Система воздухоснабжения промышленного предприятия

6.2.1 Автоматическое регулирование производительности компрессора

Количество воздуха, подаваемого компрессором в воздушную сеть, регулируют при помощи автоматического регулятора производительности.

В качестве автоматических регуляторов производительности на компрессорах применяют двухпозиционные регуляторы, многопозиционные регуляторы или группы двухпозиционных регуляторов и автоматические регуляторы непрямого действия.

Двухпозиционные регуляторы служат для регулирования отклонения всасывания, отжима всасывающих клапанов и для всех видов прерывистого регулирования.

На рис 4 показан электрический двухпозиционный регулятор типа контактного манометра. Такие регуляторы применяют в системе прерывистого регулирования, осуществляемого остановкой электродвигателя компрессора.

Многопозиционные регуляторы или группы двухпозиционных регуляторов применяют для ступенчатого регулирования производительности компрессора.

Регуляторами непрямого действия осуществляют плавное регулирование производительности компрессора.

Если в воздушную сеть подают сжатый воздух несколько компрессоров, то применяют такое автоматическое регулирование производительности, при котором:

1) компрессоры должны последовательно отключаться или включаться по мере уменьшения или увеличения нагрузки на компрессорную станцию на величину производительности каждого компрессора;

2) незначительные и кратковременные изменения нагрузки на компрессорную станцию будут восприниматься регулятором работающего компрессора, не затрагивая систему автоматизации компрессорной станции.

Рис 4 Электрический двухпозиционный регулятор

1- диафрагма; 2-наружний подвод; 3- коробка; 4-пружина; 5-винт; 6стрелка; 7-рычаг; 8-подвижной контакт; 9-неподвижный контакт; 10-магнит; 11-крышка.

6.2.2Автоматическая защита оборудования

Автоматическая защита срабатывает: при повышении температуры и давления воздуха, воды и масла свыше допустимой величины; при прекращении поступления воды и масла в компрессор; при выходе из строя какого-нибудь механизма компрессорной установки, влияющего на нормальную работу смежных установок.

Всесоюзным научно-исследовательским (ВНИИТБ) разработан компрессорный автомат, при помощи которого при повышении давления и температуры сжатого воздуха после второй и третьей ступени компрессора выше установленных величин отключается электродвигатель компрессора и подается звуковой сигнал при падении давления в магистрали, охлаждающей воды.

Основными элементами автомата являются температурный датчик типа ТГ-278 и датчик давления сжатого воздуха, в качестве которых применяют электроконтактные манометры, устанавливаемые после второй и третьей ступеней компрессора.

Защита электродвигателя осуществляется с помощью тепловых реле в цепи электродвигателя.

6.2.3Автоматическое регулирование расхода воды

Для уменьшения расхода воды на охлаждение цилиндров в компрессорах применяют устройства с электрическим или пневматическим управлением, автоматически выключающие подачу охлаждающей воды.

Устройство с электрическим управлением показано на рис 5. При пуске электродвигателя замыкается цепь соленоида 1, и связанный с его сердечником перекладной клапан 2 поднимается и садится на верхнее седло, сообщая полость над диафрагмой 3 с водонапорной магистралью. Под действием напора воды в магистрали открывается клапан 4.

При остановке электродвигателя цепь соленоида размыкается, перекладной клапан 2 опускается на нижнее седло и сообщает полость над диафрагмой 3 со сливной трубкой, а пружина 5 закрывает клапан 4, прекращая доступ воды в компрессор.

Рис 5 Устройство для автоматического выключения охлаждающей воды с электрическим управлением

На рис 6 показан клапан пневматического действия для автоматического выключения охлаждающей воды. Доступ охлаждающей воды к компрессору прекращается в результате давления на диафрагму сжатого газа, подводимого к клапану и к регулирующему органу для осуществления холостого хода компрессора.

Рис 6 Клапан пневматического действия для автоматического выключения охлаждающей воды

При автоматическом управлении контроль за поступлением охлаждающей воды осуществляют с помощью контактного манометра, установленного на водяной линии после входного вентиля.

Защита компрессора от перегрузки осуществляется температурным реле, включенным в главную силовую линию электродвигателя. Эти приборы включают последовательно в цепь управления электродвигателем; размыкание цепи в любом месте вызывает остановку электродвигателя.

Помимо устройств, обеспечивающих автоматическое выключение подачи охлаждающей воды, во время, перерыва в подаче воздуха, на компрессорных установках осуществляют также автоматизацию контроля за охлаждением компрессоров. Установленные на компрессорных станциях приборы приспособления сигнализируют машинистам компрессорной станции о ненормальностях в работе компрессоров или отключают компрессор в случае повышения температуры воздуха и прекращения подачи воды для охлаждения компрессора. На рис 7 показана схема автоматического устройства, сигнализирующего об уменьшении подачи охлаждающей воды и останавливающее компрессор при нарушении подачи. Устройство просто по конструкции и состоит из рычага I, груза 2 и противовеса 3. Как только уменьшится расход воды на охлаждение компрессора, противовес опустится и замкнет сначала цепь сигнального устройства 4, а при дальнейшем уменьшении расхода воды или прекращении подачи ее замкнет цепь отключающего устройства б, и компрессор остановится.

Рис 7 Схема автоматического устройства, сигнализирующего об уменьшении подачи охлаждающей воды

Для автоматического контроля за подачей охлаждающей воды на подводящем воду трубопроводе устанавливают струйное реле конструкции ВИГМ (Всесоюзного института Гидромашиностроения). Реле рис 8 состоит из цилиндра 1, скалки 2,поршня 3, пружины 4 и реле 5. Принцип действия реле следующий.

Поршень под давлением воды перемещается и пропускает ее в компрессор. Как только прекратится подача воды по трубопроводу, поршень под действием пружины переместится в обратном направлении и через скалку, а также систему рычагов, воздействует на две пары контактов, расположенных в корпусе реле. При этом одна пара контактов замкнется, в результате чего будет действовать сигнализация, а другая пара контактов разомкнётся, и двигатель компрессора вы-ключится. Для полной автоматизации системы охлаждения компрессора кроме струйного реле и реле времени устанавливают термическое реле и вентиль с электроприводом.

Рис 8 Струйное реле конструкции ВИГМ.

Заключение

В данном курсовом проекте я рассмотрел снабжение сжатым воздухом машиностроительного завода от отдельно стоящей компрессорной станции. Для обеспечения заданных расходов сжатого воздуха(120), на основе типового проекта, была спланирована компрессорная станция 7(6)К-20А. Территориальная планировка предполагает два магистральных соединения: отпуск сжатого воздуха на левую и правую магистраль компрессорной станции одинаков и равен 60 м3/мин.

Произвёл аэродинамический расчет сетей сжатого воздуха, соединяющих компрессорную станцию с каждым цехом, а именно – были определены потери давления, которые для левого крыла составили от 0,007 МПа, до 0,086 МПа, для правого от 0,013 МПа до 0,101 МПа. Следовательно система воздухоснабжения, отпускающая сжатый воздух с избыточным давлением 0,9 МПа, обеспечит для каждого цеха потребление воздуха с необходимым давлением Р=0,3-0,8 МПа. Также определили диаметры трубопроводов на каждом участке магистрали, которые составляют для левого крыла от 108 до 88 мм, для правого – 108-76 мм. Диаметры ответвлений для левой части магистрали – 14-48 мм и для правой – 22-60 мм. Выбранные по ГОСТ 10704-91 значения диаметров обеспечивают нужные скорости воздуха в системе

На основе расчетов на прочность определена величина минимальной толщины стенок труб, соединяющих компрессорную станцию с каждым цехом в соответствии с ГОСТ 10704-91. Минимальная толщина составила 1 мм. Запас прочности в среднем для трубопроводов составляет порядка 85-90%.

Рассмотренная система воздухоснабжения является эффективной, полной и обеспечивает всех потребителей сжатого воздуха.

Список используемой литературы

1.Системы производства и распределения энергоносителей промышленных предприятий. Системы воздухоснабжения промышленных предприятий. Методическое указание к курсовому проекту. – Брянск : БГТУ, 1994.

2.Блейхер И.Г. Компрессорные станции. / И.Г. Блейхер, В.П. Лисеев. – Машгиз , государственное научно-техническое издание машиностроительной литературы, 1959.- 323с.

3.Тарасов В.М. Эксплуатация компрессорных установок. /В.М. Тарасов.- М.: Машиностроение, 1987.-136с.

4.Назаренко У.П., Межерицкий Н.А. "Эксплуатация и повышение экономичности воздушных компрессорных установок" - М.: "Энергия", 1977. – 152с.

Приложение

Формат

Зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Приме-чание

Основное оборудование

ВПЗ-20/9 УХЛ4

Компрессор воздушный

поршневой

Q=0,367 м3/с(22 м3/мин)

Рабс=0,9 МПа(9 кгс/см2)

ХРПУ 4 ТУ26-411-75

Холодильник промежуточный

ДСК-12-24-12УХЛ4

Электродвигатель синхронный

ТУ 16.512.050-75

N = 132 кВт

V = 380В

n = 500 об/мин

ХРК 9/8

Холодильник концевой

Рабс=0,88 МПа(9 кгс/см2)

Возбудительный агрегат,

в том числе:

В18-2У3

а) генератор N = 4.5 кВт

n = 1500 об/мин

4А 112М 4УЗ

б) асинхронный двигатель

N = 5.5 кВт

n = 1500 об/мин

Р3В-11 БУ3

в) регулятор возбуждения

ХРК-9/8 У4

Холодильник концевой

Рабс=0,9 МПа(9 кгс/см2)

В-3.2

Воздухосборник

ГОСТ 9028-76

V =3.2 м3

Рабс=0,88 МПа(9 кгс/см2)

Щит управления

ПУ7501-73Б3А

Панель управления

1ШР-2ШР

Шкаф распределительный

Центральный щит

компрессорной

ГОСТ 7413-80

Кран подвесной ручной

однобалочный Q = 20кН;

Lк=4.5м l=0,6м

полна длина крана L=5.7м;

ОВПУ-250

Огнетушитель воздушно-пенный

ТУ22-2336-71

Р=0,98 МПа

Q = 0.25м3 (250 л)

Нестандартное оборудование

ГФ.00.00.00.000

Фильтр воздушный

с глушителем

ГШС 60.00.000

Глушитель шума стравливания

производительностью 60м3/мин

УО.00.000. Э4

Установка для очистки трасс

сжатого воздуха

БП.00.000. Э4

Бак продувочный

ВП.00.000. Э4

Ванна для промывки ячеек

фильтров

ВЗ.00.000. Э4

Ванна для зарядки ячеек фильтров

V =0.22 м3

СО.00.000. Э4

Стол для отстоя ячеек фильтров

БР.00.000. Э4

Бак расходный для масла V=50л

Прочее оборудование

МС.00.000

Маслосборник

ОМ.00.000

Опора под маслобаки

Стеллаж для запчастей

Верстак с тисками

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6

В соцсетях