Энергосбережение при производстве сжатого воздуха
Написал Administrator   
29.02.2008

Возможности энергосбережения для компрессорного оборудования.

Потенциал энергосберегающих мероприятий для усовершенствования компрессорного оборудования, подходящих для разных отраслей промышленности.
Ниже приведена таблица, которая показывает потенциал сбережения энергии по результатам проведения нескольких десятков энергоаудитов компрессорного оборудования.


Мероприятие

Среднее значение сбережения

Максимальное значение сбережения

Средний срок окупаемости (лет)*

Уменьшение утечки воздуха

26,30%

59,30%

0,9

Понижение системного давления

2,00%

10,60%

1,3

Установка/регулировка средств управления холостого хода

10,50%

33,50%

0,8

Секционирование (последовательное подключение) компрессоров

7,60%

33,60%

2,7

Сокращение машинного времени

2,60%

15,80%

<0.1

Суммарные сбережения (для одной установки)

43,70%

65,00%

0,8

Как видим, средние сбережения превышают 43%, при этом усредненный период возврата инвестиции - менее одного года.
Как сберечь энергию при использовании компрессорного оборудования
Есть несколько правил, основанных на здравом смысле и эмпирических методах:
1. Большинство типов конструкции работают при 100 фунтах на квадратный дюйм избыточного давления, обеспечивая производительность 4-5 кубических футов в минуту на лошадиную силу.
2. Падение давления на каждые 2 фунта на квадратный дюйм приводит к потерям, равным 1%. мощности компрессора в лошадиных силах.
3. Размер воздухоприемного цилиндра должен приблизительно соответствовать соотношению 1 галлон емкости на каждый кубический фут в минуту мощности компрессора.
4. Температура на выходном патрубке компрессора является основным показателем эффективности сжатия воздуха. Ее типичные значения до охлаждения воздуха после сжатия в компрессоре: Винтовой (175 о F), одноступенчатый возвратно-поступательного действия (350 о F), двухступенчатый возвратно-поступательного действия (250 о F).
5. Вторичные охладители с водяным охлаждением потребляют приблизительно 3 галлона в минуту на каждые 100 кубических футов в минуту, и выводят приблизительно 20 галлонов конденсата в день.
6. Располагать фильтры и сушилки следует на линии подачи воздуха до места расположения каких - либо редукционных клапанов (то есть, на самом высоком давлении), но после того места, где воздух охлажден до 100 о F или меньше (самая низкая температура).
Введение
Оборудование для получения/использования сжатого воздуха является универсальным и безопасным; оно нашло широкое применение в современной промышленности. Сжатый воздух используется как источник энергии, среда для очистки (продувки), средство для транспортировки и даже как источник холода. Его универсальность, простота и доступность привели к распространенному неправильному представлению, что сжатый воздух – дешевое благо. На самом деле это не так.
При сравнении с другими видами энергии видно, что сжатый воздух – самый дорогой источник энергии.
Из ста един иц электричества, которые поступают на двигатель воздушного компрессора только 10 - 20 процентов этих единиц выполняют реальную полезную работу - КПД всего лишь 10 - 20%.
Компрессор, в сущности, представляет собой электронагреватель, у которого КПД близок к 80%, и который в качестве побочного продукта высвобождает воздух под высоким давлением.
При тарифе на коммунальные услуги 5 пенсов/кВт ч, тариф на сжатый воздух, как на вид энергии, мог бы равняться 50 пенсов/кВт ч. Сравните это с другими источниками энергии, и Вы увидите, почему Вам следует вчитываться в каждую строку этой страницы. Вы могли бы с легкостью сберечь многие тысячи фунтов для Вашей компании, просто следуя нескольким простым правилам.
Использование сжатого воздуха в качестве источника энергии - это неэффективная трата энергии, тем более, если он используется как источник охлаждения.
Использование для транспортировки – также дорогое удовольствие. Изучите сначала возможность использовать альтернативные решения, такие, как воздуходувки, механические конвейеры и т.д.
Кроме того, сжатый воздух используется как средство для очистки, пылеочиститель, щетка и даже как способ выгнать мух за пределы рабочего участка.
В отличие от многих других энергоресурсов, сжатый воздух с трудом поддается измерению и управлению. Из-за высокой скорости и сжимаемости, для обеспечения точности измерений требуются дорогостоящие измерительные системы.
Поскольку воздух легко доступен, имеет место тенденция воспринимать его как некий дар, без понимания реальных энергетических и других затрат на его производство.
Как видно из вышеупомянутого, на стадии проектирования и эксплуатации всегда следует серьезно рассматривать альтернативные возможности, чтобы избегать использование оборудования на сжатом воздухе.
Благодаря эффекту Вентури, воздушные форсунки и усилители задействуют окружающий воздух, и тем самым позволяют сэкономить до 70% воздуха, в сравнении с использованием открытых раструбов и т.п.

Как сберегать энергию при использовании сжатого воздуха
    Изложенные ниже указания покажут Вас различные способы повышения эффективности компрессорного оборудования, что приводит к значительным сбережениям текущих затрат при небольших сроках окупаемости.
Возможности энергосбережения в системах компрессорного оборудования можно разделить на следующие категории.
1. Возможности процесса
2. Возможность системы (энергосбережение 10 %)
3. Методы эксплуатации
4. Управление и оптимизация системы
5. Возможности, возникающие при обслуживании
6. Контроль и планирование использования энергии
Возможности процесса
Подробно рассмотрите существующий процесс
Можно ли изыскать более эффективные, и при этом достаточно надежные альтернативы сжатому воздуху. Электрические дрели, механические конвейерные установки, воздуходувки пониженного давления, вентиляторы для охлаждения, и т.д. Покупайте такой механизм, который может работать без потребления сжатого воздуха. Пытайтесь избегать использование насосов с приводом от сжатого воздуха, поскольку они характеризуются очень низкой эффективностью, хотя часто используются во взрывоопасных условиях. Насосы с электроприводом часто могут использоваться для таких ситуаций, при условии подбора нужного взрывозащищенного исполнения.
Проводите подробное рассмотрение оборудования на стадии его проектирования и детализирования. Анализируйте уровни давления и скорости потока для нового оборудования. Если только 20 % механизмов требуют давление воздуха на уровне 7 бар, а остальные требуют ниже 6 бар, тогда возможно имеет смысл устанавливать отдельный компрессор для более высоких давлений. Помните, что при использовании 7 бар вместо 6 бар потребляется на    7% больше энергии. Поэтому изучите возможность использования системы с двумя уровнями давления.

Распределительные системы
Кольцевые магистральные системы характеризуются меньшим количеством потерь давления, чем разветвленные системы. Разветвленные системы легко могут быть преобразованы в кольцевые магистральные системы.
Потери давления на участке от выхода с компрессора до точки использования не должны превышать 0.5 бар.
Размеры труб должны быть подобраны из расчета, что скорость воздуха в распределительной системе не превышает 6 – 9 м/с. Поток воздуха на высокой скорости также увлекает за собой влагу, которая может вызывать коррозию.
Там, где требуется воздух более низкого давления, остальная часть энергии систем может быть сэкономлена за счет использования регуляторов подачи воздуха, которые позволяют получать более низкий уровень давления воздуха и скорость потока.
В противоположность к вышеуказанной рекомендации, используйте пневмоусилители для обеспечения повышения давление в точке использования. Это избавит от необходимости устанавливать высокое давление всей системы только из-за одного пользователя. Благодаря пневмоусилительным регуляторам можно достигать двукратного увеличения давления.

Возможности Системы
Компрессоры
Винтовые (лопастные) и поршневые компрессоры
Измерьте значения потребления сжатого воздуха имеющейся системы на протяжении рабочего дня и в течение непроизводственных часов. Возможно это позволит увидеть, что для нагрузки выходного дня и непроизводственных часов следует использовать более подходящий меньший компрессор. Эти значения могут также показывать наилучшие способы обеспечения воздуха в соответствии с графиком расхода системы. Возможно для более эффективного обеспечения спроса может быть установлено 2 или 3 меньших компрессора, при этом очередность их включения согласовывается таким образом, чтобы удовлетворять спрос более эффективно, чем один большой со значительным временем работы без нагрузки.
Помните, что компрессоры, работающие без нагрузки, могут потреблять 40% мощности полной нагрузки.
После того, как Вы выбрали тип и количество компрессоров, Вам необходимо составить хорошую техническую спецификацию для их покупки. Убедитесь, что в спецификации имеются значения КПД компрессора для полной и частичной нагрузки. Хорошо спроектированная система исключает возможность холостого пробега больших компрессоров при неполной нагрузке, но так или иначе, Вы должны располагать этой информацией.
Проведите конкурсный отбор на основе предоставленных для компрессора характеристических кривых и значений удельного потребления мощности например в таких единицах как кВт/100 кубических футов (30,48 см) в минуту.
Сравните все конкурсные предложения по значениям текущих затрат, затрат на обслуживание и капитальных затрат. Важно знать не только первоначальные затраты, но и суммарную стоимость установки на протяжении срока ее службы.
Не забудьте убедиться, что все расценки базируются на одинаковых условиях ""пересчета/приведения"" контрольных данных к стандартным условиям.
Для всех конкурсов/тендеров необходимо использовать показатель эффективности от впускного до выходного/нагнетательного отверстия компрессора.
Комбинация из винтовых и поршневых компрессоров может предоставлять собой хорошее средство контроля. Винтовые эффективны при понижении нагрузки в пределах до 70% от полной нагрузки и потому их следует использовать для покрытия базового значения потребляемой нагрузки. Поршневые компрессоры более эффективны при частичной загрузке и - поэтому должны использоваться для покрытия пиковых нагрузок, при которых требуются различные степени их нагрузки.
Центробежные компрессоры
Будьте внимательны при покупке центробежных компрессоров. Они имеют узкие эксплуатационные отверстия, что может прив одить к резким выбросам и закупориванию/дросселированию. Это означает, что для избежания этих трудностей, производители, особенно машин старого типа, использовали неэффективные пути их урегулирования, включая пе аАо известный клапан сброса излишнего давления, который гарантируют, что компрессор работает одинаково устойчиво, но при этом постоянно потребляет 100% энергии.
Ситуация складывается наихудшим образом, когда используемый компрессор слишком мощный для покрытия нагрузки, при этом может тратиться впустую до 50% энергии.
Некоторые более новые динамические компрессоры предоставляют хорошие возможности для регулирования и таким образом не настолько расточительны.
Помните, что рабочие характеристики динамического компрессора сильно зависят от окружающих условий - в частности. от температуры. Удостоверитесь, что отличительные черты дизайна/проекта удовлетворяют вашим условиям.
Сводка данных об относительной эффективности различных компрессоров

 

Мощность литр /сек

Удельная мощность Дж/литр

Показатель эффективности при частичной нагрузке

Смазываемый поршень

менее 25

510

Хороший

25-250

425

Хороший

250-1,000

361

Отличный

Несмазываемый поршень

фев.25

552

Хороший

25-250

467

Хороший

250-1,000

404

Превосходный

Лопастные/винтовые с инжекцией смазки

менее 25

510

Плохой

25-250

446

Выше среднего

250-1,000

404

Выше среднего

Несмазываемые зубчатые роторные/винтовые

25-250

429

Хороший

250-1,000

382

Хороший

1,000-2,000

382

Хороший

Несмазываемые центробежные

250-1,000

446

Хороший

1,000-2,000

382

Отличный

Около 2,000

361

Отличный



Осушка воздуха

Иногда возникает необходимость в подсушивании сжатого воздуха. Сушилки могут быть двух типов. Неэффективные и эффективные. Проявляйте осторожность к таким осушителям, которые используют большие количества сжатого воздуха для очистки/осушки самого осушителя. Они не во всех случаях являются неэффективными, но их работа может основываться на принципе очистки по таймеру, например через каждые 15 минут, даже если в этом нет необходимости. Устанавливайте в таком случае для управления процессом чистки датчик точки росы.
Некоторые абсорбционные сушилки используют электрические подогреватели. Они могут быть расточительны по тем же причинам, которые описаны выше. Уровень потребления электричества нагревателями также можно регулировать. Электрические подогреватели также могут пережигать абсорбент, и стать причиной засорения внутренних фильтров, что приводит к значительным падениям давления.
Некоторые новые абсорбционные сушилки используют теплоту от дополнительного охладителя компрессора для сушки абсорбента, и также могут быть очень эффективны.
Охлаждающие сушилки также являются эффективными. Также важно, каким образом осуществляется управление.
Измерители точки росы позволяют экономить энергию, предохраняя от пересушивания воздуха.
Помните, что дополнительный охладитель и приемник собирают большее количество влаги, чем сушилка и должны быть оснащены автоматическими продувочными вентилями, а не ручными продувочными вентилями, которые теряют большое количество сжатого воздуха, и, возможно, масла при продувке.
Не сушите весь воздух, если требуется высушить только некоторую его часть.
Не пересушивайте
Влажность воздуха часто вызывает коррозию в системе трубопроводов, особенно расположенных на открытом воздухе. Сушилки могут предотвращать коррозию в системе трубопроводов и другом оборудовании и таким образом предотвращать утечки воздуха.
Методы эксплуатации
Чтобы ограничивать утечки воздуха, на всех внешних ветвях трубопровода устанавливают стопорные/запорные клапаны. Они могут быть подключены и управляться системой Энергоменеджмента Здания.
Убедитесь, что в машинах температура воздуха в зоне воздухозаборника настолько низка, насколько возможно. Это повышает КПД компрессора, поскольку за единицу энергии сжимается большее количество воздуха.
Холодильники предварительного охлаждения для приточного воздуха, требуют тщательной оценки, чтобы убедиться, что достигается общее/суммарное повышение эффективности.
Проводите испытания коэффициента утечки воздуха, используя метод pump up down “накачки - спуска воздуха”. Утечки могут составлять 40% текущих затрат на установку. Наружная система трубопроводов особенно подвержена утечкам воздуха по причине коррозии. Сушилки могут несколько улучшить ситуацию, но имеет смысл рассмотреть вариант установки пластмассовой системы трубопроводов.
Прежде чем покупать новый компрессор, следует исследовать степень утечек воздуха. Ликвидация утечек часто может привести к получению заданной дополнительной емкости.
Управление и оптимизация системы
Средства управления компрессорами / Установление последовательности подключения
"Приобретение эффективных компрессоров – это только часть задачи, но если все они будут ""выполнять работу в собственном режиме"" независимо от того, в каком режиме работают другие, тогда возможности сбережения энергии, будут утеряны."
Установление последовательности подключения компрессоров будет гарантировать, что только необходимое количество компрессоров покрывает нагрузку. Для поршневых компрессоров также можно достигнуть некоторой разгрузки за счет модуляции/регулирования машины.
Убедитесь, что выбранная система управления не приведет к завышению диапазона рабочего давления. Например, первый компрессор включается при 90 psi (фунтов на квадратный дюйм), второй при 100 psi и третий при в 115 psi. Диапазон давления – 15 psi, т.е. почти 1 бар. Это приводит к потере энергии. Хорошая система управления, основанная на прогнозируемом или чередующемся пеААчении компрессоров приводит к достижению диапазона давления на уровне от 3 до 5 psi, и обеспечивает сбережение энергии.
Средства автоматизации включения/выключения также дают хорошие результаты. Благодаря мягким запускам можно добиться увеличения числа пусков/остановов в час, что может быть особо полезно для систем с чередующемся подключением.
Для покрытия остроконечных пиковых нагрузок имеет смысл использовать компрессоры с приводами с регулируемой скоростью
Размер ресивера должен быть достаточно большим, чтобы избегать слишком частого включения/выключения компрессора.
Возможности, возникающие при обслуживании
Обеспечивайте чистоту фильтров воздухозаборника
Контролируйте качество компрессорного масла, поскольку оно может быт ь причиной конкретных проблем внутри компрессора.
Контролируйте качество охлаждающей воды промежуточного охладителя в двухступенчатых установках. Слишком высокое значение температуры и/или давления на участке между ступенями приводит к потере эффективности компрессора.
Проводите испытания коэффициента утечки воздуха, используя метод pump up down (накачки - спуска воздуха). Утечки могут составлять 40% текущих затрат на установку. Утечки происходят не только в системе трубопроводов, но также и во внутренних уплотнениях прессов, падающих молотов, различных инструментов и клапанов.
Мониторинг и планирование потребления энергии
Компрессоры – крупные потребители энергии, и потому следует устанавливать для них отдельные измерители энергопотребления. Для больших установок следует установить измерители потока воздуха.
Диафрагменные расходомеры характеризуются низкими отношениями “понижения” (bad turn down ratio) и поэтому обеспечивают точные измерения только для одного уровня расхода. Не имеет смысла использовать один расходомер/измеритель, охватывающий несколько сооружений, когда есть потребность проверять рабочие характеристики или утечки воздуха.
Предложение по установке защиты по протоку охлаждающей жидкости на аммиачных холодильных установках (АХУ).
На компрессорах существуют шесть защит:
-     ДМ (давление масла);
-     ДН (давление нагнетания);
-     ДВ (давление всасывания);
-     ТН (температура нагнетания);
-     ТМ (температура масла) высокая;
-     УЖ (уровень жидкости).
На основании «Правил охраны труда и безопасности аммиачных холодильных установок» (МНПАМЧС-5.06.97) Комитета по надзору за безопасным проведением работ в промышленности и атомной энергетике, предусматривается введение в систему аварийных защит компрессора ещё одного параметра – протока охлаждающей жидкости компрессора.
В разделе 7 п.4 (Автоматическая защита компрессоров от гидравлических ударов и опасных режимов работы) указано «На каждом компрессоре, имеющем водяную охлаждающую рубашку, должно быть предусмотрено устройство, контролирующее проток воды и блокирующее пуск или отключающее компрессор при отсутствии протока».
На основании выше изложенного предлагается:
-     установить на каждый компрессор реле протока типа РПИ-20 (либо аналогичный);
-     подключить реле протока в систему защиты каждого компрессора А-80 (либо аналогичное).
Выполнение выше изложенных мероприятий приведёт к безаварийной эксплуатации АХУ.
Сжатый воздух в качестве энергоносителя имеет существенный недостаток – неэкономичность по затратам первичной энергии вследствие низкого коэффициента полезного действия компрессорных установок и воздухоиспользующего оборудования, значительных потерь в распределительных сетях и оборудовании.
Кроме того, применение сжатого воздуха сопряжено со сравнительно большими капитальными затратами и эксплуатационными расходами на его производство и распределение, повышенной шумностью и вибрацией, зачастую превышающими допустимые нормы.
Поэтому сжатый воздух следует использовать там, где применение других энергоносителей менее экономично или невозможно. Области применения сжатого воздуха на предприятии должны быть вопросами первостепенной важности, так как в общем балансе потребления электроэнергии на выработку сжатого воздуха расходуется (55-60%) электроэнергии и имеются резервы ее экономии при производстве и использовании сжатого воздуха.
При эксплуатации компрессорных станций необходимо соблюдать требования технических условий заводов-изготовителей для компрессоров и требование РД РТМ 26-12-39-80. Компрессорные станции общего назначения. Оборудование компрессорное.
Правила эксплуатации. Рекомендации по повышению технико-экономических показателей.
Выполнение требований, установленных этими нормативными документами, позволит обеспечить:
-         улучшение качества эксплуатации компрессорного оборудования;"
-         повышение эффективности работы компрессорных станций;"
-         несоблюдение требований этих документов ведет к снижению эффективности работы компрессоров.
Например:
-         повышение давления в сети на 0,1 МПа (1 кгс/см2) сверх необходимого для потребителей ведет к увеличению потребляемой мощности на 6-7%;
-         дополнительные 10 мм вод.ст. сопротивления всасывающего воздушного фильтра снижают производительность компрессора на 0,1%, удельный расход электроэнергии при этом увеличивается на 0,05%;"
-         повышение температуры всасывания на 30С снижает массовую производительность на 1%; "
-         повышение температуры воздуха, выходящего из промежуточных воздухоохладителей на 4,5 С при трехступенчатом сжатии (компрессор к250-61-5), а при четырехступенчатом сжатии (компрессор К345-82-1) на 30С увеличивает расход электроэнергии на 1%;"
-         применение в системах охлаждения сырой воды, не прошедшей водоподготовку, приводит к работе компрессорных установок в неэкономичном режиме и вызывает лишние трудозатраты на чистку теплообменной аппаратуры.
Целью данной работы является разработка технических предложений по снижению потребления сжатого воздуха и по снижению потребления электрической энергии на выработку сжатого воздуха.

Энергосбережение в системах сжатого воздуха

Нормативный срок службы поршневых компрессоров общего назначения составляет 15 лет. Более длительная эксплуатация компрессоров привела к их моральному старению и физическому износу, что в конечном итоге является причиной низкой эффективности и надежности их работы. Анализ состава основного оборудования компрессорных станций показывает, что в эксплуатации находится значительная доля компрессоров, срок службы которых превышает нормативный. Данные компрессорные установки имеют сравнительно низкие технико-экономические показатели. Реальное потребление электроэнергии компрессорными установками превышает нормативное на 15-20%. Отсюда следует вывод о необходимости замены устаревших компрессоров. Данное мероприятие повышает эффективность использования электроэнергии и надежность обеспечения производства сжатым воздухом, а также снижает затраты на ремонт компрессоров.

Важнейшим фактором рационального использования электроэнергии при выработке сжатого воздуха является правильная эксплуатация компрессорных установок. Наличие неизбежного гидравлического сопротивления воздушной сети приводит к необходимости повышения давления воздуха на компрессорной станции для того, чтобы обеспечить требуемое давление отдельных потребителей. Это приводит к перерасходу электроэнергии. Также следует отметить, что подключение к одной сети пневмопотребителй, отличающихся друг от друга характером работы, неэффективно, т.к. конечное давление воздуха оказывает большое влияние на удельный расход электроэнергии при его выработке и утечки во время использования. Утечки сжатого воздуха происходят в воздухопроводах компрессорной станции, в цеховых сетях вследствие неплотностей в зазорах цилиндров, клапанов, фланцевых соединений и т.д.

Всасывающий фильтр.

Всасываемый компрессорами воздух п омимо водяных и масляных паров содержат еще и механические примеси в виде пыли, песчинок и др., попадание которых в компрессор ведет у быстрому износу лопаток центробежных компрессоров, нарушению теплового режима, снижению производительности, увеличению расхода электроэнергии на выработку сжатого воздуха.
Для очистки всас ваемо о воздуха от пыли устанавливаются фильтры. Всасывающие фильтры компрессорного оборудования относятся к третьему классу воздухоочистителей (ГОСТ 17433-80), в соответствии с требованиями которого они должны улавливать пыль с частицами 10 мк и обеспечивать степень очистки воздуха не менее 60%.
В процессе эксплуатации в воздушных фильтрах накапливается пыль, увеличивается их сопротивление, снижается степень очистки всасываемого воздуха, что отрицательно сказывается на долговечности, надежности и экономичности компрессорной станции. Расчет и опыт показали, что с увеличением сопротив ения во всасывающем фильтре на 100 Па (10 мм. вод. ст.) производительность компрессора снижается на 0,1%, а удельный расход при этом увеличивается на 0,05%.
Для возможности наблюдения за состоянием всасывающего фильтра и принятия своевременных мер по его очистке или замене, он должен быть оборудован приборами контроля сопротивления.
Измерение величины аэродинамического сопротивления (перепада давления) во всасывающем фильтре осуществляется жидкостными дифманометрами, тягомерами, тягонапоромерами.
Типовыми проектами Госстроя СССР предусматривалась установка приборов контроля сопротивления всасывающих фильтров на компрессорах производительностью 10 м3/мин и выше.
На компрессорах предприятия проектом также была предусмотрена установка этих приборов, но они почему-то не установлены.
Для контроля состояния и своевременной замены фильтрующего материала необходимо установить на всех всасывающих фильтрах приборы контроля. Возможно установить жидкостный тягонапоромер типа ТНЖ-Н с пределами измерения 0-160 мм вод.ст. Класс точности – 1,5. Рабочая жидкость – этиловый спирт ТУ 25.11.918-81. Возможно применить и современные аналоги. Следует отметить, что даже на некоторых современных японских бытовых пылесосах установлены приборы контроля сопротивления пылесборников и отключают пылесос от сети при достижении предельно-допустимого сопротивления.


Поддержание оптимальных температурных режимов охлаждения сжатого воздуха.

Поддержание оптимальных температурных режимов при выработке сжатого воздуха является самым важным и наиболее труднодостижимым условием эксплуатации компрессоров. Для отвода тепла, образующегося при сжатии воздуха в компрессорах, применяется водяная система охлаждения.
В центробежных компрессорах К 345-92-1 после первой, второй и третьей ступени сжатия устанавливаются промежуточные воздухоохладители, для охлаждения сжатого воздуха, подаваемого из одной ступени сжатия в другую. Нормальный режим работы воздухоохладителей характеризуется разностью между конечной температурой воздуха и начальной температурой охлаждающей воды в 5-10 С (Л-1).
Установлено, что удельный расход электроэнергии увеличивается на 1% при недоохлаждении сжатого воздуха в промежуточных воздухоохладителях компрессоров К345 с четырехступенчатым сжатием на 3, а для компрессоров К 250 (трехступенчатое сжатие) – на 4,5 С.
Эффективность работы промежуточного воздухоохладителя можно судить по коэффициенту:
Кэ=t1-t2/t1-tв, где
"t1,t2 – температура сжатого воздуха на входе в промежуточный воздухоохладитель и на выходе из него соответственно, С;"
tв – температура охлаждающей воды, поступающей в воздухоохладитель,0С.
Для удовлетворительно работающего воздухоохладителя Кэ=0,85-0,9. Если Кэ 0,85, то это указывает на загрязненность воздухоохладителя или на недостаточную подачу воды.
Расход воды на охлаждение компрессоров изменяется в зависимости от температуры подаваемой воды, состояние охлаждаемых поверхностей и нагрузки компрессора.
Количество воды, подаваемой в систему охлаждения, должно быть таким, что бы вода нагревалась не более чем на 10-15% С. Температура охлаждающей воды, выходящей от воздухоохладителей, во всех случаях не должна превышать 40 С во избежания усиленного выделения солей временной жесткости и оседания их на поверхностях теплообмена (Л-4), (Л-1).


Водоподготовка и водоснабжение.

Вода, поступающая на охлаждение в компрессорные установки должна иметь карбонатную жесткость (временную) не более 2,85 мг-экв/кг.
Карбонатная жесткость воды характеризуется присутствием в ней бикарбонатов кальция и магния, т.е. Са(НСО3)2 и Мg(НСО3)2. Иначе ее называют временной жесткостью, так как эти соли при нагревании воды разлагаются и выпадают в осадок в виде карбоната кальция и гидроокиси магния. (СаСО3 и Мg (ОН)2). Эта реакция начинает протекать же при температуре +35 С, а при +100 С происходит полное разложение бикарбонатов. Карбонаты калия и гидроокиси магния выпадают в осадок на поверхностях воздухоохладителей и ухудшают теплообмен.
Некарбонатная жесткость воды характеризуется в ней любых других солей кальция и магния, например СаСl2, МgCl2, СаSО4, СаSiO3. MgSiO3 и др. Иначе некарбонатную жесткость называют постоянной жесткостью. Общая жесткость воды равна сумме временной и постоянной жесткости. Анализ пробы воды, взятой из системы охлаждения компрессоров 4 ноября 2003 г. и проведенной в лаборатории БНТУ, показал, что общая жесткость воды составляет 4,8 мг-экв/кг, в т.ч. карбонатная жесткость.
4,0 мг-экв/кг, что является значительным превышением допустимого значения карбонатной (временной) жесткости.
От качества воды, подающей на охлаждение, зависит периодичность очистки поверхностей теплообмена воздухоохладителей. Более частые очистки поверхностей теплообмена от отложений накипи механическим или химическим способом сокращает сроки службы трубных пучков воздухоохладителей.


Контроль параметров работы компрессорных установок.

Для объективной оценки количественных и качественных характеристик работы, как отдельных компрессорных установок, так и всей компрессорной станции в целом, для определения их технического состояния и своевременного устранения неполадок, необходим постоянный контроль и регистрация параметров.
"Показания приборов контролируемых параметров должны вносится в журнал учета работы компрессора: после пуска; через установленные инструкцией сроки, но не реже, чем чрез два часа работы; перед остановкой компрессора. Применяются как показывающие, так и регистрирующие приборы."
Журнал учета работы компрессорных установок и контролируемых параметров должен ежесуточно проверятся и подписываться лицом, ответственным за безопасную эксплуатацию компрессорной установки.
Для контроля за экономической и безопасной работой компрессорных установок они должны быть укомплектованы контрольно-измерительными приборами:
-         манометрами, установленными после каждой ступени сжатия и на линии нагнетания после компрессора, а так же на воздухосборниках;
-         термометрами или другими датчиками для измерения температуры сжатого воздуха, установленными на каждой ступени компрессора, после промежуточных и концевых воздухоохладителей, воды на входе и на выходе из промежуточных и концевых воздухоохладителей.

Пневматический ручной инструмент.



Пневматический ручной инструмент на предприятии это в основном сверлильные, шлифовальные и зачистные машины. КПД шлифовальных машинок 2-6% при условии, что утечек сжатого воздуха нет и инструмент новый. С учетом реальных условий на предприятии КПД этого инструмента значительно ниже. Для шлифовальной машинки с мощностью на круге 0,3 кВт расход сжатого воздуха давлением в месте потребления 5 атм составляет 0,8 м/мин. Устан овленная мощность компрессора колеблется в пределах 6-6,5 кВт на 1 м3/мин при давлении 7 атм. Следовательно, для работы одного пневмоинструмента мощностью 0,3 кВт требуется компрессор мощностью 4,8-5,2 квт.
Часовой расход электроэнергии на пневматическую шлифовальную машинку при коэффициенте использования будет составлять 5 кВт*0,6*1час=3 кВт*ч. Электроинструмент же в тех условиях будет потреблять
0,3 кВт*0,6*1час=0,18 кВт*ч
т.е. (3/0,18=16,6) в 16.6 раз меньше.
Обоснованность применения пневмоинструмента на некоторых участках по нашему мнению сомнительна.




 
Последнее обновление ( 27.03.2008 )