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=Qп+Qпот=Qр, (2.1)

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

Нагрузка может быть:

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

средней, когда 0,5Qр<Q<0,75Qр;

максимальной, это когда Q>0,75Qр.

В свою очередь максимальную нагрузку на КС условно подразделяют:

на максимально длительную Q=Qм.д, если Qр>Q>0,75Qр;

на максимально возможную Q=Qм.в, если Q³Qр.

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 Qуст, рабочую Qраб и резервную Qрез 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 Qг, м3/год, можно определить как

Qг=aПг, (2.2)

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

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

, (2.3)

где tраб.г – годовое число часов работы оборудования.

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

Qmax=kmax×Qср, (2.4)

где kmax =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 kmax 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.