Расчет системы воздухоснабжения промышленного предприятия - Курсовая работа

Расчет системы воздухоснабжения промышленного предприятия газопровод воздухоснабжение магистральПрактически на любом промышленном предприятии в качестве газообразного энергоносителя используется сжатый воздух. На производство конечного технологического продукта доля расхода первичной для его производства на различные нужды энергии колеблется от 5% до 30 % от общего энергопотребления.Системы воздухоснабжения промышленных предприятий предназначены для централизованного обеспечения разнообразных потребителей сжатым воздухом с заданными параметрами по количественным (расход) и качественным (давление, температура, влажность, чистота и т.д.) показателям в соответствии с заданным графиком потребления. Для обеспечения индивидуального технологического режима единичных крупных потребителей сжатого воздуха создают блочную компоновку компрессор - технологический агрегат. в этом случае компрессор располагается у потребителя либо в непосредственной близости от объекта устанавливается компрессорная станция для индивидуального регулирования режимов потребления энергоносителя. Это относится прежде всего к предприятиям черной и цветной металлургии, а также химической промышленности, где сосредоточенны наиболее крупные технологические установки, использующие сжатый воздух. На компрессорных станциях устанавливаются устройства для забора и очистки воздуха от механических примесей, компрессоры для получения сжатого воздуха и вспомогательное оборудование для охлаждения, дополнительной осушки и очистки, выравнивания давления и аккумулирования энергоносителя. У потребителя сжатый воздух расходуется в основном на технологические нужды (интенсификация процессов горения, получение кислорода, выплавка чугуна и стали и т.д.) и на силовые процессы (привод многочисленных пневмоустройств и механизмов).Трубопроводные коммуникации компрессорных станций - это воздухопроводы, водопроводы, маслопроводы и т.д. Воздушные коммуникации, предназначенные для транспортирования энергоносителя от всасывающего устройства до потребителя, подразделяются на всасывающий, нагнетательный и магистральный воздухопроводы. Сжатый воздух в трубопроводах данного типа имеет повышенную температуру, поэтому в целях безопасности работы обслуживающего персонала трубопроводы, как правило, подлежат теплоизоляции. Внутри зданий воздухопроводы имеют верхнее (по строительным конструкциям) и нижнее (в каналах и траншеях) размещение.Трубы соединяются между собой сваркой; фланцевые соединения делаются только в местах присоединения арматуры и оборудования. Для удаления конденсирующейся в воздухопроводе влаги должен быть предусмотрен дренаж и сами воздухопроводы прокладываются с уклоном 0,0025-0,004 в направлении движения воздуха (обычно 0,003). В наиболее низких точках воздухопроводов устанавливаются спускные и продувочные краны или простейшие влагомаслоотделители с автоматической или ручной продувкой воздухопровода. Межцеховые сети монтируются в подземных траншеях и каналах ниже глубины промерзания грунта с прочими энергетическими коммуникациями - паропроводами, трубопроводами горячей воды и т.д. На узлах ввода в цехи устанавливается задвижка, влагоотделитель, манометр, измерительная шайба с дифманометром для замера расхода воздуха цехом.Расчет сети газопроводов и каналов производится в следующем порядке. Составляется подробно в изометрии имеющаяся или предполагаемая схема газопроводной сети (системы каналов исследуемого объекта) для предприятия с нанесением длин участков, необходимой запорной арматуры и количества протекающего энергоносителя. Выбирается расчетная магистраль воздухопровода, имеющая наибольшее протяжение от источника генерации и трансформации энергоносителя до наиболее удаленного потребителя и, как правило, характеризуемая наибольшими гидравлическими потерями.Определяем диаметры газопроводов круглого сечения при давлении, близком к атмосферному (например, системы вентиляции), или под давлением (например, системы воздухоснабжения): d = , м (1) где Qн - расход воздуха при нормальном давлении, м3/с;rн - плотность воздуха при нормальном давлении, кг/м3;rсж - плотность сжатого воздуха, кг/м3;n - скорость движения воздуха, м/с.Определяем плотность сжатого воздуха: rсж = , кг/м3 (2) где Р - абсолютное давление (среднее) на расчетном участке, кг/м2; R - газовая постоянная, равная 29,97 кг*м/кг*0С, если давление в кг/м2, R=287,14 Дж/кг*0С, если давление дается в единицах Н/м2. Определяем температуру сжатого воздуха в нагнетательном трубопроводе при адиабатном процессе многоступенчатого сжатия по выражению: Тсж = [(тн 273 ) DT ] я e k-1/k , 0K (3) где тн - температура на всасывании, 0С; Определяем степень сжатия в каждой ступени компрессора при условии равенства в ней отношения давлений для всех ступеней: e = , (4) где e - отношение давлений в каждой ступени компрессора (степень сжатия);n - число ступеней компрессора;Рк - давление воздуха, выходящего из последней ступени;Рн - давление воздуха, поступающего в последнюю ступень компрессора.

Содержание

Введение

1. Общая характеристика систем воздухоснабжения и потребления энергоносителей

2. Коммуникации газообразных энергоносителей

2.1 Трубопроводы компрессорных станций

2.2 Пневмосети промышленных предприятий

3. Расчет магистральных газопроводов

3.1 Порядок расчета газопроводов

3.2 Расчетные диаметры газопроводов

3.3 Определение и выбор расчетных коэффициентов

3.4 Определение потерь напора и давления на трение

3.5 Определение давления на промышленной энергетической станции

4. Расчет и выбор основного оборудования и показателей компрессорной станции

4.1 Определение нагрузок на компрессорную станцию

4.2 Выбор влагомаслоотделителей

4.3 Выбор воздухосборников