2.4. Графики нагрузок на компрессорную станцию

Изменение нагрузок на компрессорную станцию можно изобразить графиком потребления сжатого воздуха, который будет показывать степень использования работающих компрессорных установок в определенные отрезки времени.

На рис. 19 представлен суточный график нагрузки на компрессорную станцию машиностроительного завода, на котором основными потребителями сжатого воздуха являются пневмоинструменты. На компрессорной станции установлены 4 компрессора номинальной производительностью по 20 м³/мин каждый. Один из компрессоров резервный. Во вторую смену потребление сжатого воздуха составляет 60 – 65 % от расхода в первую смену.

При работе трех компрессоров в 1–ую смену и при работе двух компрессоров во 2–ую смену пиковые нагрузки и, соответствующие максимальным расходам, обеспечиваются воздухом за счет объемов воздухосборников и емкости сети воздуховодов.

График показывает, что потребление сжатого воздуха в течение суток происходит неравномерно. Площадь, ограниченная осью абсцисс, кривой графика и крайними ординатами, соответствует количеству сжатого воздуха, выработанного компрессорной станцией за определенный промежуток времени. Из графика видно, что даже в те часы суток, когда пневмоприемники завода не работают, например, с 3 до 7 часов утра, расход воздуха продолжается ввиду утечек через неплотности в местах соединения внешней сети с пневмоприемниками и утечек в механизмах самих потребителей сжатого воздуха, независимо от того, работает ли потребитель в данный момент или нет. Расходы воздуха в нерабочие часы покрываются за счет воздуха, находящегося в воздухопроводах и воздухосборниках. Во время работы пневмоприемников утечки воздуха увеличиваются и составляют 15 – 30% от средней нагрузки на компрессорную станцию. Суточный график показывает, в какое время суток будут «пики» нагрузок. Это дает возможность подготовить оборудование к покрытию максимальных расходов. График нагрузки можно строить для месяца, сезона и года. Годовой график нагрузки позволяет судить о том, когда удобнее всего в течение года производить на данном предприятии профилактические осмотры и ремонты оборудования.

Рис. 19. Суточный график нагрузки на компрессорную станцию машиностроительного завода работающего в две смены

График нагрузки компрессорной станции дает возможность судить об экономичности работы компрессорной станции, т. е. о степени использования установленной мощности (установленной производительности компрессорной станции), а также помогает правильно выбирать оборудование при проектировании новой компрессорной станции.

Степень использования установленной производительности компрессорной станции выражается коэффициентом использования установленной мощности (Р).

Коэффициентом использования установленной производительности компрессорной станции называется отношение количества воздуха, фактически выработанного за определенный промежуток времени, к тому, количеству воздуха, которая могла бы выработать компрессорная станция, работая в течение всего этого времени с постоянной нагрузкой, равной ее установленной производительности без резерва, т. е. рабочей производительности станции.

Коэффициент использования установленной производительности для компрессорной станции можно определить по формуле:

,

(30)

где – количество воздуха, выработанное компрессорной станцией, равное средней нагрузке на компрессорную станцию, м³/мин;

–установленная производительность компрессорной станции, м³/мин;

–производительность резервных компрессорных установок, м³/мин.

Эксплуатация компрессорной станции должна быть организована так, чтобы компрессоры работали с полной нагрузкой. Работа неполностью загруженного компрессора увеличивает удельный расход электроэнергии. При наличии на компрессорной станции различных по производительности компрессорных агрегатов необходимо распределять нагрузку между ними так, чтобы все одновременно работающие компрессоры были полностью загружены. Для каждой компрессорной станции должен быть разработан график работы компрессоров, обеспечивающий минимальный удельный расход электроэнергии компрессорной станции. В основу графика должны быть положены наиболее экономичные компрессорные установки, вырабатывающие максимально возможное количество воздуха.

С целью экономии электроэнергии, а также для составления графика проведения ремонтных и профилактических работ необходимо для каждой компрессорной станции разрабатывать различные комбинации совместной работы компрессоров, определяя для каждой комбинации суммарные удельные расходы электроэнергии при разных нагрузках.