в сжатом воздухе для ВРУ состоит в определении Vкомп:

kут – коэффициент утечек, характеризующий потери сжатого воздуха за счет утечек в соединениях трубопроводов, арматуры и шлангах

(kут = 1,05…1,07).

При расчете следует учитывать, что любая ВРУ является многоцеле-

вой, то есть производит различные продукты (кислород, азот, аргон и дру-

гие) и в различных агрегатных состояниях (газ, жидкость).

Расчет потребности в сжатом воздухе и подбор компрессоров

для воздухоразделительных установок

Различные технические характеристики воздухоразделительных

установок приведены в табл. 1.5.

14

Воздухоразделительная установка № 1. По данным табл. 1.5 для установки АКт-30 (1-й режим):

–кислород – давление p = 0,105 МПа, Vвозд = 17500 м3/ч;

–азот – p = 0,105 МПа, Vвозд = 30000 м3/ч;

–воздух – p = 0,5 МПа, Vвозд = 85000 м3/ч.

Часовую потребность в сжатом воздухе находим по формуле (1.7),

при kут = 1,055: Vкомп 85000 1,055 89675 м3/ч = 1495 м3/мин.

По полученным данным выбираем турбокомпрессор, пользуясь характеристиками компрессоров в табл. 1.2. Выбираем компрессор К- 1500-62-2. Проводим аналогичные расчеты для других воздухоразделительных установок.

Воздухоразделительная установка № 2. АКАр-6 (1-й режим):

–кислород технический – p = 0,105 МПа, Vвозд = 5500 м3/ч;

–азот – p = 0,105 МПа, Vвозд = 5300 м3/ч;

–аргон – p = 22 МПа, Vвозд = 85 м3/ч;

–воздух – p = 0,51 МПа, Vвозд = 32000 м3/ч.

Принимаем kут = 1,05.

Vкомп 32000 1,05 33600 м3/ч = 560 м3/мин.

Выбираем компрессор К-500-61-1.

Воздухоразделительная установка № 3. А-6 (1-й режим):

–азот – p = 0,71 МПа, Vвозд = 5000 м3/ч;

–кислород – p = 22 МПа, Vвозд = 100 м3/ч;

–азот – p = 0,105 МПа, Vвозд = 116,5 м3/ч;

–воздух – p = 0,8 МПа, Vвозд = 14400 м3/ч. Принимаем kут = 1,05.

Vкомп 14400 1,05 15120 м3/ч = 252 м3/мин.

Выбираем компрессор К-500-61-1.

В качестве резервного по максимальной производительности принимаем компрессор К-1500-62-2 (табл. 1.6).

15

Таблица 1.5 Технические характеристики установок комплексного разделения воздуха

16

Продолжение табл. 1.5

Продолжение табл. 1.5

Окончание табл. 1.5

Примечание. Г – газ, Ж – жидкость.

В качестве резервного выбираем компрессор К-1500-62-2 по макси-

мальной производительности. Схема воздухоснабжения воздухораздели-

тельной станции представлена на рис. 3.

Особенность воздухоснабжения ВРУ в том, что воздух для каждой установки поставляется от отдельного компрессора, т.е. нет «сброса» воз-

19