Определение мощности приводного электродвигателя компрессора

Характеристики представлены на рисунке 6.2. Данный насос обладает следующими характеристиками. Напор 25,3 м вод. ст.; производительностьм3/ч; КПД 73 %.Мощность потребляемую электродвигателем из сети для привода одного насоса, кВт определим по формуле,где – КПД насоса (рис. 6.2); – КПД электродвигателя. [2];.Коэффициент загрузки электродвигателя насоса, % определим по формуле,где – мощность электродвигателя, кВт. кВт [2]. %.Рисунок 6.2 – Характеристики насоса ТР65-410/27 Выбор концевого холодильника для КУОбщая поверхность охлаждения холодильника, м2 определяется по формуле,где – количество теплоты, отводимого от сжатого воздуха в концевом холодильнике, Вт; – коэффициент теплопередачи от воздуха к охлаждающей воде, Вт/(м2К); – среднелогарифмическая разность температур воздуха и воды, С.Для оценочных расчетов,где – коэффициент конвективного теплообмена от воздуха к стенке трубы, Вт/(м2К). Вт/(м2К) [1], принимаем Вт/(м2К); – толщина стенки трубы, м. Принимаем м; – теплопроводность материала трубы, Вт/(мК). Принимаем Вт/(мК) [1]; – коэффициент конвективного теплообмена от стенки трубы к охлаждающей воде, Вт/(м2К). Вт/(м2К) [1], принимаем Вт/(м2К).Вт/(м2К).,где – больший температурный напор, С; – меньший температурный напор, С.Принимаем температуры теплоносителей [1]: С, С,С, С. Принимаем противоточной схему течения воздуха и охлаждающей воды, тогдаС.,где – плотность воздуха, С. Плотность воздуха определим по средней температуре в холодильнике С, кг/м3; – производительность компрессора, м3/с. м3/с; – теплоемкость воздуха, Дж/(кгК). При 102,5 С Дж/(кгК). кВт.м2.По параметрам и м2, выбираем двухсекционный кожухотрубчатый концевой холодильник со следующими характеристиками: диаметр корпуса холодильника 200 мм; расстояние между опорами 2450 мм; диаметр патрубков для воздуха 125 мм; диаметр патрубков для воды 32 мм; общая длина 3265 мм; высота 1503 мм; масса 750 кг.8 Выбор фильтра для очистки всасываемого воздуха КУ от пылиВыбор фильтраосуществляется по требуемой поверхности фильтра , м2 и пропускной способности. Выбираем к установке индивидуальные фильтры для каждого компрессора.,где – производительность, м3/ч. . – удельная нагрузка фильтра на 1 м2 площади лобовой поверхности, м3/(м2ч). Для кассетных масляных фильтров с металлической насадкой, которые предлагаются к установке м3/(м2ч)[1].м2.Схема фильтра, предлагаемого к установке, представлена на рисунке 8.1.Рисунок 8.1 – Схема кассетного фильтраДопустимую концентрацию пыли , мг/м3 в очищенном воздухе определим по формуле,где – допустимая концентрация пыли в воздухе на входе в фильтр, мг/м3. Для кассетных масляных фильтров мг/м3[1]; – коэффициент очистки. [1].мг/м3.Коэффициент сопротивления фильтра , кг/(м2ч) определим по формуле,где – начальное сопротивление фильтра, Па. Па = 1,296109кг/(мч2) [1];м3/(м2ч). кг/(м2ч).Критерий пылеёмкостифильтра , Н/кг определим по формуле,где – конечное сопротивление фильтра, Па. Па [1]; – удельная пылеемкость фильтра, кг/м2. кг/м2 [1]. Н/кг.Пылеёмкостьфильтра , кг определяется по формуле, кг.9 Выбор воздухосборникаК установке принимаем воздухосбоник на каждый компрессор. Необходимый объем воздухосборника, м3 определим по формуле,где – производительность компрессора, нм3/мин.м3.По давлению МПа и м3выбираем воздухосборник марки Р-8 [1] со следующими техническими характеристиками: ёмкость 8 м3; наружный диаметр 1600 мм; высота 4604 мм; масса 1770 кг; условный диаметр патрубков для воздуха 200 мм; условный диаметр патрубков для дренажа 25 мм.10 Определения диаметров основных воздухопроводов КСДиаметр воздухопровода, м определим по формуле,где – объемный расход воздуха, м3/мин. Для всасывающего трубопровода м3/мин; для нагнетательного трубопровода м3/мин; для магистрального трубопровода,где м3/мин (таблица 2.2) м3/мин.– экономичная скорость воздуха, м/с. Для всасывающего трубопровода м/с, для нагнетательного и магистрального трубопровода м/с.Определим диаметр трубопровода для каждого из типов:– всасывающий м;– нагнетательный м;– магистральный м.Принимаем к установке особотонкостенную трубу со следующими стандартными диаметрами мм; мм; мм [3].11 Определение расхода смазочного маслаСредний удельный расход смазочного масла , г/ч, на двухступенчатый компрессор МПа определяется по формуле,где– опытный коэффициент. Для выбранного компрессора (углового) . г/ч.Для компрессора выбираем масло индустриальное И-40 ГОСТ 20799 или компрессорное К3-10 ТУ 38.401724. Краткие технические характеристики представлены в таблице 11.1[4-5].Таблица 11.1 – Краткие технические характеристики маселХарактеристикаЕдиница измеренияИ-40К3-10вязкость кинематическая при 40 Смм2/с64,273,7-96,2плотность при 20 Скг/м3888900температура застыванияС–16–10зольность%0,0050,005цвет на колориметре ЦНТед. ЦНТ26,5Годовой расход смазки, кг/год, на КС определяется по формуле,где– число часов эксплуатации каждого компрессора в год, ч.ч [1]. кг/год.12 Расчет расхода электроэнергииОбщий удельный расход электроэнергии, кВтч/нм3 определяется по формуле,где– удельный расход электроэнергии на клеммах электродвигателя компрессора, кВтч/нм3.кВтч/нм3[1]; – удельный расход электроэнергии на насосную станцию ( в системе охлаждения), кВтч/нм3., кВтч/нм3,кВтч/нм3.Годовой расход электроэнергии, кВтч/год определим по формуле,где м3/мин (таблица 2.1);– число работы КС в год, ч. ч [1].кВтч/год.13 Компоновка компрессорной станцииПомещения компрессорных станций относятся к категории взрывоопасных. Поэтому оборудование компрессорной станции должно размешаться в отдельностоящем одноэтажном здании или в пристройке к производственному зданию. Конструкция наружных стен здания должна быть следующей: кирпичная кладка 380 мм, сборные бетонные панели толщиной 240 и 300 мм (в зависимости от климатических условий).Конструкция внутренних стен: кирпичная кладка 250 мм, сборные бетонные панели 200 мм. Конструкция перегородок: кирпичная кладка 65 или 130 мм, сборные панели 100 мм. Высота помещения компрессорной станции должна быть не менее 4.8 м, чтобы можно было смонтировать грузоподъемные средства (кран, кран-балку).Запрещается размещать оборудование компрессорной станции под помещениями с постоянными рабочими местами, а также бытовыми помещениями с большим скоплением людей.В здании компрессорной станции, кроме основных помещений, где располагается компрессорное и соответствующее вспомогательное оборудование, имеются вспомогательные и подсобно-бытовые помещения, необходимые для функционирования компрессорной станции и обеспечения санитарно-бытовых условий работы обслуживающего персонала.Компрессорные агрегаты располагают обычно по однорядной или двухрядной схеме на наиболее освещенной естественным светом площади помещения. При размещении необходимо соблюдать правила техники безопасности и обеспечивать удобство обслуживания, возможность проведения монтажных и ремонтных работ.Регламентируются минимальные проходы и отступы:– главный проход между компрессорами не менее 1,5 м, на крупных установках – до 2,5 м;– проход между выступающими частями компрессоров не менее 1,0 м;– отступ между стеной и компрессором или аппаратом не менее 0,8 м, если требуется обслуживание со стороны стены.Для обслуживания арматуры и приборов на высоте более 1,8 м должны быть оборудованы металлические площадки с ограждением высотой 1,1 м и одной лестницей. Если длина площадки более 6 м, устраивают лестницы на обоих концах. Каналы и проемы в компрессорном помещении должны закрываться съемными плитами.Воздухосборники устанавливают на фундаменте вне здания, на расстоянии от стены не менее 1 м, и по периметру их ограждают.ЗаключениеВ ходе выполнения курсовой работы спроектирована компрессорная станция, отвечающая заданным параметрам. Для обеспечения сжатым воздухом потребителей выбраны тип и количество компрессоров. Для работы компрессора определена мощность приводного электродвигателя.В связи с тепловыделением при работе компрессорных установок определен расход охлаждающей воды и выбрана градирня, позволяющая охладить воду, а в конечном счете и воздух, до необходимых температур.Учитывая условия окружающей среды и местность нахождения компрессорной станции произведен выбор фильтров для очистки всасываемого воздуха от пыли и определены основные параметры.Кроме этого, для компенсации пульсаций воздуха рассчитан и выбран воздухосборник, а для транспортировки сжатого воздуха определены и выбраны стандартные диаметры для каждого из типов трубопроводов.Проработка вопросов компоновки компрессорной станции позволила принять правильные технические и строительные решения для будущего оснащения компрессорной станции оборудованием и условиями эксплуатации.Цели, поставленные в работе, достигнуты и завершены в заданный срок.Список литературы1 Методические указания и задания на выполнение курсового проекта – 21 с.2 Подборнасоса. – Электрон. дан. – Режим доступа https://product-selection.grundfos.com/front-page.html?pumpsystemid=185089249&time=1487859069177&qcid=109063995.3 ГОСТ 8734-75. Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. – М.: Стандартинформ, 2007. – 11 с.4 Масла индустриальные. – Электрон. дан. – Режим доступа http://www.uns-oil.ru/files/4d3563719820c.pdf.5 Масло компрессорное «К3-10». – Электрон. дан. – Режим доступа http://www.smazprom.ru/main.php?id=82.