8664
.pdf
= 0,0188 МПа.
Принимаем pизб = 0,5 кПа = 0,0005 МПа, pвс = 4 кПа = 0,004 МПа. Давление у потребителя
pпотр pк p pизб pвс pаво = 0,882 – 0,0188 – 0,0005 – 0,004 –
– 0,008 = 0,851 МПа.
Полученное давление удовлетворяет требованиям воздухораспреде-
лительной установки (pпотр должно быть не ниже номинального pн).
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.1 |
|
|
Стальные трубы |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Наружный |
Внутренний |
Толщина |
Масса 1 м |
|
|
Экваториальный |
|
Объем 1 м, |
момент |
||||
диаметр, |
диаметр, |
стенки, |
трубы, |
|
||
|
м3·10–3 |
сопротивления, |
||||
мм |
мм |
мм |
кг |
|
|
м3·10–6 |
38 |
33 |
2,5 |
2,15 |
|
0,855 |
2,33 |
|
|
|
|
|
|
|
45 |
40 |
2,5 |
2,6 |
|
1,26 |
3,52 |
|
|
|
|
|
|
|
57 |
51 |
3,0 |
4 , 0 |
|
2,04 |
6,85 |
|
|
|
|
|
|
|
76 |
70 |
3,0 |
5,4 |
|
3,85 |
12,1 |
|
|
|
|
|
|
|
89 |
82 |
4,0 |
7,3 |
|
5,34 |
18,1 |
|
|
|
|
|
|
|
108 |
100 |
4,0 |
10,2 |
|
7,86 |
35,2 |
|
|
|
|
|
|
|
133 |
125 |
4,0 |
12.7 |
|
12,3 |
51 |
|
|
|
|
|
|
|
159 |
150 |
5,5 |
17,2 |
|
17,7 |
82,1 |
|
|
|
|
|
|
|
194 |
184 |
5 |
23,2 |
|
26,7 |
129 |
|
|
|
|
|
|
|
219 |
207 |
6 |
31,5 |
|
33,4 |
210 |
|
|
|
|
|
|
|
273 |
259 |
7 |
46,7 |
|
52,7 |
384 |
325 |
309 |
8 |
62,5 |
|
75,4 |
648 |
|
|
|
|
|
|
|
377 |
359 |
9 |
81,5 |
|
102 |
950 |
|
|
|
|
|
|
|
426 |
408 |
9 |
91,6 |
|
131 |
1310 |
|
|
|
|
|
|
|
426 |
414 |
6 |
62,0 |
|
135 |
920 |
|
|
|
|
|
|
|
480 |
466 |
7 |
80,5 |
|
169,5 |
1210 |
|
|
|
|
|
|
|
530 |
514 |
8 |
1 0 3 |
|
207 |
1730 |
|
|
|
|
|
|
|
630 |
612 |
9 |
137 |
|
295 |
2740 |
|
|
|
|
|
|
|
720 |
700 |
10 |
1 7 4 |
|
385 |
4040 |
|
|
|
|
|
|
|
820 |
800 |
10 |
200 |
|
502 |
5000 |
|
|
|
|
|
|
|
920 |
898 |
11 |
246 |
|
636 |
7950 |
|
|
|
|
|
|
|
1020 |
996 |
12 |
298 |
|
784 |
8800 |
|
|
|
|
|
|
|
50
1120 |
1096 |
12 |
326 |
944 |
11600 |
|
|
|
|
|
|
1220 |
1192 |
14 |
415 |
1120 |
16300 |
|
|
|
|
|
|
1420 |
1392 |
14 |
482 |
1530 |
22500 |
|
|
|
|
|
|
51
Таблица 3.2.
Длина воздухопровода, эквивалентная местным сопротивлениям
Местное |
Обозначение |
Длина, м, эквивалентная местным сопротивлениям при условном диаметре воздухопровода, мм |
|||||||||||||
сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
80 |
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
600 |
700 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Колено: |
|
0,53 |
1,00 |
1,27 |
1,70 |
2,07 |
3,15 |
4,2 |
5,2 |
6,3 |
7,46 |
- |
- |
- |
- |
R = 4D |
|
||||||||||||||
|
0,70 |
1,33 |
1,70 |
2,26 |
2,76 |
4,2 |
5,6 |
6,95 |
8,4 |
9,96 |
- |
- |
- |
- |
|
R = D |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Колено круто |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
загнутое, гладкое |
|
0,88 |
1,67 |
2,12 |
2,82 |
3,45 |
5,25 |
7,0 |
8,7 |
10,5 |
12,5 |
14,5 |
16,4 |
20,3 |
29,9 |
(R=1,5D) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Колено сварное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
под углом 90°: |
|
- |
- |
- |
- |
4,83 |
7,35 |
9,8 |
12,2 |
14,6 |
17,5 |
20,3 |
22,9 |
28,4 |
33,4 |
двухшовное R = D |
|
- |
- |
- |
- |
4,14 |
6,3 |
8,4 |
10,4 |
12,6 |
15,0 |
17,4 |
19,6 |
24,4 |
26,6 |
трехшовное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тройник при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
разделении |
|
7,76 |
3,33 |
4,24 |
5,65 |
6,90 |
10,6 |
14,0 |
17,4 |
20,9 |
24,9 |
43,5 |
49,0 |
60,9 |
71,6 |
на проход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тройник |
|
2,64 |
5,0 |
6,36 |
8,5 |
10,4 |
15,8 |
21 |
26,1 |
31,4 |
37,9 |
58 |
65,4 |
81,0 |
95,5 |
ответвленный |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тройник при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расходящемся |
|
3,52 |
6,66 |
8,5 |
11,3 |
13,8 |
21,0 |
28,0 |
34,8 |
41,8 |
49,8 |
58,0 |
65,4 |
81,0 |
95,5 |
потоке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
52
Окончание табл. 3.2
Местное |
Обозначение |
Длина, м, эквивалентная местным сопротивлениям при условном диаметре воздухопровода, мм |
|||||||||||||
сопротивление |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
80 |
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
600 |
700 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задвижка |
|
0,88 |
1,67 |
2,12 |
2,32 |
2,7 |
4,2 |
4,8 |
5,2 |
6,3 |
7,26 |
5,8 |
6,5 |
8,9 |
7,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Компенсатор |
|
8,10 |
12,9 |
14,9 |
19,4 |
21,2 |
30,4 |
40 |
46,2 |
55,0 |
64,2 |
- |
- |
- |
- |
П-образный |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Переход сварной: |
|
0,18 |
0,33 |
0,42 |
0,56 |
0,69 |
1,05 |
1,4 |
1,74 |
2,09 |
2,49 |
2,9 |
3,3 |
4.1 |
4,8 |
F1/ F0 = 2 |
|
||||||||||||||
|
0,26 |
0,5 |
1,27 |
1,7 |
2,07 |
3,15 |
4,2 |
5,2 |
6,3 |
7,46 |
5,8 |
6,5 |
8,2 |
9,5 |
|
F1/ F0 = 3 |
|
||||||||||||||
|
0,35 |
0,67 |
2,12 |
2,82 |
3,45 |
5,25 |
7,2 |
8,7 |
10,5 |
12,5 |
8,7 |
9,8 |
12,2 |
14,3 |
|
F1/ F0 = 4 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Компенсаторы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
линзовые: |
|
- |
- |
7,2 |
9,6 |
10,6 |
13,7 |
16,8 |
17,4 |
18,8 |
19,9 |
20 |
21,2 |
24,4 |
27,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
однолинзовые |
|
- |
- |
14,4 |
19,2 |
21,2 |
27,4 |
33,6 |
34,8 |
37,0 |
39,8 |
40 |
42,4 |
48,8 |
55,4 |
двухлинзовые |
|
- |
- |
21,6 |
28,8 |
31,8 |
41,1 |
50,4 |
52,2 |
56,4 |
59,7 |
60 |
63,6 |
73,2 |
87,1 |
|
|
||||||||||||||
трехлинзовые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ
Контрольные вопросы
1.Как определяется потребность в сжатом воздухе для крупных потребителей (металлургических предприятий)?
2.Как определяется потребность в сжатом воздухе для пневмопотребителей цехов металлургических заводов?
3.Что такое максимальная и максимально длительная нагрузки? Для каких целей они используются?
4.Как выбирается резервный компрессор?
5.Перечислите основные отличия реального процесса сжатия в компрессоре от идеального.
6.В каких случаях для оценки эффективности компрессора используется адиабатический и изотермический КПД?
7.Как определяется удельный расход энергии на единицу количества сжатого воздуха?
8.Что такое эквивалентная длина в расчете гидравлических потерь?
9.Как выбирается скорость во входном патрубке компрессора?
10.Для каких целей применяется охлаждение воздуха в промежуточных и концевом охладителях компрессора?
Форма задания исходных данных
Исходные данные.
Для заданных потребителей сжатого воздуха:
доменная печь № 1 – П1 =131,56 т/ч; h1 = 8500,0 ч/год; p1= 0,42 МПа; доменная печь № 2 – П2 = 141,07 т/ч; h2 = 7417,9 ч/год; p2= 0,42 МПа; доменная печь № 3 – П3 = 217,74 т/ч; h3 = 8220,0 ч/год; p3 = 0,48 МПа; доменная печь № 4 – П4 = 233,12 т/ч; h4 =7996,1 ч/год; p4 = 0,48 МПа; воздухоразделительная установка № 1 – АКт-30; воздухоразделительная установка № 2 – АКАр-6; воздухоразделительная установка № 3 – А-6.
54
Пневмоприемники.
ремонтно-механический цех: механические пилы – 15 шт; сверлильные машины – 15 шт; шлифовальные машины – 18 шт; пескоструйные машины – 18 шт.
кузнечный цех: формовочные машины – 11 шт; ковочные молоты – 17 шт; прессы – 6 шт; пескоструйные машины – 20 шт.
Требуется:
1.Определить расчетную потребность в сжатом воздухе для заданных потребителей.
2.Выбрать тип и необходимое количество компрессоров для заданной системы воздухоснабжения.
3.Составить принципиальную схему системы воздухоснабжения.
4.Составить технологическую схему компрессорной установки системы воздухоснабжения.
5.Рассчитать энергетические характеристики компрессора, работающего на воздухоразделительную установку № 2. Определить температуры воздуха за секциями компрессора, удельную работу по каждой секции, мощность компрессора, расход воды на каждую секцию компрессора, удельный расход энергии на 1000 м воздуха, эксергетический КПД компрессора. Температура охлаждающей воды: на входе в теплообменный аппарат 25 °С, на выходе 50 °С.
6.Определить диаметр всасывающего трубопровода и провести гидравлический расчет нагнетательного трубопровода к потребителю ВРУ
№2.
Длина нагнетательного трубопровода L = 265 м; местные сопротивления АРаво = 0,008 МПа. Количество поворотов – 8, количество задвижек – 9.
55
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Борисов, Б.Г. Системы воздухоснабжения промышленных пред-
приятий / Б.Г. Борисов, Н.В. Калинин, В.А. Михайлов. – М.: Изд-во МЭИ,
1989. – 180 с.
2.Дыскин, Л.М. Воздухоснабжение производственного предприятия
/Л.М. Дыскин, Ю.В. Осипов. – Нижний Новгород: ННГАСУ, 2010. – 52 с.
3.Жигулина, Е.В. Характеристики технологических энергоносителей
и энергосистем промышленных / Е.В. Жигулина, Н.В. Калинин, Ю.В. Яво-
ровский, Л.М. Дыскин; Моск. энергетич. ин-т. – М.: Изд. дом. МЭИ; Ниже-
гор. гос. архитектур.-строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2014. – 53 с.
4. Калинин, Н.В. Определение потребностей в сжатом воздухе и рас-
чет показателей компрессора: метод. пособие / Н.В. Калинин, А.Н. Ратни-
ков, В.Б. Логинов, Д.А. Фролов. – М.: Изд-во МЭИ, 2002 – 48 с.
5. Кумиров, Б.А. Расчет системы снабжения предприятий сжатым воздухом: учеб. пособие / Б.А. Кумиров. – Казань: Казан. гос. энергетич.
ун-т, 2003. – 99 с.
6. Сазонов, Б.В. Пересчет характеристик турбокомпрессоров / Б.В.
Сазонов, В.Г. Хромченков. – М.: Из-во МЭИ, 1984. – 48 с.
7. Черкасский, В.М. Нагнетатели и тепловые двигатели / В.М. Чер-
касский, Н.В. Калинин, Ю.В. Кузнецов, В.И. Субботин. – М.: Энергоатом-
издат, 1997. – 384 с.
56
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………. 3
1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА СЖАТОГО ВОЗДУХА ДЛЯ ОТДЕЛЬНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ………………………………………………………………………. 4
1.1.Доменные цеха……………………………………………………………...... 4
1.2.Воздухораспределительная станция……………………………………….... 14
1.3.Цеха с пневмопотребителями……………………………………………….. 22
2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОМПРЕССОРОВ…. 34
2.1.Расчет энергетических характеристик компрессоров……………………... 34
2.2.Пример расчета идеального процесса сжатия компрессора………………. 37
2.3.Пример расчета реального процесса сжатия компрессора………................ 38
3.ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МАГИСТРАЛИ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ……. 43
3.1.Гидравлический расчет трубопроводов компрессоров…………………….. 43
3.2.Пример гидравлического расчета трубопроводов………………………….. 46
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ………………………………………….. 53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………… 55
57
Дыскин Лев Матвеевич Калинин Николай Васильевич Кузин Виктор Юрьевич
Определение характеристик систем снабжения сжатым воздухом
Учебное пособие
Редактор: Т.Л. Батаева
Подписано в печать 5.12.2017. Формат 60х90 1/16 Бумага газетная. Печать трафаретная. Уч. изд. л. 1,3. Усл. печ. л. 1,6. Тираж 300 экз. Заказ №
___________________________________________________________________________
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. Полиграфический центр ННГАСУ, 603950, Н.Новгород, Ильинская, 65
http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru
58