Библиографическое описание:

Хошимов Ф. А., Рахмонов И. У. Повышение эффективности работы компрессорных станций за счет внедрения системы увлажнения воздуха на входе в компрессор // Молодой ученый. — 2014. — №14. — С. 67-69.

На предприятиях черной металлургии для выработки сжатого воздуха затрачивается большое количество электроэнергии.

В частности на ОАО «Узметкомбинат» на производство сжатого воздуха расходуется 22 % электроэнергии от общего расхода. Производство оснащено несколькими воздушными компрессорами марки К-500–61–1. Эти компрессоры оснащены синхронными двухполюсными турбодвигателями трехфазного тока марки СТД-3150–23УХЛИ с мощностью 3150 кВт [2,3].

Данная стационарная компрессорная установка с центробежным шестиступенчатым компрессором  с двумя ступенями промежуточного охлаждения предназначена для сжатия атмосферного воздуха и подачи его в сеть сжатого воздуха.

Воздух засасывается компрессором из атмосферы через всасывающий воздухопровод и, проходя через стационарный воздушный фильтр, очищается от механических примесей (пыль, сор и пр.). Компрессор снимает воздух и подает его в нагнетательный воздухопровод. В нагнетательномвоздухопроводе воздух последовательно проходит воздухоохладитель и поступает в сеть сжатого воздуха компрессорной станции.

Опыт эксплуатации компрессорных установок «Узметкомбината» показывает, что достаточно сильное влияние на потребляемую мощность и производительность компрессора оказывают климатические условия (температура, относительная влажность, барометрическое давление наружного воздуха). Среди всех режимных и эксплуатационных факторов, наиболее сильно влияет на производительность температура наружного воздуха, что связано с затратами электроэнергии на сжатие воздуха в компрессоре при изменении его плотности [3].

На комбинате в летний период работают четыре турбокомпрессора, а в осенне-зимний период - три компрессора. Это связано с изменением плотности воздуха. Плотность воздуха — это количество воздуха, содержащегося в 1 м3 объема.

Установлено, что 1 м3 воздуха при стандартных атмосферных условиях (барометрическое давление 760 мм. рт. ст., t=+150С) весит 1,225 кгс, следовательно, весовая плотность (удельный вес) 1 м3 объема воздуха в этом случае равна g=1,225 кгс/м3.

Весовая плотность воздуха (q) — это вес воздуха в объеме 1 м3, вычисляющийся следующим образом:

, кгс/м3,

где      G — вес воздуха, кгс;

V — объем воздуха, м3.

Необходимо отметить, что в зимний период плотность воздуха при температуре 00С равна 1,29 кгс/м3, а в летний, при температуре +400С равна 1,13 кгс/м3. Это позволяет комбинату в осенне-зимний период работать тремя компрессорами, а в летний - четырьмя компрессорами. Это означает, что в осенне-зимний период плотность воздуха наибольшая, а в летний, в теплую погоду, наименьшая. В целях снижения расхода электроэнергии в летний период года, на комбинате внедрена система охлаждения воздуха на входе в компрессор, т. е. снижение температуры наружного воздуха забираемого компрессором из атмосферы. Внедрение системы увлажнения воздуха на входе в компрессор в теплый период года повышает эффективность работы компрессора [1].

Рис. Схема камеры увлажнения: 1 — поддон; 2 — установленный на поддоне корпус; 3- увлажнители центробежные; 4 — коллектор со стойками, соединёнными гибкими шлангами с трубками для подвода воды к увлажнителям,5 — каплеуловитель; 6 — ёмкость сбора воды (бак); 7 — устройство подпитки водопроводной воды; 8 — фильтр забора циркуляционной воды; 9 — циркуляционный насосом и его обвязка, уровнемер, узел перелива; 10 — слив в канализацию

Экспериментальные исследования, проведенные в лабораторных условиях, показывают, что система увлажнения воздуха позволяет снизить температуру наружного воздуха, что, в свою очередь, повышает плотность воздуха подаваемого в компрессор. Например, при постоянном давлении 760 мм. рт. ст. и температуре воздуха +300С при относительной влажности 40 %, увлажнение до 80 % дает снижение температуры до 22,50С, а с 20 % до 80 % позволяет снизить температуру до 180С.

Для этой цели комбинату рекомендовано установить на компрессорной станции устройство увлажнения воздуха на входе в компрессор.

Искусственное увлажнение воздуха оказывает значительное влияние на повышение производительности компрессора на 20 и более процентов.

Для увлажнения применяются специальные механические распылители воды, в которых жидкость поступает на вращающиеся диски, покрывая их тонким слоем, затем, срываясь с наружного края диска, она попадает в генератор аэрозольных частиц и в виде тумана смешивается с воздухом, проходящим через рециркуляционную установку. Такой способ увлажнения воздуха не требует предварительной подготовки воды, не засоряет форсунки, обеспечивает мелкий распыл воды и эффективное увлажнение воздуха водой [3].

В состав рециркуляционно-увлажнительной установки входят вентиляторная секция, секция увлажнения, секция воздухораспределения и система автоматического регулирования.

Таблица

Технические характеристики камер увлажнения воздуха

Тип, марка

Наименование показателей

Номиналь­ная производительность по воздуху, м3

Расход воды на подпитку не более, м3

Коэфф. орошения

Степень увлажнение не менее, %

Потребляемая мощность не более, кВт

Размеры, мм

Длина

Ширина

Высота

Роса-6

60 000

0,7

0,025

90

1

1900

2480

2480

Внедрение данной установки увлажнения воздуха на комбинате позволяет круглый год работать тремя воздушными компрессорами марки К-500. В настоящие время на комбинате в летный период работают четыре компрессора К-500, а в зимний период три компрессора.

Перевод одного компрессора в резерв позволит комбинату снизить удельный расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха.     

Таким образом, можно сделать заключение, что внедрение предлагаемой системы увлажнения позволит увеличить производительность компрессора и снизить удельный расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха в летний период, когда плотность воздуха ниже нормы.

Литература:

1.                  Гофман Г. Б. Нормирование потребление энергии и энергетические балансы промышленных предприятий. М.: Энергия, 1966

2.                  Хошимов Ф. А., Аллаев К. Р. Энергосбережение на промыщленных предприятиях. Т.: «Фан», 2011

3.                  Хошимов Ф. А. Методические основы энергосбережения в промышленности. Ташкент, 2010

Основные термины: сжатого воздуха, увлажнения воздуха, плотность воздуха, наружного воздуха, системы увлажнения воздуха, период плотность воздуха, выработку сжатого воздуха, увлажнение воздуха, выработки сжатого воздуха, производство сжатого воздуха, сжатого воздуха компрессорной, установки увлажнения воздуха, устройство увлажнения воздуха, система увлажнения воздуха, способ увлажнения воздуха, плотность воздуха наибольшая, Весовая плотность воздуха, воздуха в летний период, температура наружного воздуха, давление наружного воздуха

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle