Ванин вариант (Типовик неизвестного варианта)

Расчетное задание 2.6

По дисциплине <<Системы производства и распределения энергоносителей на промышленных предприятиях>>

Для заданных потребителей сжатого воздуха:

Доменная печь 1 - V1=1900000000 м³/год, P1=0,37 МПа, h1=7700 ч/год

Доменная печь 2 - V2=2300000000 м³/год, P2=0,42 МПа, h2=7900 ч/год

Воздухоразделительная установка ВРУ 1: КтК- 35

Воздухоразделительная установка ВРУ 2: КА- 15

Пневмоприемники:

Инструменты: механические ножницы – 18шт

шлифовальные машины – 45шт

Оборудование: прессы – 60шт

1 Определим расчетную потребность в сжатом воздухе.

А) Доменная печь 1 - V1=1900000000 м³/год, P1=0,37 МПа, h1=7700 ч/год (укрупненный метод)

Средняя часовая производительность:

V1 ср= V1/ h1 =1900000000/7700=246753,247 м³/ч

Средняя часовая производительность c учетом коэффициента утечек:

Принимаем в соответствии с рекомендациями Кут=1,06

V1 ср= V1 ср·Кут=246753,247·1,06=261558,442 м³/ч

Максимальная часовая производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий пики потребления сжатого воздуха Кmax=1,3

V1max= V1 ср·Кmax=261558,442·1,3=340025,975 м³/ч

Максимально длительная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент неодновременности βм.д.=0.95

V1м.д.=V1max·βм.д =340025,975·0,95=323024,676 м³/ч

Максимально реальная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий затраты на собственные нужды βс.н=1,06

V1м.р= V1м.д ·βс.н.=323024,676·1,06=342406,157 м³/ч (Потребность в сжатом воздухе) P1=0,37 МПа

V1м.р=5706,769 м³/мин

Б) Доменная печь 2 - V2=2300000000 м³/год, P2=0,42 МПа, h2=7900 ч/год (укрупненный метод)

Средняя часовая производительность:

V2 ср= V2/ h2 =2300000000/7900=291139,241 м³/ч

Средняя часовая производительность c учетом коэффициента утечек:

Принимаем в соответствии с рекомендациями Кут=1,06

V2 ср= V2 ср·Кут=291139,241·1,06=308607,595 м³/ч

Максимальная часовая производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий пики потребления сжатого воздуха Кmax=1,3

V2max= V2 ср·Кmax=308607,595·1,3=401189,873 м³/ч

Максимально длительная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент неодновременности βм.д.=0.95

V2м.д.=V2max·βм.д =401189,873·0,95=381130,380 м³/ч

Максимально реальная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий затраты на собственные нужды βс.н=1,06

V2м.р= V2м.д ·βс.н.=381130,380·1,06=403998,203 м³/ч (Потребность в сжатом воздухе) P2=0,42 МПа

V2м.р=6733,303 м³/мин

В) Воздухоразделительная установка ВРУ 1: КтК- 35

Все параметры выписаны для воздуха:

Степень сжатия: ε=79%

Давление на входе в ВРУ: P3=0,655мПа

Агрегатное состояние воздуха: газ

Необходимое количество воздуха: V3 =3000 м³/мин

(Средняя часовая производительность: V3ср= V3 ср·Кут =3000·1,06=3180 м³/ч)

V3max= V3 ср·Кmax=3180·1,3=4134 м³/ч Максимальная производительность

V3м.р.=V3max·βм.д =3900·0,95=3927,3 м³/ч Максимально длительная производительность

V3м.р= 3927,3 м³/ч (Потребность в сжатом воздухе) P3=0,655 МПа

V3м.р=3927,3м³/мин

Г) Воздухоразделительная установка ВРУ 2: КА- 15

Все параметры выписаны для воздуха:

Степень сжатия: ε=79%

Давление на входе в ВРУ: P4=0,530мПа

Агрегатное состояние воздуха: газ

Необходимое количество воздуха: V4=1416,667 м³/мин

(Средняя часовая производительность: V4ср= V4 ср·Кут =1416,667·1,06=1501,667 м³/ч)

V4max= V4 ср·Кmax=1501,667·1,3=1952,167 м³/ч Максимальная производительность

V4м.д.=V4max·βм.д =1952,167·0,95=1854,559 м³/ч Максимально длительная производительность

V4м.р= 1854,559 м³/ч (Потребность в сжатом воздухе) P4=0,530 МПа

V4м.р=1854,559м³/мин

Д) Пневмоприемники: инструменты: механические ножницы – 18шт

(Расчетный метод)

Средняя производительность:

V5 ср (пи)=n(пи)·q(пи)·Кспр= n(пи)·q(пи)·Кодн·Кзагр·Кут·Кизн

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент одновременности - Кодн=0,55

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент загрузки - Кзаг=0,6

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент утечек - Кут=1,1

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент износа - Кизн=1,12

Принимаем в соответствии с рекомендациями единичную потребность

в сжатом воздухе механических ножниц - q(пи)=1 м³/мин

Количество механических ножниц - n(пи)=18шт

V5 ср (пи)=18·1·0,55·0,6·1,1·1,12=7,328 м³/мин

Максимальная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий пики потребления сжатого воздуха Кmax=1,3

V5max (пи)·= V5 ср (пи)·Кmax=7,328·1,3=9,516 м³/мин

Максимально длительная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент неодновременности βм.д.=0,95

V5м.д (пи).=V5max (пи)·βм.д =9,516·0,95=9,035 м³/мин

Максимально реальная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий затраты на собственные нужды βс.н=1,06

V5 м.р (пи)= V5 м.д (пи)·βс.н.=9,035·1,06=9,580 м³/мин (Потребность в сжатом воздухе)

P5=0,6 МПа

Е) Пневмоприемники: инструменты: шлифовальные машины – 45шт

(Расчетный метод)

Средняя производительность:

V6 ср (пи)= n(пи)·q(пи)·Кисп·Кут·Кизн

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент одновременности - Кодн=0,6

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент загрузки - Кзаг=0,7

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент утечек - Кут=1,1

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент износа - Кизн=1,1

Принимаем в соответствии с рекомендациями единичную потребность

в сжатом воздухе шлифовальных машин - q(пи)=2 м³/мин

Количество шлифовальных машин - n(пи)=45шт

V6 ср (пи)=45·2·1,1·1,1·0,7·0,6=45,738 м³/мин

Максимальная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий пики потребления сжатого воздуха Кmax=1,3

V6max (пи)= V6 ср (пи)·Кmax=45,738·1,3=59,459 м³/мин

Максимально длительная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент неодновременности βм.д.=0,95

V6м.д (пи).=V6max (пи)·βм.д =59,459·0,95=56,486 м³/мин

Максимально реальная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий затраты на собственные нужды βс.н=1,06

V6 м.р (пи)= V6 м.д (пи)·βс.н.= 56,486·1,06=59,876 м³/мин (Потребность в сжатом воздухе)

P6=0,6 МПа

ж) Пневмоприемники: оборудование: прессы - 60 шт

(Расчетный метод)

Средняя производительность:

V7 ср (по)= n(по)·q(по)·Кисп·Кут·Кизн

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент использования - Кисп=0,7

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент утечек - Кут=1,1

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент износа - Кизн=1,2

Принимаем в соответствии с рекомендациями единичную потребность

в сжатом воздухе прессов - q(по)=1,7 м³/мин

Количество прессов - n(по)=60шт

V7 ср (по)=60·1,7·0,7·1,1·1.2=94,248 м³/мин

Максимальная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий пики потребления сжатого воздуха Кmax=1,3

V7max (по)= V7 ср (по)·Кmax=94,248·1,3=122,522 м³/мин

Максимально длительная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент неодновременности βм.д.=0,95

V7м.д (по).=V7max (по)·βм.д =122,522·0,95=116,396 м³/мин

Максимально реальная производительность:

Принимаем в соответствии с рекомендациями коэффициент учитывающий затраты на собственные нужды βс.н=1,06

V7 м.р (по)= V7 м.д (по)·βс.н.=116,396·1,06=123,380 м³/мин (Потребность в сжатом воздухе)

P7=0,6МПа

Максимальная реальная производительность для всех пневмоприемников:

Vобщ= V5 м.р (пи)·V6 м.р (пи)·V7 м.р (по)=9,580+59,876+123,380=192,836 м³/мин

Pобщ=0,6МПа

2 Выбор типа (марки) и количества компрессоров с учетом резервирования.

А) Выбор типа (марки) и количества компрессоров с учетом резервирования для доменных печей

Доменная печь 1: P1=0,37 МПа; V1м.р=5706,769 м³/мин

Выбираем 2 турбокомпрессора марки К-3250-41-1 (общая производительность 6300 м³/мин)

Доменная печь 2:P2=0,42 МПа; V2м.р=6733,303 м³/мин

Выбираем 5 турбокомпрессоров марки К-1500-62-2 (общая производительность 7400 м³/мин)

Резервный турбокомпрессор для доменных печей выберем по максимальной производительности:

Выбираем 1 турбокомпрессор марки К-3250-41-2

Б) Выбор типа (марки) и количества компрессоров с учетом резервирования для ВРУ:

ВРУ 1: P=0,655 МПа; V3м.р=3927,300 м³/мин

Выбираем 1 турбокомпрессор марки К-3000-61-1 и 1 компрессор марки К-905-61-1 (общая производительность 4115 м³/мин)

ВРУ 2: P=0,53 МПа; V4м.р=1854,559 м³/мин

Выбираем 1 турбокомпрессор марки К-1500-62-2 и 1 турбокомпрессор марки К-500-61-1 (производительность 2005 м³/мин)

Резервный компрессор для ВРУ выберем по максимальной производительности:

Выбираем 1 турбокомпрессор марки К-3000-61-1

Г) Выбор типа (марки) и количества компрессоров с учетом резервирования для пневмооборудования:

Пневмоприемники : Pобщ=0,6 МПа; Vобщ=192,836 м³/мин

Выбираем 2 поршневых компрессора марки ВГ-100/8 (общая производительность 200 м³/мин)

Резервный компрессор для пневмоприемников выберем по максимальной производительности:

Выбираем 1 поршневой компрессор марки ВГ-100/8

Все характеристики выбранных компрессоров указаны таблице 1

Таблица характеристик выбранных компрессоров (таблица 1)

Турбокомпрессоры 1 2 3 4 5 Поршневые компрессоры 1

3 Принципиальные схемы систем воздухоснабжения.