- •Дисциплина Технологические энергоносители предприятий
- •Часть II
- •Системы воздухоснабжения предприятий
- •1. Оборудование систем производства сжатого воздуха промышленных предприятий
- •1.1. Общая характеристика систем воздухоснабжения
- •1.2. Принципиальная технологическая схема воздушной компрессорной станции
- •1.3. Принцип действия и классификация компрессоров
- •1.4. Области применения компрессорных машин
- •1.5. Конструктивное устройство различных типов компрессоров
- •1.6. Компоновка компрессорных станций
- •2. Нагрузки на воздушную компрессорную станцию и методы их расчета
- •2.1. Нагрузка на компрессорную станцию
- •2.2. Определение нагрузки на компрессорную станцию
- •2.3. Расчет производительности компрессорной станции
- •2.4. Графики нагрузок на компрессорную станцию
- •2.5. Графики давления сжатого воздуха
- •3. Расчет и выбор оборудования систем производства сжатого воздуха
- •3.1. Выбор компрессоров
- •3.2. Очистка атмосферного воздуха и расчет воздушных фильтров
- •3.3. Расчет и выбор концевых воздухоохладителей
- •3.4. Расчет и выбор влагомаслоотделителей
- •3.5. Установки для осушки воздуха
- •3.6. Расчет и выбор воздухосборника
- •4. Системы распределения сжатого воздуха промышленных предприятий
- •4.1. Общие сведения
- •4.2. Воздухораспределительные сети
- •4.3. Расчет воздухопроводов сжатого воздуха
- •4.4. Прокладка воздухораспределительных сетей
- •5. Пути экономии энергоресурсов в системах производства и распределения сжатого воздуха
- •5.1. Влияние начальных и конечных параметров воздуха на производительность и экономичность компрессорных станций
- •5.2. Регулирование производительности компрессоров и давления нагнетаемого воздуха
- •5.3. Нормирование удельного расхода электроэнергии на сжатом воздухе
- •5.4. Утилизация теплоты, отводимой от компрессорных установок Теплоутилизационная установка для нагрева воды
- •Применение абсорбционных бромисто-литиевых холодильных машин и тепловых насосов
- •5.5. Использование вторичных энергетических ресурсов для производства сжатого воздуха
- •6. Охлаждающие устройства оборотного водоснабжения
- •Системы и установки обеспечения предприятий продуктами разделения воздуха. Роль кислорода в интенсификации технологических процессов.
- •Техника безопасности в кислородном хозяйстве
- •Установки для производства кислорода
- •Системы производства и распределения контролируемых
- •Системы производства контролируемых и защитных атмосфер
- •Эндотермические генераторы.
- •Системы распределения контролируемых атмосфер на промышленном предприятии.
- •Системы производства и распределения искусственного холода. Классификация установок по производству искусственного холода.
- •Компрессионные установки для производства холода. Хладагенты и криоагенты, применяемые в системах производства холода.
- •Хладоносители
- •Воздушная компрессионная холодильная установка
- •Парожидкостная компрессорная холодильная установка.
- •Элементы систем производства холода. Компрессоры холодильных установок.
- •А.М. Парамонов, а. П. Стариков расчет и выбор оборудования воздушных компрессорных станций
- •1. Расчет и выбор оборудования воздушных
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Расчет производительности компрессорной станции и выбор компрессоров
- •1.3. Расчет воздушных фильтров
- •1.4. Расчет воздухоохладителя
- •1.5. Расчет влагомаслоотделителя
- •1.6. Расчет воздухосборника
- •А.М. Парамонов, а. П. Стариков расчет конструктивных параметров водоохлаждающих устройств Омск 2008
- •1. Расчет водоохлаждающих устройств
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Расчет пруда-охладителя
- •1.3. Конструкторский тепловой расчет градирни
- •1.4. Расчет вентиляции градирен
- •1.5. Поверочный расчет башенной градирни
- •1.6. Поверочный расчет вентиляторной градирни
- •1.7. Определение основных размеров брызгального бассейна
Хладоносители
Транспорт холода в системе хладоснабжения промышленного предприятия осуществляется с помощью хладоносителей. В качестве хладоносителей используются жидкости, температура затвердевания которых ниже температуры потребителя холода. Обычно это водные растворы (рассолы) солей CaCl2 и NaCl.
Для снижения потерь напора в системах хладоснабжения хладоноситель должен обладать малой вязкостью, а кроме того иметь небольшую коррозийную активность по отношению к черным и цветным металлам, низкую токсичность и не быть взрывоопасным. Температура замерзания tf водных растворов солей CaCl2 и NaCl и некоторые их физические свойства могут быть найдены из таблицы и графических зависимостей.
Воздушная компрессионная холодильная установка
Применение воздуха в качестве хладоагента желательно вследствие его большой доступности и абсолютной безвредности для человека.
Работа системы производства холода, где в качестве хладоагента используется воздух (рис) состоит в следующем. Воздух от производственных объектов хладопотребления 1 засасывается воздушным компрессором 5, затем подвергается сжатию, в результате чего его температура и давление повышается. Из компрессора сжатый воздух поступает в охладитель 4, где он охлаждается проточной водой, поступающей из системы производственного водоснабжения, при p=const и приобретает температуру охлаждающей воды.
Из охладителя хладоагент направляется в расширитель 3 (детандер), где его давление снижается (к примеру, до атмосферного). При расширении воздух совершает работу, в результате чего температура снижается. После расширителя воздух направляется в систему распределения холода 2 и оттуда к потребителям 1.
В TS –координатах компрессорный цикл представлен на рис. Площадь фигуры 6-4-1-5 соответствует количеству теплоты qo, воспринятого системой от промышленного охлаждаемого объекта, а фигуры 6-3-2-5 – кол-во теплоты qк, переданной охлаждающей воде. Площадь фигуры 1-2-3-4- выражает затраты энергии на осуществление цикла и эквивалентна механической работе сжатия хладоагента (воздуха).
Холодильный коэффициент
(1)
Можно записать, что
Пологая Cp=const и подставляя значения Cp в формулу (1), запишем
Полученное выражение преобразуем в виду:
(2)
Из адиабат 1-2 и 3-4 имеем (рис. 1)
Но P2 = P3=const и P1=P4=const, следовательно,
Выполняя подстановку полученных соотношений в формулу (2), окончательно запишем
(3)
Сравнивая холодильный коэффициент с(холодильный коэффициент машины, работающей по обратному циклу Карно), видим, что в холодильной установке определяющими параметрами являются температура воды в системе технического водоснабжения и температура хладоагента в системе распределения холода. Поэтому сравнение будет выполняться для интервала температурT3 …..T1. Для этих пределов температур холодильный коэффициент в цикле Карно
(4)
Сравнивая выражения (4) и (3), видим, что >.
Холодильный коэффициент действительного цикла воздушной холодильной машины можно выразить как функцию отношения P2/P1 конечного P2 и начального P1 давлений в компрессоре. Из адиабаты сжатия 1-2 имеем
(5)
Подставляя выражение (5) в формулу (3), получаем
Сравнительные расчеты выявляют отрицательные стороны воздуха как хладоагента при использовании его в поршневых машинах. Основной его недостаток – низкая производительность, что влечет за собой его большие расходы и, в конечном итоге, повышенные конечные затраты при сооружении системы производства и распределения холода. В настоящее время при использовании в качестве хладоагента воздуха (разделение воздуха в цикле Капицы) применяют не поршневые компрессоры, а турбокомпрессоры, которые при достаточной компактности обладают высокой производительностью.