Расчет компрессоров. Подбор компрессорного оборудования

Задача № 1. Вычисление величины вредного объема газа поршневого компрессора

Условия:

Поршень одноступенчатого одноцилиндрового компрессора одинарного действия имеет диаметр d = 200 мм, а ход поршня составляет s = 150 мм. Вал компрессора вращается со скоростью n = 120 об/мин. Воздух в компрессоре претерпевает сжатие от давления P1 = 0,1 мПа до P2 = 0,32 мПа. Производительность компрессора составляет Q = 0,5 м³/мин. Принять показатель политропы m равным 1,3.

Задача:

Необходимо вычислить величину вредного объема газа в цилиндре Vвр.

Решение:

Сперва определим площадь сечения поршня F по формуле:

F = (π · d²)/4 = (3,14 · 0,2²)/4 = 0,0314 м²

Также определим объем Vп, описываемый поршнем за один ход:

V_п = F · s = 0,0314 · 0,15 = 0,00471 м³

Из формулы расчета производительности компрессора найдем значение коэффициента подачи λ (поскольку компрессор простого действия, то коэффициент z = 1):

Q = λ · z · F · s · n

λ = Q/(z · F · s · n) = 0,5/(1 · 0,0314 · 0,15 · 120) = 0,88

Теперь воспользуемся приближенной формулой расчета коэффициента подачи, чтобы найти объемный КПД насоса:

λ = λ₀ · (1,01 — 0,02·P₂/P₁)

λ₀ = λ / (1,01 — 0,02·P₂/P₁) = 0,88 / (1,01 — 0,02·0,32/0,1) = 0,93

Далее из формулы объемного КПД выразим и найдем величину вредного объема цилиндра:

λ₀ = 1 – с·[(P₂/P₁)^1/m-1]

где c = V_вр/V_п

V_вр = [(1-0,93) / ([0,32/0,1]^1/1,3-1)] · 0,00471 = 0,000228 м³

Итого получим, что вредный объем цилиндра составляет 0,000228 м³

Задача №2.

Определение расхода и потребляемой мощности компрессорного оборудования

Условия:

Одноступенчатый двухцилиндровый компрессор двойного действия имеет поршни с диаметром d = 0,6 м, величина хода которых составляет s = 0,5 м, а величина вредного пространства с = 0,036. Вал компрессора вращается со скоростью n = 180 об/мин. Воздух при температуре t = 20

0 в компрессоре претерпевает сжатие от давления P1 = 0,1 мПа, до P2 = 0,28 мПа. При расчетах принять показатель политропы m равным 1,2, а механический ηмех и адиабатический ηад КПД взять равными 0,95 и 0,85 соответственно.

Задача:

Необходимо определить расход Q и потребляемую мощность N компрессора.

Решение:

Вначале определим площадь поперечного сечения поршня F по формуле:

F = (π · d²)/4 = (3,14 · 0,6²)/4 = 0,2826 м²

Далее перед расчетом производительности компрессора необходимо найти коэффициент подачи, но сперва определим объемный КПД:

λ₀ = 1 – с·[(P₂/P₁)^1/m-1] = 1 — 0,036·[(0,28/0,1)^1/1,2-1] = 0,95

Зная объемный КПД, воспользуемся найденным значением и с его помощью определим величину коэффициента подачи по формуле:

λ = λ₀ · (1,01 – 0,02·P₂/P₁) = 0,95 · (1,01 – 0,02 · 0,28/0,1) = 0,91

Теперь подсчитаем производительность компрессора Q:

Q = λ · z · F · s · n

Поскольку компрессор двойного действия, то коэффициент z будет равен 2. Поскольку компрессор двухцилиндровый, то итоговое значение производительности необходимо также помножить на 2. Получим:

Q = 2 · λ · z · F · s · n = 2 · 0,91 · 2 · 0,2826 · 0,5 · 180 = 92,6 м³/мин

Массовый расход воздуха G будет равняться , где ρ – плотность воздуха, при данной температуре равная 1,189 кг/м³. Рассчитаем это значение:

G = Q · ρ = 92,6 · 1,189 = 44 кг/мин

Часовой расход будет равен

60·G = 60·44 = 2640 кг/час.

Чтобы рассчитать потребляемую мощность компрессора, предварительно необходимо вычислить величину работы, которая должна быть затрачена на сжатие газа. Для этого воспользуемся следующей формулой:

A_сж = k/(k-1) · R · t · [(P₂/P₁)^(k-1)/k-1]

В этой формуле k – показатель адиабаты, который равняется отношению теплоемкости при постоянном давлении к теплоемкости при постоянном объеме (k = С_PP/C_V), и для воздуха этот показатель равен 1,4. R – газовая постоянная, равная 8310/M Дж/(кг*К), где М – молярная масса газа. В случае воздуха М берется равной 29 г/моль, тогда R = 8310/29 = 286,6 Дж/(кг*К).

Подставим полученные значения в формулу работы по сжатию и найдем ее значение:

A_сж = k/(k-1) · R · t · [(P₂/P₁)^(k-1)/k-1] = 1,4/(1,4-1) · 286,6 · (273+20) · [(0,28/0,1)^(1,4-1)/1,4-1] = 100523 Дж/кг

После нахождения значения затрачиваемой на сжатие воздуха работы становится возможным определение потребляемой компрессором мощности по следующей формуле:

N = (G · A_сж) / (3600 · 1000 · η_мех · η_ад) = (2640 · 100523) / (3600 · 1000 · 0,85 · 0,95) = 91,3 кВт

Итого получим, что расход компрессора составляет 92,6 м³/мин, а потребляемая мощность – 91,3 кВт

Задача №3 Определение количества ступеней сжатия компрессора и значения давлений на каждой ступени

Условия:

Необходимо осуществлять подачу аммиака в размере 160 м³/час под давлением 4,5 мПа. Начальное давление азота составляет 0,1 мПа, а начальная температура – 20°C. При расчетах принять максимальную степень сжатия x равной 4.

Задача:

Необходимо определить количество ступеней сжатия компрессора и значения давлений на каждой ступени.

Решение:

Сперва рассчитаем необходимое количество ступеней n, воспользовавшись формулой для определения степени сжатия:

xⁿ = P_к/P_н

Выразим и рассчитаем значение n:

n = log(P_к/P_н) / log(x) = log(4,5/0,1) / log(4) = 2,75

Округлим получившееся значение до ближайшего большего целого числа и получим, что в компрессоре должно быть n = 3 ступени. Далее уточним степень сжатия одной ступени, положив, что степень сжатия на каждой отдельной ступени одинаково.

x = ⁿ√(P_к/P_н) = ∛(4,5/0,1) = 3,56

Рассчитаем конечное давление первой ступени P_n1 (n = 1), которое является также начальным давлением второй ступени.

P_к1 = P_н · xⁿ = 0,1 · 3,56¹ = 0,356 мПа

Рассчитаем конечное давление второй ступени P_n2 (n = 2), которое является также начальным давлением второй ступени.

P_к1 = P_н · xⁿ = 0,1 · 3,56² = 1,267 мПа

Итого в компрессоре должно быть три ступени, причем на первой ступени давление повышается с 0,1 мПа до 0,356 мПа, на второй – с 0,356 мПа до 1,267 мПа и на третьей – с 1,267 мПа до 4,5 мПа.

Задача №4. Подбор компрессора по заданным условиям

Условия:

Требуется обеспечить подачу азота Q_н в размере 7,2 м³/час с начальным давлением P₁ = 0,1 мПа под давлением Р₂ = 0,5 мПа. В наличие имеется только одноступенчатый поршневой компрессор двойного действия. Поршень имеет диаметр d равный 80 мм, а длина его хода s составляет 110 мм, при этом объем вредного пространства равен 7% от описываемого поршнем объема. Скорость вращения вала компрессора n составляет 120 об/мин. При расчетах принять показатель политропы m равным 1,3.

Задача:

Необходимо выяснить, подходит ли имеющийся в наличии компрессор для выполнения поставленной задачи. В случае если компрессор не подходит, рассчитать, насколько необходимо увеличить частоту вращения вала, чтобы его применение стало возможным.

Решение:

Поскольку объем вредного пространства равен 7% от описываемого поршнем объема, то по определению следует, что величина вредного пространства с равна 0,07.

Также предварительно вычислим площадь поперечного сечения поршня F:

F = (π · d²)/4 = (3,14 · 0,08²)/4 = 0,005 м²

Для дальнейших расчетов необходимо рассчитать объемный КПД компрессора λ₀:

λ₀ = 1 – с·[(P₂/P₁)^1/m-1] = 1 – 0,04·[(0,5/0,1)^1/1,3-1] = 0,9

Зная λ_0, далее найдем коэффициент подачи λ:

λ = λ₀ · (1,01 – 0,02·(P₂/P₁)) = 0,9 · (1,01 – 0,02·0,5/0,1) = 0,82

Далее становится возможным найти производительность компрессора Q. Поскольку компрессор двойного действия, то коэффициент z будет равен 2:

Q = λ · z · F · s · n = 0,82 · 2 · 0,005 · 0,11 · 120 = 0,11 м³/мин

Выражая Q в часовом расходе, получим значение Q = 0,11 · 60 = 6,6 м³/час.

Поскольку требуемая величина подачи составляет 7,2 м³/час, то можно сделать вывод, что имеющийся в наличии компрессор не способен выполнять поставленную задачу. В таком случае рассчитаем, насколько нужно увеличить число оборотов вала для удовлетворения требованиям применимости. Для этого найдем необходимое число оборотов из соотношения:

n_н/n = Q_н/Q

n_н = n · Q_н/Q = 120 · 7,2/6,6 = 131

В таком случае имеющийся компрессор можно будет применять, если увеличить скорость вращения его вала на 131-120 = 11 об/мин.

Задача №5. Расчет фактической производительности поршневого компрессора

Условия:

Дан трехцилиндровый поршневой компрессор двойного действия.

Диаметр поршней d равен 120 мм, а величина их хода s составляет 160 мм. Скорость вращения его вала n равна 360 об/мин. В компрессоре происходит сжатие метана от давления P₁ = 0,3 мПа до давления P₂ = 1,1 мПа. Известно, что объемный коэффициент λ₀ равен 0,92.

Задача:

Необходимо рассчитать фактическую производительность поршневого компрессора.

Решение:

Предварительно вычислим площадь поперечного сечения поршней компрессора F по формуле:

F = (π · d²)/4 = (3,14 · 0,12²)/4 = 0,0113 м²

На основе исходных данных найдем величину коэффициента подачи λ по формуле:

λ = λ₀ · (1,01 – 0,02 ·(P₂/P₁)) = 0,92 · (1,01 – 0,02·(1,1/0,3)) = 0,86

Теперь можно воспользоваться формулой для расчета производительности поршневого компрессора:

Q = λ · z · F · s · n

Здесь z – коэффициент, зависящий от числа всасывающих сторон отдельного поршня. Поскольку данный в условии задачи компрессор двойного действия, то в этом случае величина z равна 2.

Кроме того, поскольку в рассматриваемом случае компрессор трехцилиндровый, то есть три цилиндра работают параллельно друг другу, то итоговая суммарная производительность всего компрессора будет в 3 раза выше производительности отдельного поршня, поэтому в расчетную формулу необходимо добавить коэффициент три.

Суммируя все вышесказанное, имеем:

Q = 3 · λ · z · F · s · n = 3 · 0,86 · 2 · 0,0113 · 0,16 · 360 = 3,6 м³/мин.

Итого получим, что производительность рассматриваемого поршневого компрессора составляет 3,6 м³/мин или 216 м³/час.

Задача №6. Расчет производительности двухступенчатого поршневого компрессора

Условия:

В наличии имеется двухступенчатый поршневой компрессор простого действия. Поршень ступени низкого давления имеет диаметр d_н = 100 мм, а его ход s_н равен 125 мм. Диаметр поршня высокого давления d_в равен 80 мм при величине хода s_в = 125 мм. Скорость вращения вала n составляет 360 об/мин. Известно, что коэффициент подачи компрессора λ составляет 0,85.

Задача:

Необходимо рассчитать производительность компрессора.

Решение:

В случае многоступенчатых поршневых компрессоров для расчетных зависимостей используются данные ступени низкого давления, так как именно на ней происходит первичный всас газа, определяющий производительность компрессора в целом. При расчете производительности данные последующих ступеней не используются, так как на них не происходит дополнительного всаса сжимаемого газа. Отсюда следует, что для решения данной задачи достаточно знать диаметр d_н и ход поршня s_н ступени низкого давления.

Вычислим площадь поперечного сечения поршня ступени низкого давления:

F_н = (π · d_н²)/4 = (3,14 · 0,1²)/4 = 0,00785 м²

Рассматриваемый компрессор не является многопоршневым и имеет простой тип действия (величина z = 1), отсюда следует, что конечный вид формулы расчета производительности в конкретном случае будет иметь вид:

Q = λ · F_н · s_н · n = 0,85 · 0,00785 · 0,125 · 360 = 0,3 м³/мин

Получим, что производительность данного поршневого компрессора составляет 0,3 м³/мин или, при пересчете на часовой расход, 18 м³/час.

Задача №7. Расчет действительной производительности двухвинтового компрессора

Условия:

Дан двухвинтовой компрессор. Ведущий вал компрессора вращается со скоростью n=750 об/мин и имеет z=4 канала длиной L=20 см. Также известно, что площадь поперечного сечения канала ведущего вала составляет F₁=5,2 см², а аналогичная величина для ведомого вала F₂ равна 5,8 см². При расчетах коэффициент производительности λ_пр принять равным 0,9.

Задача:

Необходимо рассчитать действительную производительность двухвинтового компрессора V_д.

Решение:

Перед расчетом действительной производительности найдем значение производительности теоретической, не учитывающей неизбежно возникающих обратных протечек газа сквозь зазоры между роторами и корпусом компрессора.

V_т = L·z·n·(F₁+F₂) = 0,2·4·750·(0,052+0,058) = 66 м³/мин

Поскольку известен коэффициент производительности, учитывающий обратные протечки газа, то становится возможным определить действительную производительность данного двухвинтового компрессора:

V_д = λ_пр·V_т = 0,9·66 = 59,4 м³/мин

В итоге получим, что производительность данного двухвинтового компрессора равняется 59,4 м³/мин.

Задача №8. Расчет потребляемой мощности винтовым компрессором

Условия:

В наличии имеется винтовой компрессор, предназначенный для повышения давления воздуха с P₁=0,6 мПа до P₂=1,8 мПа. Теоретическая производительность компрессора V_т составляет 3 м³/мин. При расчетах адиабатический КПД η_ад принять равным 0,76, а показатель адиабаты воздуха k принять равным 1,4.

Задача:

Необходимо рассчитать потребляемую компрессором мощность N_п.

Решение:

Для расчета теоретической мощности адиабатического сжатия винтового компрессора воспользуемся формулой:

N_ад = P₁ · V_T · [k/(k-1)] · [(P₂/P₁)^(k-1)/k — 1] = 600000 · 3/60 · 1,4/(1,4-1) · [(1,8/0,6)^(1,4-1)/1,4 — 1] · 10^-3 = 38,7 кВт

Теперь, когда известно значение N_ад, можно рассчитать потребляемую мощность компрессора сухого сжатия:

N = N_ад/η_ад = 38,7/0,76 = 51 кВт

Итого получим, что потребляемая мощность данного двухвинтового компрессора равна 50 кВт.

Задача №9. Расчет потребляемой мощности двухвинтовым компрессором

Условия:

Дан двухвинтовой компрессор, работающий с производительностью Q=10 м³/мин. Рабочая среда – воздух при температуре t=20⁰ C. Сжатие воздуха в компрессоре происходит от давления P₁=0,1 мПа до давления P₂=0,6 мПа. Известно, что величина обратных протечек β_пр в компрессоре составляет 0,02. Внутренний адиабатический КПД компрессора η_ад равен 0,8, а механический КПД η_мех равен 0,95. При расчетах показатель адиабаты воздуха k принять равным 1,4, а величину газовой постоянной для воздуха R взять 286 Дж/(кг*К).

Задача:

Необходимо рассчитать потребляемую компрессором мощность N.

Решение:

Определим значение удельной работы компрессора A_уд:

A_уд = R · T_в · [k/(k-1)] · [(P₂/P₁)^(k-1)/k-1] = 286 · [20+273] · [1,4/(1,4-1)] · [(0,6/0,1)^(1,4-1)/1,4-1] = 196068 Дж/кг

Далее вычислим массовый расход воздуха G положив, что при 20°C плотность воздуха ρ_в составляет 1,2 кг/м³:

G = Q·ρ_в = 10·1,2 = 12 кг/мин

При расчете мощности компрессора необходимо учитывать наличие в нем обратных протечек рабочей среды, компенсация которых влечет за собой дополнительный расход мощности. Рассчитаем суммарный расход компрессора G_сум с учетом обратных протечек:

G_сум = G·(1+β_пр) = 12·(1+0,02) = 12,24 кг/мин

Теперь становится возможным определение мощности компрессора с учетом адиабатического и механического КПД:

N = (G_сум·A_уд) / (η_ад·η_мех) = (12,24·196068) / (60·1000·0,8·0,95) = 52,6 кВт

В итоге получим, что мощность данного компрессора составляет 52,6 кВт.

Задача №10. Расчет потребляемой мощности центробежным компрессором

Условия:

Дан центробежный трехступенчатый односекционный компрессор, рабочие колеса которого идентичны друг другу. Компрессор работает с объемным расходом V равным 120 м³/мин воздуха при температуре t=20°C (плотность воздуха ρ при этом будет равна 1,2 кг/м³). Также известно, что окружная скорость рабочего колеса u составляет 260 м/с, а коэффициент теоретического напора ступени ϕ равен 0,85. Общий КПД компрессора η составляет 0,9. Для первой ступени коэффициент потерь на трение β_т составляет 0,007, коэффициент потерь на протечки β_п равен 0,009, и при расчете принять, что для последующих степеней потери будут увеличиваться на 1%.

Задача:

Необходимо рассчитать потребляемую компрессором мощность N.

Решение:

Мощность, расходуемая на сжатие газа, может быть рассчитана по формуле:

N_вн = V · ρ · ∑[u²_i · φ_i · (1+β_T+β_п)_i]

Где i – количество ступеней. Поскольку в условиях задачи сказано, что все колеса в пределах секции одинаковы, то они имеют равные окружные скорости u и коэффициенты теоретического напора ϕ, поэтому данную формулу можно преобразовать:

N_вн = V · ρ · u² · φ · ∑(1+β_т+β_п)_i

Для первой ступени:

1 + β_т + β_п = 1 + 0,007 + 0,009 = 1,016

Далее, воспользовавшись допущением, что потери на последующей ступени возрастают на 1%, рассчитаем величину 1+β_т+β_п для второй ступени:

1,016·1,01 = 1,026

Для третьей ступени:

1,026·1,01 = 1,036

Итого получим:

N_вн = 120/60 · 1,2 · 260² · 0,85 · (1,016+1,026+1,036) · 10^-3 = 424,5 кВт

Теперь становится возможным нахождение потребляемой мощности компрессора:

N = N_вн/η = 424,5/0,9 = 471,7 Вт

Итого получим, что мощность данного компрессора составляет 471,7 кВт.

Задача №11. Расчет КПД центробежного компрессора

Условия:

Дан центробежный двухступенчатый односекционный компрессор, рабочие колеса которого идентичны друг другу. Компрессор перекачивает воздух при температуре t=20°C (плотность ρ при этих условиях равна 1,2 кг/м³) при расходе V=100 м³/мин от начального давления P₁=0,1 мПа до конечного давления P₂=0,25 мПа. Окружная скорость колес u равняется 245 м/с, коэффициент теоретического напора ϕ равен 0,82. Общий коэффициент потерь на трение и протечки (1+ β_т + β_п) для первой ступени равен 1,012, для второй ступени этот коэффициент равен 1,019. Сжатие газа происходит в изоэнтропном процессе. При расчетах показатель адиабаты воздуха k принять равным 1,4, а величину газовой постоянной для воздуха R взять 286 Дж/(кг*К). Газ в условиях задачи считать несжимаемым (коэффициент сжимаемости z=1).

Задача:

Необходимо рассчитать изоэнтропный КПД компрессора η_из.

Решение:

Изоэнтропный КПД есть отношение мощности сжатия газа в изоэнтропном N_из процессе к внутренней мощности сжатия компрессора N_вн. Отсюда следует, что для нахождения искомой величины предварительно требуется расчет N_вн и N_из.

Мощность сжатия газа в изоэнтропном режиме может быть определена по формуле:

N_вн = V · ρ · z · R · (273+t) · k/(k-1) · [(P₂/P₁)^(k-1)/k-1] =
= 100/60 · 1,2 · 1 · 286 ·(273+20) · 1,4/(1,4-1) · [(0,25/0,1)^(1,4-1)/1,4-1] · 10^-3 = 175,5 кВт

Внутреннюю мощность компрессора определим по формуле:

N_вн = V · ρ · ∑[u_i² · φ_i · (1+β_т+β_п)_i] = 100/60 · 1,2 · 245² · 0,82 · (1,012+1,019) = 200 кВт.

Далее определим искомую величину:

η_из = N_из/N_вн = 175,5/200 = 0,88

Итого получим, что изоэнтропный КПД данного двухступенчатого односекционного компрессора равен 0,88.

Расчет и подбор трубопроводов. Оптимальный диаметр трубопровода

Вакуумные компрессорные системы, вакуумные компрессоры
Вентиляторы. Турбовентиляторы. Расчет и подбор вентиляторов
Винтовые компрессоры
Дожимная компрессорная станция
Компрессорные установки для кислого газа, водорода, агрессивных газов, коксового газа, кислорода
Мембранные компрессоры
Основные характеристики компрессора. Производительность компрессора. Мощность компрессора
Передвижные компрессоры
Расчет компрессоров. Подбор компрессорного оборудования
Ротационные воздуходувки
Паровые турбины Shin Nippon Machinery (SNM)
Турбодетандеры
Турбокомпрессоры
Центробежная компрессорная установка
Центробежные воздуходувки и газодувки
Центробежные компрессоры
Установки для получения азота
Установки для получения сжатого воздуха

Классификация компрессоров
Лопастные компрессоры
Объемные компрессоры
Применение винтовых компрессоров
Применение поршневых компрессоров
Применение центробежных компрессоров
Роторные компрессоры
Смазка цилиндров поршневых компрессоров

Классификация компрессоров
Объемные компрессоры
Применение винтовых компрессоров
Применение поршневых компрессоров
Применение центробежных компрессоров
Роторные компрессоры
Смазка цилиндров поршневых компрессоров
Винтовые компрессорные установки
Мембранные компрессоры
Основные характеристики компрессора. Производительность компрессора. Мощность компрессора
Передвижные дизельные (винтовые) компрессоры
Поршневые компрессоры
Расчет компрессоров. Подбор компрессорного оборудования
Сравнительный анализ компрессоров
Центробежные компрессоры. Азотные компрессоры

Расчет нагрева воздуха в вентиляторе | Инженеришка.Ру | enginerishka.ru

Необходимо определить нагрев воздуха в радиальном вентиляторе со спиральным корпусом: производительность вентилятора L_B = 36000 м³/ч (10 м³/с), статическое давле­ние Psv = 2500 Па, полное давление p_V = 3000 Па, полный КПД ? = 0,75.

Температура воз­духа на входе 20 °С, установочная мощность электродвигателя 45 кВт, КПД электродвига­теля ? _ЭЛ = 0,9.

Решение. Принимая процесс повышения давления в вентиляторе адиабатическим (без учета потерь), находим температуру воздуха на выходе из вентилятора:

Т₂ = Т₁*(р₂ / р₁)^(К-1)/К = 293*(1,02467)^0,287 = 295,2⁰С

р₁ = 101325 Па;

р₂=р₁ + 2500 = 103825 Па.

Подогрев воздуха в вентиляторе ?Т_В = 295,2 — 293,15 = 2,05 °С.

Повышение температуры можно определить по приближенной формуле, приведенной в ГОСТ 10921-90:

?Т_В =0,8*(N_В / L_В)

мощность вентилятора N_B выражена в кВт, производительность L_B —в м³.

Потребляемая вентилятором мощность

N_В = L_В*(Р_V / ?) = 10*(3000 / 0,75)*10^-3 = 40 кВт

тогда подогрев воздуха ?Т_В= 0,8*40/10 = 3,2°С. Разница в величине ?Т_В объясняется от­личием реального процесса от адиабатического.

Если же электродвигатель расположен в проточной части вентилятора, то процесс, строго говоря, не является адиабатическим, поскольку к воздуху подводится также тепло­та, эквивалентная потерям электродвигателя N_ДВ*(1—?_ЭЛ) . Однако с достаточной точно­стью можно определить увеличение температуры за счет работы электродвигателя:

?Т_ДВ = N_ДВ*((1—?_ЭЛ)/(L_В*р*С_Р)) = 45*((1—0,9)/(10*1,2*1,005)) = 0,4⁰С

Как видно из примера, общее увеличение температуры воздуха в процессе сжатия невелико, но если в воздухоприточной установке предусмотрено охлаж­дение воздуха, то его необходимо учитывать при подборе блока охлаждения.

Выше были приведены уравнения, описывающие состояние идеального газа и процессов изменения его состояния. Эти уравнения достаточно хорошо харак­теризуют поведение реальных газов в диапазоне температур и давлений, которые имеют место в вентиляционной практике. Однако в реальности в состав воздуха входит водяной пар.

Рекуперация тепловой энергии

Сжатие воздуха в компрессоре сопровождается выделением тепла. Тепловая энергия концентрируется во вес уменьшающемся объеме, а излишек тепла выводится из компрессора прежде, чем воздух попадет в трубопроводную систему. В каждой установке по производству сжатого воздуха нужно обеспечивать охлаждение, надежно отводящее нужное количество избыточного тепла. Охлаждение производится либо наружным воздухом, либо водой из городской водопроводной сети или из реки, или технической водой, движущейся по открытой или замкнутой системе.

Рекуперация тепловой энергии

Во многих производящих сжатый воздух установках возможность сбережения энергии путем ее рекуперации значительна, но зачастую не используется. В большинстве отраслей промышленности в цене сжатого воздуха расходы на энергию составляют практически 80%. В крупногабаритных безмасляных винтовых компрессорах можно рекуперировать до 94% поставляемой компрессором энергии в виде горячей воды с температурой 90°С. Это означает, что все мероприятия по сбережению энергии характеризуются быстрой экономической отдачей.

Предположим, что компрессорная централь на большом предприятии потребляет 500 кВт в течение 8000 часов в год. Это соответствует не менее чем 4 миллионам кВт х ч/год. Отсюда следует, что вполне возможно рекуперировать это тепло в виде горячей воды или горячего воздуха.

Срок оправдания затрат на рекуперацию энергии обычно составляет не более 1-8 лег. Кроме того, рекуперация энергии с помощью замкнутой системы охлаждения означает улучшение условий эксплуатации компрессора, повышение надежности его работы и увеличение сроков службы благодаря поддержанию в компрессоре постоянной температуры и использованию большого количества охлаждающей воды. В странах Северной Европы, самых передовых странах в области рекуперации энергии, уже давно используется горячая вода, поступающая от компрессоров.

В настоящее время большинство компрессоров основных производителей позволяют подключать стандартное оборудование для рекуперации энергии.

Расчет потенциала рекуперации

Практически вся энергия, поставляемая в компрессорную установку, преобразуется в тепло. Чем больше энергии можно рекуперировать и использовать в других процессах, тем выше эффективность системы. Каждая компрессорная установка располагает большими возможностями для рекуперации энергии. В больших безмасляных винтовых компрессорах можно рекуперировать до 95% энергии, поставляемой компрессором.Во многих случаях можно рекуперировать более 90% энергии при условии, что охлаждение компрессорной установки выполнено тщательно. Решающими факторами в этом случае являются работа системы охлаждения, расстояние до места потребления тепла, степень и продолжительность потребности в тепловой энергии.

При выделении значительных объемов тепловой энергии может возникнуть вопрос о продаже рекуперированной тепловой энергии. Потребителями этой энергии могут стать поставщики энергии, и вы сможете подписать договор об инвестициях, субподряде и поставках. Существует также возможность координированной рекуперации энергии, поступающей из нескольких технологических процессов.

Способы рекуперации

Рекуперация энергии, полученной при эксплуатации установки по производству сжатого воздуха, не всегда дает тепло тогда, когда оно требуется, и, возможно, в недостаточных количествах.

Количество производимой рекуперируемой энергии изменяется, если компрессор находится под переменной нагрузкой. Для того чтобы рекуперация была возможна, необходим соответствующий уровень потребления энергии, обеспечиваемый обычной энергосистемой.

Рекуперируемую энергию лучше использовать как дополнительную к обычной системе и добавлять ее всегда, когда компрессор работает.

Системы с воздушным охлаждением

Возможными вариантами использования компрессоров с воздушным охлаждением: производящих большой поток горячего воздуха с относительно низкой температурой, являются непосредственный обогрев зданий или теплообмен с батареями предварительного нагрева. В этих случаях нагретый охлаждающий воздух распределяется с помощью вентиляторов.

Когда зданию не нужно дополнительное тепло, горячий воздух выводится в атмосферу автоматически, с использованием термостата, или вручную— путем изменения положения воздушной заслонки.

Фактором, ограничивающим использование рекуперируемой энергии, выступает расстояние от компрессора до обогреваемого здания. Оно должно быть коротким, желательно, чтобы обогревалось соседнее с компрессорной здание.

Кроме того, такая возможность рекуперации энергии ограничивается холодным временем года. Рекуперация энергии при переносе тепла воздухом чаще всего используется в компрессорах малой или средней мощности. Рекуперация приводит к уменьшению потерь энергии и не требует значительных капиталовложений.

Система с водяным охлаждением

Воду из компрессора с водяным охлаждением, температура которой достигает 90°С, можно добавлять в систему снабжения предприятия горячей водой. Если горячая вода используется для мойки, умывания и душа, обычный бойлер все равно необходим.

Энергия, которая рекуперируется из системы сжатого воздуха, обеспечивают лишь добавку, снижающую нагрузку на бойлер, сберегающую топливо и, возможно, позволяющую использовать бойлер меньших размеров.

Предпосылки для рекуперации энергии сжатого воздуха в некоторой степени зависят от типа компрессора. Безмасляные компрессоры даже в стандартном исполнении легко модифицировать для рекуперации энергии. Компрессор такого типа с водяным охлаждением обеспечивает температуру воды 90°С, требуемую для эффективной рекуперации.

В маслосмазываемых компрессорах масло, участвующее в процессе сжатия, является лимитирующим фактором в достижении более высоких температур охлаждающей поды.

В центробежных компрессорах температурные уровни ниже и потому меньше степень рекуперации. К тому же повышенная температура охлаждающей воды отрицательно сказывается па работе таких компрессоров.

Рекуперация энергии компрессоров с водяным охлаждением наилучшим образом подходит для компрессоров с мощностью двигателя более 10 кВт. Рекуперация энергии с использованием воды означает использование установки более сложной, чем при использовании воздуха. В этом случае основное оборудование состоит из насосов, теплообменника и регулирующих клапанов.

Используя водяную рекуперацию энергии, можно также подводить тепло к удаленным зданиям с помощью труб относительно малых диаметров (40-80 мм) без существенных потерь тепла. Высокая первоначальная температура дает возможность использовать энергию для повышения температуры обратной воды водогрейного котла. Поэтому обычный нагревательный источник можно периодически отключать и заменять отходящим теплом компрессора.

В производственных процессах тепло, отводимое от компрессора можно также использовать для повышения температуры технологического процесса. Возможно осуществить водяную рекуперацию даже при использовании винтовых маслосмазываемых компрессоров с воздушным охлаждением. Для этого потребуется установка теплообменника в масляном контуре, но такая система выдает более низкую температуру, чем безмасляный компрессор.

Что такое сжатый воздух? — ЧКЗ-Поволжье

Мы сталкиваемся со сжатым воздухом в самых разных областях нашей жизни, начиная с воздушных шариков и заканчивая автомобильными шинами. В этой статье мы расскажем о том, что такое сжатый воздух, и как он производится. Чтобы узнать больше о воздухе в целом, предлагаем Вам ознакомиться с этой небольшой статьей.

Что такое сжатый воздух?

Мы сталкиваемся со сжатым воздухом в самых разных областях нашей жизни, начиная с воздушных шариков на дне рождения и заканчивая велосипедными и автомобильными шинами. Вполне возможно, сжатый воздух был использован при производстве телефона, планшета или компьютера, которыми Вы каждодневно пользуетесь.

Основным сырьем при производстве сжатого воздуха служит воздух. Воздух представляет собой смесь газов. В первую очередь это азот (78%) и кислород (21%). Воздух состоит из молекул с разным количеством кинетической энергии.

Температура воздуха прямо пропорциональна средней кинетической энергии этих молекул. Это означает, что температура воздуха повышается при увеличении средней кинетической энергии (скорость движения молекул воздуха также увеличивается). При низкой кинетической энергии температура понижается.

При сжатии воздуха молекулы начинают двигаться быстрее, из-за чего температура повышается. Это явление называется «теплотой сжатия». Сжатие воздуха в буквальном смысле приводит к тому, что он занимает меньше места, в результате чего уменьшается расстояние между молекулами. Высвободившаяся при этом энергия равна энергии, необходимой для сжатия воздуха до меньших объемов. Другими словами, таким образом энергия сохраняется для дальнейшего использования.

Возьмем для примера воздушный шарик. Подаваемый в него при накачивании воздух занимает меньший объем. Энергия, содержащаяся в сжатом воздухе внутри шарика, равна энергии, необходимой для накачивания. Если отпустить шарик, из него начинает выходить воздух, энергия рассеивается, а шарик отлетает в сторону. На этом же принципе основана работа компрессора объемного типа.

Сжатый воздух — это превосходная среда для хранения и передачи энергии. Она отличается универсальностью, гибкостью и относительной безопасностью по сравнению с другими методами хранения энергии, такими как аккумуляторы и пар. Аккумуляторные батареи занимают много места и требуют подзарядки. С другой стороны, пар требует больших затрат и неудобен в использовании (из-за высокой температуры нагрева). Но сравнение сжатого воздуха с электричеством показывает, что электричество более выгодно с экономической точки зрения. Однако почему же тогда используется сжатый воздух?

Почему мы используем сжатый воздух?

Одной из основных причин, по которой сжатый воздух используется вместо электричества, является безопасность. На участках, где оборудование работает с перегрузкой, электрическое оборудование небезопасно. Поражение электрическим током или возгорание могут стать причиной материального ущерба и травм у персонала. Сжатый воздух и пневматические инструменты можно использовать в различных условиях, например на влажных поверхностях или в условиях повышенной влажности.

На первом месте стоит удобство применения сжатого воздуха. Его проще использовать в удаленных районах, например, в шахтах и на строительных площадках. Пневматические инструменты меньше нагреваются и могут работать с переменной частотой и крутящим моментом. Возьмем для примера буровые установки и аналогичное оборудование. Практически невозможно развить требуемое усилие при работе на электричестве, особенно в удаленных регионах.

Работающие на сжатом воздухе инструменты меньше весят. Их можно изготавливать из материалов, которые снижают вес конечного изделия и делают его более эргономичным. Это позволяет компенсировать стоимость воздуха за счет снижения расходов на оплату труда благодаря меньшей утомляемости работников, которые используют облегченные инструменты.

Наконец, стоимость. Стоимость сжатого воздуха в 7–8 раз превышает стоимость электричества. Однако само работающее на сжатом воздухе оборудование стоит дешевле. Благодаря простой конструкции в нем используется меньше деталей. Кроме того, пневмоинструменты отличаются прочностью и большим сроком службы в условиях производства.

Сжатый воздух также называют четвертым энергоносителем. Все мы ежедневно пользуется первыми тремя: водой, электричеством и газом. Возрастающее потребление сжатого воздуха в повседневной деятельности малых и крупных предприятий позволяет считать его четвертой составляющей энергоресурсов.

Турбокомпрессоры для сжатия воздуха — Справочник химика 21

    Для сжатия воздуха в установках малой и средней мощности используются поршневые компрессоры производительностью 25—40-10 нм /ч газа, в установках большой мощности— турбокомпрессоры производительностью 95-10 нм /ч газа, имеющие шесть ступеней сжатия. [c.233]

    Принципиальная технологическая схема агрегата УКЛ-7 (7,3-10 Па) приведена на рис. УП1-4. Атмосферный воздух очищается на суконном фильтре воздухозаборника 15, затем очищенный воздух сжимается в первой ступени турбокомпрессора 14 до давления 3,5-10 Па. Воздух при этом нагревается до 175 °С. Затем он охлаждается водой в промежуточном холодильнике 12 до 40—45 °С и сжимается во второй ступени турбокомпрессора 14 до давления 7,3-10 Па. Далее сжатый воздух идет на окисление аммиака, в качестве добавки в процессе кислой абсорбции, а также на отдувку оксидов азота от азотной кислоты и на сжигание природного газа в топках 16. [c.212]

    В установках высокого и среднего давления применяются многоступенчатые компрессоры с промежуточным охлаждением газа. Для сжатия больших количеств воздуха (больше 6000 л1 /ч) до небольших давлений (порядка 5—8 ат) целесообразно применять турбокомпрессоры. Сжатие воздуха в турбокомпрессоре происходит за счет центробежных сил, возникающих при быстром вращении колеса, и осуществляется лопатками рабочих колес.. Турбокомпрессор обеспечивает непрерывную равномерную подачу воздуха, он компактен и прост в обслуживании. [c.370]

    Для сжатия больших количеств воздуха (свыше 6000 м /час) до небольших давлений порядка 5—6 ати целесообразно применять не поршневые компрессоры, а турбокомпрессоры. В турбокомпрессоре сжатие воздуха осуществляется с помощью лопаток вращающегося колеса. [c.135]

    В центробежной машине, называемой турбокомпрессором, сжатие воздуха производится вращающимся рабочим колесом, снабженным лопатками направление потока воздуха в турбокомпрессоре — радиальное. [c.5]

    Из трубчатой печи газ поступает в смеситель, совмещенный с шахтным конвертором 11, куда турбокомпрессором (на рисунке не показан) подается сжатый воздух, предварительно нагретый до 500—550 °С в аппарате 4. Смесь газа с воздухом проходит далее в конвертор, в конической части которого протекают экзотермические реакции с участием кислорода воздуха, а на катализаторе завершается процесс конверсии метана и достигается соотношение (Hj -Ь СО) Nj, необходимое для синтеза аммиака. [c.116]

    Сжатие больших количеств воздуха (более 8000 м ч) целесообразно производить не в поршневых, а в центробежных компрессорах (турбокомпрессорах). В турбокомпрессоре сжатие воздуха осуществляется в каналах, образуемых лопатками рабочих колес, и происходит под действием центробежных сил, возникающих при быстром вращении рабочего колеса. [c.320]

    В турбокомпрессорах сжатие воздуха осуществляется с помощью лопаток вращающегося колеса. Некоторые типы не имеют направляющих аппаратов (диффузоров) с установленными на них лопатками, а снабжены спиралеобразными отводами, посредством которых поток воздуха плавно проходит из одного колеса в другое. Подобную конструкцию обычно используют для турбокомпрессоров, работающих с большим числом оборотов ротора. [c.238]

    Турбокомпрессоры относят к центробежным машинам высокого давления, предназначенным для сжатия воздуха и газов до давления 0,4 МПа и выше. [c.54]

    Турбокомпрессоры. В последние годы начали широко применяться турбокомпрессоры, особенно в таких процессах, как каталитический ри-форминг, синтез аммиака, сжатие воздуха, очистка водорода. В настоящее время на их долю приходится 40% всех компрессоров, используемых в химической промышленности США. Надежная работа, более низкие капитальные затраты и эксплуатационные расходы являются основ- [c.63]

    При подогреве сжатого воздуха надо учитывать опасность возгорания и даже взрыва паров масла, попавших в подогреватель с компрессорным воздухом. При подаче воздуха центробежными турбокомпрессорами такая опасность исключается. При подаче же замасленного воздуха от поршневых или ротационных компрессоров необходимо до поступления в подогреватель тщательно отделить от воздуха масло (а попутно и воду) и в подогревателе при монтаже следует избегать образования застойных мест, где масло отлагается. Кроме того, необходимо периодически производить продувку подогревателя (желательно паром) для удаления накопившихся остатков масла. [c.215]

    Для проведения реакции окисления используют реактор полного смешения с эффективной мешалкой (см рис 76) В реактор подают свежий и оборотный толуол, воздух и водный раствор ацетата кобальта в таком количестве, чтобы концентрация металлического кобальта в реакционной смеси поддерживалась равной 0,01% Тепло реакции снимается за счет циркуляции реакционной жидкости через котел-утилизатор, в котором получают пар низкого давления Для сжатия воздуха целесообразно использовать турбокомпрессор, объединенный с газовой турбиной, в которой снижается давление реакционных газов Такое решение позволяет снизить расход энергии на сжатие воздуха на 35—40% [c. 219]

    Таким образом, перевод турбокомпрессора на работу с безлопаточным диффузором обеспечивает надежную и устойчивую работу при производительности 14 тыс. м /ч, что исключило необходимость выброса сжатого воздуха в атмосферу. [c.306]

    Система регенерации включает несколько холодильников с ожиженным слоем (ХОС-1, ХОС-2, ХОС-3). Холодильник снабжен теплообменной трубчатой спиралью, охлаждаемой водой и контактирующей со взвешенным песком. Вода и сжатый воздух подаются соответственно от градирни и турбокомпрессора (на схеме не показаны). [c.152]

    Висциновые фильтры изготавливают в виде стандартных коробок сечением 520 X 520 мм и глубиной 75 мм (рис. б). Боковые стенки коробок затянуты металлическими сетками, а пространство между ними заполнено кольцами, смоченными висциновым маслом (смесь машинного масла с глицерином и едким натром). Степень очистки газа от твердых примесей в таких фильтрах достигает 99%, допустимая часовая нагрузка на 1 фильтра — до 8000 м воздуха, гидравлическое сопротивление запыленного фильтра составляет при этом 20 мм вод. ст. По мере засорения фильтра коробку снимают, кольца промывают керосином, сушат, снова смачивают маслом и ставят коробку на место. При использовании поршневых или некоторых типов ротационных компрессоров сжатый воздух загрязняется машинным маслом, применяемым для смазки деталей компрессоров. Попадание масла в конвертор может вредно отразиться на работе катализатора. Поэтому воздух предварительно очищают в маслоотделителях, устанавливаемых после компрессоров. Более целесообразно подавать воздух турбокомпрессорами, при использовании которых предотвращается загрязнение воздуха маслом, что и осуществляется во всех современных цехах. [c.34]

    Большинство летательных аппаратов в настоящее время оснащено газотурбинными — турбовинтовыми (ТВД) и турбореактивными (ТРД) двигателями. В газотурбинных двигателях процесс сгорания топлива осуществляют в камерах сгорания, куда подают сжатый турбокомпрессором воздух и впрыскивают жидкое топливо. Воспламеняется топливо от электрической искры. Подача воздуха и топлива, сгорание топлива и образование горячей струи газов происходят одновременно и непрерывно, в едином потоке. Образовавшиеся газы в ТВД и ТРД используют по-разному. В ТВД они расширяются в турбине, вращающей компрессор для сжатия воздуха и воздушный винт, который создаст основную тягу окончательное расширение газов осуществляется в реактивном сопле, причем струей газов, вытекающих из сопла, создается дополнительная (8-12 % от общей) тяга. В ТРД газы сгорания расширяются в турбине, вращающей компрессор, а затем в реактивном сопле тяга создается в результате истечения газов из сопла. В современных ТРД газы после турбины направляют в форсажную камеру, в которой дополнительно сжигается часть топлива. Из форсажной камеры газы поступают в реактивное сопло с более высокой температурой и с большей скоростью, благодаря чему увеличивается сила тяги. [c.335]

    До недавнего времени область применения центробежных компрессорных машин (ЦКМ) ограничивалась конечным давлением сжимаемого газа. Машины применялись главным образом для средних давлений — 8—10 ат, максимум до 30 ат прн большой производительности. В связи с созданием турбокомпрессоров высокого давления область применения ЦКМ расширяется. ЦКМ постепенно заменяют поршневые машины во многих производствах химической и нефтехимической промышленности, где их используют для сжатия воздуха, кислорода, азота, водорода и других газов. Турбомашины находят широкое применение также в металлургической, горной, холодильной и металлообрабатывающей промышленности. В ряде химических и нефтехимических производств используют нагнетатели и турбокомпрессоры с газовой турбиной (турбоде- [c.262]

    Применяемый на последних моделях ГМК этого типа двухступенчатый наддув, при котором для сжатия воздуха в первой ступени используют турбокомпрессоры, имеющие собственный двигатель, и охлаждают воздух после второй ступени сжатия, позволил увеличить мощность каждого цилиндра двигателя на 40%, достигнуть к. п. д., равного 36,4%, при среднем эффективном давлении 7,56 кгс/см . [c.250]

    Воздухопроводов сжатого воздуха от поршневых компрессоров и турбокомпрессоров 1459] 0,8 [c.95]

    В то же время понижение температуры воздуха на входе в турбокомпрессор может существенно снизить затраты энергии на его сжатие. Проведенный в [36] анализ показал, что снижение температуры воздуха на входе в турбокомпрессор с 300 до 210-150 К за счет охлаждения СПГ позволит на 22 4 % уменьшить энергозатраты на сжатие воздуха. [c.388]

    Далее воздух промывается водой в насадочном скруббере 2, после чего фильтруется в матерчатом фильтре 4, где задерживаются более мелкие частицы пыли. Очищенный воздух сжимается в турбокомпрессоре 5 до абсолютного давления 9 ат, нагреваясь при этом до 135 °С, и поступает в ресивер 3, служащий для смягчения толчков воздуха и для дополнительной очистки от смазочных масел и водяных паров. Большая часть сжатого воздуха через дополнительный фильтр 7, заполненный волокнистым асбестом , поступает в смеситель 8 остальной воздух направляется в колонны 18 и 19. [c.283]

    Атмосферный воздух, очищенный в фильтре 1, сжимается в турбокомпрессоре первой ступени до давления 2 ат, разогреваясь при этом до 95 °С. Тепло сжатого воздуха после первой ступени компрессии используется для подогрева хвостовых газов до 75 °С в теплообменнике 6. Воздух, выходящий из этого теплообменника при температуре 54 °С, далее охлаждается водой в аппарате 8 до 32 °С и затем сжимается турбокомпрессором 4 второй ступени до 8 ат, нагреваясь при этом примерно до 168 X. [c.289]

    Турбокомпрессоры 16 и 17 для сжатия воздуха и нитрозных газов насажены на один общий вал с газовой турбиной 15 и паровой турбиной 14. [c.292]

    Отходящие газы, содержащие продукты реакций расщепления окислов азота, при 730 °С и давлении 5,5—5,8 кгс/см охлаждаются до 700 °С путем добавки определенного количества сжатого воздуха и, проходя газовую турбину 6, приводят в движение турбокомпрессор 9, сжимающий воздух. [c.384]

    Относител ь н а я влажность поступающего в блок из турбокомпрессора сжатого воздуха почти всегда составляет 100%, т. е. он до предела насыщен водяными парами. Перемещаясь в регенераторе сверху вниз, воздух охлаждается. Часть влаги из него выпадает и остается на насадке. Охлаждаясь в регенераторе, воздух остается все же до предела насыщенным влагой, только при более низких температурах. Таким образом, покидая регенераторы, воздух поступает в детандерный теплообменник со 100%-ной относительной влажностью, соответствующей температуре холодных концов в конце теплого дутья, т. е. при данной температуре он полностью насыщен влагой. [c.93]

    Технологическая схема установки БР-1 представлена на рис. 4-40. Воздух засасывается через фильтры и сжимается турбокомлрессором до давления 5—6 ати. После концевого холодильника турбокомпрессора сжатый воздух разделяют на две части меньшая (около 20%) поступает в кислородные регенераторы, большая — в азотные. [c.266]

    Недостаток цикла среднего давления, заключающийся в низком к. п. д. детандера при работе его в условиях низких температур, может быть устранен применением турбодетандера. П. Л. Капица разработал конструкцию турбодетандера, обладающего высоким к. п. д. ( Чдет. 0,8) при низких температурах, что позволило снизить давление сжатого воздуха и осуществить цикл низкого давления (Рабе. = 5,5— 6 ат). Это в свою очередь сделало возможным применение для сжатия воздуха турбокомпрессоров и использование регенераторов в качестве теплообменников. Принципиальная схема цикла низкого давления такая же, как и схема цикла среднего давления. [c.557]

    Для очистки воздуха от пыли обычно перед компрессором устанавливают самоочищающиеся масляные фильтры с сетка- ми, смоченными маслом, на которых задерживается пыль. Прн ч жат 1и воздуха в турбокомпрессорах и последующем охлаждении в холодильниках большая часть влаги конденсируется и с помощью брызгоотделителей удаляется из сжатого воздуха. Однако содержание влаги в сжатом воздухе все же очень велико. Последующая осушка сжатого воздуха осуществляется путем -адсорбции влаги на активном глиноземе или на. синтетических цеолитах либо вымораживанием. При адсорбционной осушке глинозем после насыщения влагой регенерируют для удаления Т[оглощеннон влаги, пропуская сухой нагретый до 250—280 С -азот. Продолжительность стадии осушки воздуха 8—16 ч, а стадии регенерации 3—4 ч, поэтому осушительная установка состоит из двух адсорберов. [c.64]

    На рис. П-5 изображена упрощенная технологическая схемг установки АКт-15, производительность которой 15 тыс. йота концентрацией 99,998%, используемого для промьши конвертированного газа, и 7,84 тыс. м /ч, кислорода концентрацией 95%. На установку поступает 43000 м /ч воздуха, ежа того турбокомпрессорами до 0,62 МПа (указанные объемы газон припсдсны к стандартным условиям, т. е. к 20 «С и 760 мл рт. ст.). Сжатый воздух поступает на охлаждение в два параллельно работающие регенератора 1 и 2. [c.66]

    Сжатие воздуха на установках малой и средней производительности o yпie твля т я поршневыми компрессорами, на отдельных установках средней производительности, а также на установках большой производительности воздух низкого давления сжимается в турбокомпрессорах (стр. 109). Поскольку в азотной промышленности, как правило, работают воздухоразделительные установки большой производительности, ниже кратко описаны применяемые два типа 1урбокомпрессоров. [c.67]

    Его надо очистить от механических частиц, микроорганизмов и химических веществ перед введением в ферментатор. Для очистки воздуха в микробиологической промышленности обычно используют фильтрацию (рис. 36). Воздух подают обычио под давлением 0,2 МПа (2 кгс/см ). Для сжатия воздуха чаще всего используют турбокомпрессоры или поршневые компрессоры. Перед подачей в компрессор воздух очищается от грубых частиц на масляных фильтрах. В ферментатор он проходит сначала через общий, затем через индивидуальный фильтр. Эти фильтры выполняют функцию холодной стерилизации воздуха, отделяя клетки микроорганизмов. Схема фильтра приведена на рис. 37. Как общие, так и индивидуальные фильтры заполняют гранулированным зернистым и волокнистым фильтровальным материалом, используя гранулированный уголь (КАД по ТУМХП 3136—52) и стеклянную [c.92]

    За рубежом в настоящее время в предфильтрах применяют рулонные пористые материалы В нашей стране успешно испытан пенополиуретан, который обеспыливается пылесосом или теплой водой с мылом Срок службы материала 1,5—2 года Однако до сих пор на большинстве заводов используют масляные фильтры (см рис 1016) После этого воздух сжимают в турбокомпрессоре до 0,35—0,5 МПа Давление сжатия воздуха в компрессоре определяют из расчета давления на преодоление сопротивления в системе воздухоподготовки, давления столба жидкости в ферментаторе и создания в нем давления 0,13—0,14 МПа Сжатие воздуха в компрессоре приводит к повышению его температуры до 120—250°С и увеличению влагосодержания в единице объема [c.324]

    Фактическая производительность турбокомпрессора при давлении нагнетания 0,9 МПа составила 25 700м /ч, что ниже паспортной на 15%, а удельный расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха превышал расчетное значение па 5,4% и составлял 104,7 кВт-ч/ЮОО м . [c.110]

    Схема установки для гюлучения жидкого кислорода холодильным циклом низкого давления и турбодетандером приводится на рис. 199 11]. Воздух сжимается в турбокомпрессоре 1 до давления 6—7 ата, проходит водяной холодильник 2 и направляется в теплообменнике , где охлаждается до —160°, затем почти весь воздух (около 95% общего количества) идет в турбодетандер 4, где расширяется до 1 ата и при этом охлаждается почти до температуры сжижения. Выйдя из детандера, расширившийся воздух попадает в трубки ожижителя (конденсатора) 5, где передает свой холод остальным 5% сжатого воздуха, направленным в межтрубное пространство ожижителя. Затем расширившийся воздух отводится через теплообменник 3, охлаждая воздух, гюступающий из турбодетандера. [c.355]

    В [88] приведен один из возможных вариантов использования холода СПГ для комплексного охлаждения ряда элементов схемы узла предварительного охлаждения ВРУ. Схема системы предварительного охлаждения воздуха, утилизирующей холод регазифицируемого СПГ, показана на рис. 5.32. Здесь воздух трижды охлаждается с помощью СПГ. В теплообменнике I воздух перед поступлением в компрессор 4 охлаждается потоком отбросного азота, отводимого из ВРУ, который перед этим охлаждается СПГ в теплообменнике 2. Другая часть СПГ подается в промежуточный холодильник 5 воздушного компрессора, и с ее помощью отводится часть теплоты сжатия. Окончательное охлаждение воздуха осуществляется в водяном скруббере 6, в котором вода, направляемая на орошение насосом 7, охлаждается СПГ, подаваемым в змеевик куба. Капельная влага из потоков воздуха за теплообменником 1 и скруббером 6 отделяется соответственно во влагоотделителях 3 и 8. Примшение такого трехстадийного охлаждения позволяет уменьшить затраты энергии на сжатие воздуха в компрессоре, а понижение температуры воздуха перед криогенным блоком увеличивает величину дроссель-эффекта. В [36] рассматривается вопрос о возможности снижения энергозатрат при сжатии воздуха в турбокомпрессоре, снабжающем ВРУ низкого давления сжатым воздухом, за счет использования холода регазифицируемого СПГ. [c.388]

    Выхлопные газы направляются в турбину расширения 6, установленную на 0ДН0 М валу с турбокомпрессором 5 и электродвигателем. Таким образом достигается рекуперация 15— 20% энергии, затраченной на сжатие воздуха. Из турбины расширения газы поступают в скруббер 20, орошаемый серной кислотой, для связывания окислов азота в нитрозилсерную кислоту, используемую в башенном процессе получения серной кислоты (стр. 130). Пройдя скруббер, выхлопные газы удаляются в атмосферу. [c.285]

    Представляет интерес, в частности, система фирмы Гранд-Паруас мощностью 925 т1сутки кислоты. В агрегат входят четыре контактных аппарата с котлами-утилизаторами, один совмещенный турбокомпрессор, состоящий из компрессора для сжатия воздуха до 4 ат, из компрессора для сжатия нитрозных газов с 4 до 10 от, паровой турбины и турбины для рекуперации энергии выхлопных газов. В составе агрегата имеется окислительная колонна диаметром 3,7 м и высотою 25 м, установленная перед турбиной нитрозных газов, и абсорбционная колонна диаметром 6 и высотою 25 м. В этой системе расход энергии практически сведен до нуля, потери платины составляют лишь 0,085 г/т. При расходе 281 кг аммиака на 1 т продукции и концентрации продукционной кислоты 56% НЫОз содержание окиси азота в выхлопных газах составляет 0,05%. [c.317]

---

instr_2018_1.indd

%PDF-1.6 % 525 0 obj > endobj 547 0 obj >/Font>>>/Fields[]>> endobj 522 0 obj >stream Acrobat Distiller 10.0.1 (Windows)PScript5.dll Version 5.2.22018-01-16T16:22:51+03:002018-01-16T16:18:41+03:002018-01-16T16:22:51+03:00application/pdf

instr_2018_1.indd

Tata

uuid:c0444704-95f6-48b4-8b60-afc4ac9a7c43uuid:c753356e-a24b-4676-804c-29f63c6aa011 endstream endobj 511 0 obj > endobj 513 0 obj > endobj 514 0 obj > endobj 551 0 obj > endobj 515 0 obj > endobj 516 0 obj > endobj 517 0 obj > endobj 518 0 obj > endobj 519 0 obj > endobj 520 0 obj > endobj 521 0 obj > endobj 419 0 obj > endobj 426 0 obj > endobj 429 0 obj > endobj 432 0 obj > endobj 435 0 obj > endobj 440 0 obj > endobj 554 0 obj > endobj 555 0 obj > endobj 566 0 obj >/ExtGState>/Font>/Pattern>/ProcSet[/PDF/Text/ImageC/ImageI]/Shading>/XObject>>> endobj 603 0 obj >stream hvu%Ȉ Pζ g4sZ0)z IuconI10000000.3~\͢[z=&~I߅aaaaaaaaaa W&=_k현)M:Iԯ~\MsZ~JvY+&8øof$OɮP_1aaaaaai3[W] I=M888#88888и#]Ҽjpϒgۏ?sx뒾wj\۪c888888888888 :kuI_U;5e/Y88ڸ#]WM=Y~Ąqqq]мojo|P.caa\}qx낾* 00.p㶽uAle&{LqqqqgӸgБپ!ÿAɛ&[LGqqqqqq\/5We`aƅl’gLkhb\rq{0.hN3پ\

Способ нагрева жидкости и нагреватель жидкости на его основе

Область техники

Группа изобретений относится к области теплоэнергетики, а именно к способам и установкам для нагрева жидкости, преимущественно воды, для технологического или коммунально-бытового теплоснабжения, и может найти применение в различных областях народного хозяйства.

Предшествующий уровень техники

Известен способ нагрева жидкости, заключающийся в подогреве промежуточного жидкого теплоносителя путем барботирования его слоя полученными в результате сжигания топлива продуктами сгорания с образованием водопарогазового потока, передаче тепла последнего через стенку нагреваемой жидкости, отделении воды из водопарогазового потока путем сепарации с последующим возвратом в слой и передаче ее тепла при возврате через стенку нагреваемой жидкости, при этом водопарогазовый поток перед сепарацией дросселируют, причем избыточное давление над слоем промежуточного теплоносителя поддерживают в диапазоне 0,02-0,005 МПа (см. патент РФ на изобретение №2091673, F24H 1/10, опубл. 27.09.1997 г.).

Недостатком известного способа нагрева жидкости в газожидкостном теплообменнике является невозможность нагрева промежуточного жидкого теплоносителя выше температуры насыщения этого теплоносителя, соответствующей давлению продуктов сгорания топлива. Повышение давления продуктов сгорания для увеличения температуры нагреваемой жидкости в данном способе вызывает необходимость значительных затрат энергии на сжатие газообразного окислителя и газообразного топлива (в случае его применения), что резко снижает энергоэффективность нагрева жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является известный способ контактного нагрева жидкости газообразными продуктами сгорания топлива с противоточной подачей греющего и нагреваемого потоков в ступени нагрева (см. книгу Соснин Ю.П. Контактные водонагреватели. — М.: Стройиздат, 1974, с.134-135, рис.60).

В известном способе контактного нагрева жидкости нагреваемую жидкость подают в контактную камеру с одновременной подачей в нее из камеры сгорания газообразных продуктов сгорания топлива. Перед подачей нагреваемой жидкости в контактную камеру жидкость частично нагревают продуктами сгорания топлива, выходящими из контактной камеры.

Недостатком известного способа контактного нагрева жидкости продуктами сгорания топлива является невозможность нагрева жидкости выше температуры насыщения этого теплоносителя, соответствующей давлению продуктов сгорания топлива. Повышение давления продуктов сгорания для увеличения температуры нагреваемой жидкости в данном способе требует значительных затрат энергии на сжатие газообразного окислителя и газообразного топлива (в случае его применения), что резко снижает энергоэффективность нагрева жидкости. В свою очередь, невозможность экономичного повышения температуры нагрева жидкости в известном способе ограничивает область возможного применения дешевого контактного нагрева жидкости высокотемпературными газами.

Известен также нагреватель жидкости, имеющий полый корпус и связанные с корпусом проточный кожухотрубчатый теплообменник, полость которого служит топкой и который оснащен патрубком для вывода нагретой жидкости на потребление, по меньшей мере одну горелку и контактный теплообменник с насадкой и каплеотделителем, между которыми установлен раздаточный коллектор для орошения насадки подаваемой на нагрев жидкостью, при этом корпус выполнен в виде оборудованного в средней части переливным патрубком промежуточного бака для нагреваемой жидкости, на крышке которого жестко закреплены кожухотрубчатый и контактный теплообменники, при этом горелка установлена над топкой на торцевой крышке кожухотрубчатого теплообменника, который через циркуляционный насос подключен к промежуточному баку ниже уровня переливного патрубка, а полости топки и контактного теплообменника сообщаются через соответствующие проемы, выполненные в крышке корпуса для встречного прохода продуктов сгорания и подогретой жидкости выше уровня переливного патрубка (см. патент РФ на полезную модель №9051, F24H 1/00, опубл. 16.01.1999 г.).

Недостатками данного нагревателя жидкости являются высокая металлоемкость и стоимость системы нагрева воды с помощью кожухотрубчатого теплообменника из-за необходимости применения в нем дорогостоящей высокотемпературной (экранной) поверхности нагрева, а также высокие эксплуатационные расходы из-за коррозийного износа кожухотрубчатого теплообменника при работе в зоне высоких температур продуктов сгорания, или же из-за водоподготовки для предотвращения коррозии, что снижает эффективность нагрева жидкости.

Известен теплогенератор, содержащий нагнетатель, напорный и всасывающий патрубки которого соединены трубопроводом циркуляции технической жидкости, снабженным расходным патрубком, струйный аппарат, размещенный в трубопроводе и включающий патрубок подвода жидкости, подключенный к напорному патрубку, сопло, приемную камеру с газовым патрубком и камеру смешения, теплообменник нагреваемого продукта с подогревателем продукта, включающий корпус с патрубком подачи продукта и размещенный на камере смешения, отстойник газожидкостной смеси с патрубком удаления жидкости, подключенным к всасывающему патрубку, размещенный в трубопроводе и включающий фильтр технической жидкости, дренажный патрубок, патрубок подпитки жидкости и газовую камеру, а также содержащий топку, включающую камеру горения и горелку с патрубком отвода газа, подключенным к газовому патрубку, перегреватель жидкости, парогенератор и пароперегреватель с патрубком выдачи перегретого пара, при этом корпус теплообменника размещен вертикально, снабжен теплоизоляцией, тепловым компенсатором, например, линзовым, а его днища выполнены с отверстиями в виде верхнего и нижнего фланцев, нижний фланец скреплен, например, болтами с гайками с отстойником посредством дополнительно установленного на нем фланцевого патрубка, камера смешения выполнена в виде нескольких труб, закрепленных в упомянутых отверстиях фланцевых днищ корпуса, упомянутые перегреватель продукта жидкости, парогенератор и пароперегреватель с патрубком выдачи перегретого пара размещены в корпусе теплообменника, бачок с патрубком подвода технической жидкости включает фланцевое днище с отверстиями, закрепленное на верхнем фланцевом днище корпуса, например, шпильками с гайками, с образованием упомянутой приемной камеры струйного аппарата с газовым патрубком, а сопла струйного аппарата закреплены соосно камерам смешения в отверстиях днищ бачка, например, на резьбе (см. патент РФ на изобретение №2137052, F24H 3/02, опубл. 10.09.1999 г.).

Недостатками известного теплогенератора являются высокая металлоемкость и стоимость из-за использования дорогостоящей парогенераторной поверхности нагрева, а также низкая энергетическая эффективность из-за применения парового инжектора для повышения давления сетевой воды, КПД которого в насосном режиме работы составляет всего несколько процентов и приводит к перерасходу топлива.

Известен нагреватель жидкости (система утилизации тепла продуктов сгорания), содержащий подключенный соответственно к теплогенератору и дымовой трубе газоход с последовательно установленными в нем по ходу газов контактным теплообменником и конденсатором с нагреваемым трактом, сообщенным на входе с обратным трубопроводом теплопотребителя и снабженным сборником конденсата, сообщенным через насос с разбрызгивающим устройством, при этом с целью повышения экономичности и эффективности использования топлива, разбрызгивающее устройство размещено в газоходе после конденсатора, а с целью повышения надежности работы системы путем удаления накипи конденсатом, насыщенным углекислотой, сборник конденсата сообщен с нагреваемым трактом конденсатора через упомянутый насос (см. патент РФ на изобретение №2045696, F24B 1/18, опубл. 10.10.1995 г.).

Недостатками известного нагревателя жидкости являются высокая металлоемкость и стоимость системы нагрева воды до высокой температуры с помощью водогрейного теплогенератора из-за необходимости применения в топке теплогенератора дорогостоящих экранных поверхностей нагрева. Кроме того, в контактном газожидкостном теплообменнике невозможно нагреть жидкость выше температуры насыщения воды, соответствующей давлению продуктов сгорания. Повышение давления продуктов сгорания для увеличения температуры нагреваемой жидкости для данного устройства вызывает необходимость значительных затрат энергии на сжатие газообразного окислителя (в данном случае — воздуха) и газообразного топлива (в случае его применения), что резко снижает энергоэффективность водонагревателя. В поверхностном конденсаторе водяных паров продуктов сгорания температура нагрева жидкости ограничена температурой конденсации водяных паров продуктов сгорания. Таким образом, в данной системе утилизации тепла продуктов сгорания ни контактный газожидкостный теплообменник, ни конденсатор водяных паров продуктов сгорания не могут при нагреве воды до высокой температуры (выше температуры насыщения воды, соответствующей давлению продуктов сгорания) заместить собой теплогенератор с дорогостоящими экранными поверхностями нагрева, что снижает эффективность нагрева жидкости.

Также наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является известный парогазовый водонагреватель, содержащий вертикальный корпус с цилиндрической стенкой, днищем и крышкой, частично заполненный жидкостью первого греющего контура циркуляции, жаровую трубу с погружной горелкой и циркуляционную трубу, коаксиально размещенные в корпусе с кольцевыми зазорами относительно друг друга и последнего, вывод газа и сепарационное устройство над циркуляционной трубой в зазоре между корпусом и жаровой трубой, при этом сепарационное устройство выполнено в виде кольцевого полусферического экрана, частично перекрывающего выход газов из циркуляционной трубы, расположенных наклонно к оси корпуса отбойных и сепарационных колец, соединенных между собой лопатками, радиально размещенными между этими кольцами, и опускных труб, соединенных с нижней кромкой сепарационных колец и заведенных в нижнюю полость корпуса, причем отбойные сепарационные кольца установлены относительно друг друга с зазором, сужающимся и затем расширяющимся по ходу движения парогазового потока в первом греющем контуре циркуляции, при этом водонагреватель снабжен элементами для ввода, вывода и циркуляции жидкости во втором нагреваемом контуре циркуляции (см. патент РФ на изобретение №2079796, F24H 1/20, опубл. 20.05.1997 г.).

Парогазовый водонагреватель содержит в качестве первой ступени нагрева жидкости — контактный теплообменник (аппарат погружного горения), с помощью которого продукты сгорания из погружной горелки направляются через слой жидкости и нагревают ее, а в качестве второй ступени нагрева жидкости по нагреваемой среде и первой по греющей среде — поверхностный теплообменник (дорогостоящую жаровую трубу), в котором факел погружной горелки путем теплопередачи через поверхность теплообмена осуществляет окончательный нагрев жидкости.

Недостатками известного водонагревателя являются высокая металлоемкость и стоимость, а также значительные эксплуатационные затраты, связанные с использованием поверхностного теплообменника — жаровой трубы, работающей в зоне высоких температур продуктов сгорания, ограниченная сфера применения из-за невозможности нагрева жидкости выше температуры насыщения воды, соответствующей давлению продуктов сгорания. В случае повышения давления продуктов сгорания для увеличения температуры нагреваемой жидкости в данном устройстве возникает необходимость значительных затрат энергии на сжатие газообразного окислителя (в данном случае — воздуха) и газообразного топлива (в случае его применения), что резко снижает энергоэффективность водонагревателя.

Раскрытие изобретения

Основной задачей настоящего изобретения является повышение эффективности нагрева жидкости высокотемпературной газовой средой при снижении материальных и эксплуатационных расходов.

Единым техническим результатом, достигаемым при решении настоящей задачи, является обеспечение повышения температуры нагрева жидкости без сжатия газообразной среды при использовании контактного теплообмена между греющей и нагреваемой средами в зоне высокой температуры газообразной среды.

Указанный технический результат достигается тем, что способ нагрева жидкости включает предварительный контактный нагрев жидкости греющей газообразной средой, последующее отделение нагреваемой жидкости от греющей газообразной среды, сжатие отделенной нагреваемой жидкости до давления, превышающего давление насыщения, при требуемой конечной температуре нагрева жидкости, на величину запаса на невскипание и гидравлические потери, и окончательный нагрев жидкости, после ее сжатия, греющей газообразной средой, после отделения от нее нагреваемой жидкости, через разделительную твердую теплообменную стенку с последующим отводом нагретой жидкости потребителю.

Целесообразно, чтобы в качестве греющей газообразной среды были использованы либо продукты сгорания топлива, либо горячий воздух, либо горячие газы технологических процессов, либо горячий газ, допускающий контактный теплообмен с жидкостью.

Указанный технический результат достигается также тем, что в нагреватель жидкости, содержащий контактный теплообменник нагрева жидкости с входным и выходным трубопроводами нагреваемой жидкости, подводящим и отводящим газоходами греющей газообразной среды, поверхностный теплообменник нагрева жидкости с входным и выходным трубопроводами нагреваемой жидкости, подводящим и отводящим газоходами греющей газообразной среды, согласно изобретения введено устройство повышения давления и перекачки жидкости, к входу которого подключен выходной трубопровод нагреваемой жидкости контактного теплообменника, а к выходу — входной трубопровод нагреваемой жидкости поверхностного теплообменника, при этом отводящий газоход греющей газообразной среды контактного теплообменника подключен к подводящему газоходу греющей газообразной среды поверхностного теплообменника.

Целесообразно, чтобы в качестве устройства повышения давления и перекачки жидкости была использована насосная установка или иной нагнетатель жидкости.

Предпочтительно, чтобы в качестве греющей газообразной среды были использованы либо продукты сгорания топлива, либо горячий воздух, либо горячие газы технологических процессов, либо горячий газ, допускающий контактный теплообмен с жидкостью.

Повышение давления нагреваемой жидкости (например, в устройстве повышения давления и перекачки жидкости), после первой ступени нагрева — контактного нагревателя, позволяет во второй ступени нагрева (например, дешевом низкотемпературном поверхностном теплообменнике) нагреть жидкость до необходимой температуры, превышающей предельную температуру нагреваемой жидкости в контактном нагревателе, при сохранении преимуществ контактного теплообмена в зоне высоких температур греющей газообразной среды.

Введение устройства повышения давления и перекачки жидкости, к входу которого подключен выходной трубопровод нагреваемой жидкости из контактного теплообменника, а к ее выходу — входной трубопровод нагреваемой жидкости поверхностного теплообменника, а также подключение отводящего газохода греющей газообразной среды контактного теплообменника к подводящему газоходу греющей газообразной среды поверхностного теплообменника, позволяет получить температуру нагреваемой жидкости выше температуры кипения в контактном теплообменнике без дополнительных затрат энергии на сжатие газообразной среды, что обеспечивает повышение эффективности нагрева жидкости высокотемпературной газовой средой при снижении материальных и эксплуатационных расходов.

Предложенный способ нагрева жидкости осуществляют следующим образом.

Предварительно осуществляют контактный нагрев жидкости (например, для технологического или коммунально-бытового теплоснабжения) греющей газообразной средой (например, горячими газами технологических процессов), например, подают нагреваемую жидкость и горячий газ в контактный теплообменник (первую ступень нагрева), где происходит частичный нагрев жидкости за счет теплоты горячих газов. Из контактного теплообменника отводят нагреваемую жидкость, например, на вход устройства повышения давления и перекачки жидкости, например насосной установки, а греющую газообразную среду отводят, например, во входной трубопровод поверхностного теплообменника. Повышают давление нагреваемой жидкости в устройстве повышения давления и перекачки жидкости до значения, превышающего давление насыщения при требуемой температуре нагретой жидкости в выходном трубопроводе поверхностного теплообменника на величину запаса по невскипанию и последующих гидравлических потерь. При этом давление насыщения определяется теплофизическими свойствами жидкости и ее температурой, а численное значение находится в справочной литературе (см., например, Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник / Ривкин С.Л., Александров А.А. — М.: Энергоатомиздат, 1984 г., с.7-13) или экспериментально. Запас по невскипанию определяется нормативными документами Госгортехнадзора России, например, пунктом 3.5.2 Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (ПБ 10-574-03) предусмотрен запас по невскипанию не менее 20°C. Гидравлические потери давления в канале определяются в зависимости от конфигурации канала, массового расхода среды, ее физических свойств по справочным данным (см., например, Гидравлический расчет котельных агрегатов (нормативный метод). / Балдина О.М., Локшин В.А., Петерсон Д.Ф. и др.; Под ред. В.А. Локшина и др. — М.: Энергия, 1978 г., с.8-21, 60-62) или экспериментально.

Затем осуществляют окончательный нагрев жидкости, после ее сжатия, греющими газами, после отделения от них нагреваемой жидкости, через разделительную твердую теплообменную стенку, например, подают нагреваемую жидкость с выхода устройства повышения давления и перекачки жидкости на вход поверхностного теплообменника (вторую ступень нагрева), Отводят греющую газообразную среду из поверхностного теплообменника, например, в окружающую среду, или в экономайзер (для подогрева жидкости перед контактным теплообменником или нагрева иного теплоносителя), или воздухоподогреватель, или иной теплообменный аппарат, а нагретую жидкость отводят потребителю для технологического или коммунально-бытового теплоснабжения.

Лучший вариант осуществления изобретения

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображена принципиальная схема предложенного нагревателя жидкости. Позиции на чертеже показывают следующее: 1 — контактный теплообменник; 2 — входной трубопровод нагреваемой жидкости контактного теплообменника 1; 3 — выходной трубопровод нагреваемой жидкости контактного теплообменника 1; 4 — подводящий газоход греющей газообразной среды к контактному теплообменнику 1; 5 — отводящий газоход греющей газообразной среды от контактного теплообменника 1; 6 — поверхностный теплообменник нагрева жидкости; 7 — входной трубопровод нагреваемой жидкости поверхностного теплообменника 6; 8 — выходной трубопровод нагреваемой жидкости поверхностного теплообменника 6; 9 — подводящий газоход греющей газообразной среды к поверхностному теплообменнику 6; 10 — отводящий газоход греющей газообразной среды от поверхностного теплообменника 6; 11 — устройство повышения давления и перекачки жидкости.

Нагреватель жидкости содержит контактный теплообменник 1 нагрева жидкости с входным 2 и выходным 3 трубопроводами нагреваемой жидкости, подводящим 4 и отводящим 5 газоходами греющей газообразной среды, поверхностный теплообменник 6 нагрева жидкости с входным 7 и выходным 8 трубопроводами нагреваемой жидкости, подводящим 9 и отводящим 10 газоходами греющей газообразной среды, устройство повышения давления и перекачки жидкости 11. Ко входу устройства повышения давления и перекачки жидкости 11 подключен непосредственно или через вспомогательное устройство (предназначенное, например, для изменения массового расхода, химического или фракционного состава, температуры или других параметров среды) выходной трубопровод 3 нагреваемой жидкости из контактного теплообменника 1, а к выходу устройства повышения давления и перекачки жидкости 11 подключен непосредственно или через вспомогательное устройство (предназначенное, например, для изменения массового расхода, химического или фракционного состава, температуры или других параметров среды) входной трубопровод 7 нагреваемой жидкости поверхностного теплообменника 6. При этом отводящий газоход 5 греющей газообразной среды контактного теплообменника 1 подключен непосредственно или через вспомогательное устройство (предназначенное, например, для изменения массового расхода, химического или фракционного состава, температуры или других параметров среды) к подводящему газоходу 9 греющей газообразной среды поверхностного теплообменника 6. Поверхностный теплообменник 6 оснащен отводящим газоходом 10 для отвода греющей газообразной среды, например, в окружающую среду, и выходным трубопроводом 8 для вывода нагретой жидкости на потребление.

В качестве контактного теплообменника 1 нагрева жидкости могут быть использованы, например, конструкции контактных нагревателей жидкости, представленные в книге Соснин Ю.П. Контактные водонагреватели. — М: Стройиздат, 1974, с.241-248. рис.96-104, или в книге Алабовский А.Н., Удыма П.Г. Аппараты погружного горения. — М.: Издательство МЭИ, 1994, с.147, 148, рис.6.2, 6.3.

В качестве поверхностного теплообменника 6 нагрева жидкости может быть использована, например, конструкция, аналогичная водотрубному экономайзеру, применяемому для подогрева питательной воды котельных агрегатов уходящими из котла продуктами сгорания топлива (см. книгу Парогенераторы. / Под общ. ред. А.П. Ковалева. — М.: Энергоиздат, 1985, с.26, рис.2.1), или газотрубная (дымогарная) поверхность нагрева (см. книгу Зыков А.К. Паровые и водогрейные котлы: Справочное пособие. — М.: Энергоатомиздат, 1987, с.53, рис.15).

В качестве устройства повышения давления и перекачки жидкости 11 может быть использована, например, насосная установка, представленная в книге Лысов К.И., Григорьев К.Т. Насосы и насосные станции. — М.: Колос, 1977, с.33, рис.15.

В качестве греющей газообразной среды могут быть использованы, например, продукты сгорания топлива, горячий воздух, горячие газы технологических процессов, либо любой горячий газ, допускающий контактный теплообмен с жидкостью.

Нагреватель жидкости работает следующим образом.

Нагреваемая жидкость по входному трубопроводу 2 подается в контактный теплообменник 1 (первую ступень нагрева), куда также по подводящему газоходу 4 направляется греющая газообразная среда. Затем по выходному трубопроводу 3 нагреваемая жидкость отводится из контактного теплообменника 1 на вход устройства повышения давления и перекачки жидкости 11, в котором ее давление повышается до давления, превышающего давление насыщения при требуемой температуре нагретой жидкости в выходном трубопроводе 8 поверхностного теплообменника 6 на величину запаса по невскипанию и последующих гидравлических потерь. После этого, с помощью устройства повышения давления и перекачки жидкости 11, нагреваемая жидкость по входному трубопроводу 7 подается на вход поверхностного теплообменника 6 (вторую ступень нагрева), в подводящий газоход 9 которого греющая газообразная среда поступает из отводящего газохода 5 контактного теплообменника 1. После прохода по теплообменной поверхности нагревателя 6 греющая газообразная среда по отводящему газоходу 10 удаляется из поверхностного теплообменника 6, например, в окружающую среду или теплообменное устройство, а нагретая жидкость поступает в выходной трубопровод 8. Из выходного трубопровода 8 поверхностного теплообменника 6 нагретая жидкость подается потребителю и может быть использована для технологического или коммунально-бытового теплоснабжения.

Использование предложенных способа нагрева жидкости и нагревателя жидкости на его основе позволяет повысить энергоэффективность нагрева жидкости высокотемпературной газовой средой при снижении материальных, эксплуатационных расходов и уровня техногенного загрязнения окружающей среды.

Как легко рассчитать стоимость сжатого воздуха

В этой статье рассматривается не только расчет стоимости сжатого воздуха на основе только стоимости электроэнергии, но и фактическая стоимость после интеграции рекуперации тепла. Если вы хотите рассчитать стоимость сжатого воздуха только на основе электроэнергии, обратитесь к приведенному ниже калькулятору стоимости сжатого воздуха и примеру.

Большинство промышленных предприятий используют сжатый воздух, будь то для работы пневматических инструментов, пневматических регуляторов подачи, охлаждения и продувки.Исследование Министерства энергетики США (DOE) показывает, что для типичного промышленного объекта примерно 10% потребляемой электроэнергии идет на производство сжатого воздуха. Это значительная сумма, поэтому важно знать стоимость этого сжатого воздуха.

Для некоторых производственных предприятий стоимость производства сжатого воздуха может составлять 30% или более электроэнергии, потребляемой на предприятии. Некоторые компании используют оценку от 30 до 50 центов за 1000 кубических футов воздуха в качестве оценки, но в действительности фактическая стоимость может сильно варьироваться.Общеизвестно, что воздушные компрессоры считаются неэффективными, если рассматривать их как отдельную единицу. Однако реальная стоимость должна также учитывать рекуперацию отработанного тепла, выделяемого теплотой сжатия. Теплота сжатия — это тепло, выделяемое при сжатии воздуха. Он удаляется с помощью промежуточных охладителей между ступенями сжатия и снова с помощью промежуточного охладителя в конце циклов сжатия.

Если это отработанное тепло используется в производственном процессе или для обогрева помещений, можно достичь впечатляющего КПД, намного превышающего 90 процентов.Фактически, из 100 процентов потребляемой электроэнергии около 94 процентов преобразуется в тепло, которое может быть использовано с пользой после его рекуперации. На самом деле это не делает сжатый воздух дешевле на кубический метр для производства, но есть значительная экономия, когда это отработанное тепло используется для других целей, таких как обогрев зданий или воды.

Стоимость срока службы сжатого воздуха без учета рекуперации тепла составляет:

1. Стоимость оборудования и монтажа — около 12%
2. Стоимость обслуживания — около 12%
3. Стоимость электроэнергии — около 76%

Однако стоимость сжатого воздуха обычно принимается только как стоимость электроэнергии.Принимая во внимание только это (а не другие затраты и не рекуперированные затраты от использования отходящего тепла), можно получить обычные ежедневные затраты на использование сжатого воздуха. Общий КПД типичной системы сжатого воздуха может составлять от 10% до 15%. Например, для работы пневмодвигателя мощностью 1 л.с. при 100 фунтах на квадратный дюйм на воздушный компрессор подается приблизительно от 7 до 8 л.с. электроэнергии.

Чтобы рассчитать стоимость сжатого воздуха на основе только стоимости электроэнергии, используйте следующую формулу:

Переменные:

• л.с.b = мощность на валу компрессора (часто выше, чем мощность, указанная на паспортной табличке двигателя, и может быть проверена в соответствии со спецификацией оборудования)
• Процент времени = процент времени работы на этом рабочем уровне,
• Процент hpb при полной нагрузке = hpb в процентах от hpb при полной нагрузке на этом рабочем уровне, а
• КПД двигателя = КПД электродвигателя на этом рабочем уровне.

Пример расчета

Типичное производственное предприятие имеет компрессор мощностью 100 л.с. (для которого требуется 110 л.с.), который работает в течение 7000 часов в год. Он полностью загружен 85% времени (КПД двигателя 95%) и разгружен в остальное время (25% л.с. при полной нагрузке и КПД двигателя 90%). Суммарный тариф на электроэнергию составляет 0,10 доллара США / кВтч.

1. Рассчитайте стоимость при полной загрузке:
   ((110 л.с.) X (0,746) X (7000 часов) X (0,10 доллара США / кВт-час) X (0,85) X (1,0)) /. 95 = 51 доллар США.396,00
2. Рассчитайте стоимость при частичной загрузке:
   ((110 л.с.) X (0,746) X (7000 часов) X (0,10 долл. США / кВт-час) X (0,15) X (0,25)) /. 90 = 2393,00 долл. США
3. Годовые затраты на электроэнергию = 51 396 долларов США + 2393 доллара США = 53 789 долларов США

Примечание : Общее правило для приблизительной производительности компрессора составляет от 4 до 4,5 SCFM / л.с. Таким образом, используя в среднем 4,25 кубических футов в минуту / л.с., компрессор мощностью 100 л.с. производит 425 кубических футов в минуту.

За 7000 часов работы стоимость 1000 кубических футов в этом случае будет:

53 789 долл. США / (425 SCFM X 7000 час.X 60 минут / час) X 1000 кубических футов) = 0,30 доллара США / 1000 кубических футов.

Но…. а если есть рекуперация тепла?

Могут ли компрессоры действительно экономить энергию?

Химическая промышленность и пищевая промышленность используют процессы с регулируемой температурой и имеют круглогодичную потребность в тепле.

Покрасочные цеха и гальванические предприятия также нуждаются в постоянном снабжении теплом своих производственных процессов. В установках, не требующих технологического тепла, пользователь может выбирать между обогревом помещения или подогревом воды.

Современные компрессоры с водяным охлаждением легко интегрируются в систему рекуперации тепла. Однако есть много более старых компрессорных станций, которые работают без рекуперации тепла. Для таких станций на рынке есть много систем, которые можно приобрести для использования рекуперации тепла. Это превращает компрессор в «энергосберегающий» с резким скачком общего КПД, независимо от исходной модели или мощности.

Инвестиционные затраты на систему рекуперации тепла в значительной степени зависят от структурных условий на объекте, но окупаемость обычно составляет менее года.

Системы с воздушным охлаждением могут использовать отработанный воздух для обогрева помещений или производственных помещений. Этого также очень легко добиться с помощью термостата наружного воздуха. В этом случае, начиная с определенной температуры, поток отработанного воздуха из звукоизолирующего кожуха переключается на обогрев производственного помещения при понижении температуры — и все это происходит без дополнительных затрат.

Итак, какова «настоящая» стоимость сжатого воздуха. Если есть система рекуперации тепла. Предположим, система рекуперации тепла позволяет сэкономить даже небольшую сумму — скажем, 10 000 долларов.00 в год. Тогда стоимость 53 789 долларов на самом деле составляет 43 789 долларов, потому что мы можем использовать побочный продукт тепла.

Стоимость 1000 кубических футов снижается до: $ 0,245 / 1000 кубических футов, что довольно существенно.

Учитывая, что оборудование, работающее на сжатом воздухе, имеет тенденцию быть более прочным, простым и что оборудование, работающее на сжатом воздухе, по сравнению с гидравлическим или электрическим оборудованием, безопаснее, быстрее и удобнее для пользователя, реальная стоимость использования сжатого воздуха — это не только электричество, которое запускает воздушный компрессор.Вам необходимо принять во внимание многие другие факторы, такие как рекуперация тепла, а также затраты на техническое обслуживание и использование самого оборудования, работающего на сжатом воздухе.

Заключение

Ввиду низких вложений пользователям сжатого воздуха следует серьезно рассмотреть вариант утилизации отработанного тепла. Даже относительно небольшой компрессор мощностью 25 л.с. обеспечивает достаточно тепла, чтобы согреть домашнее жилище. Также рекомендуется изучить возможность точной настройки других факторов, влияющих на эффективность подачи сжатого воздуха.К ним относятся рекомендации по уровню давления, оптимизации регулирования с максимально низким диапазоном давления, использованию компрессоров с регулируемой скоростью для пиковых нагрузок и сокращению неэффективных простоев. Регулярные проверки на герметичность, которые также могут выполняться в электронном виде с помощью современных систем управления, путем измерения падения давления при выключенных компрессорах, а затем использования течеискателя для обнаружения утечек и их устранения.

Системы воздушного отопления

Системы воздушного отопления могут быть экономически эффективными, если их можно сделать простыми или если их можно комбинировать с системой вентиляции.Но — имейте в виду, что из-за низкой удельной теплоемкости воздуха использование воздуха для обогрева очень ограничено. Для больших тепловых нагрузок требуются большие объемы воздуха, что приводит к появлению огромных размеров воздуховодов и вентиляторов. Транспортировка огромных объемов воздуха требует много энергии.

Требуемый объем воздуха в системе воздушного отопления

Требуемый расход воздуха в системе воздушного отопления можно рассчитать как

L = Q / (c _p ρ (t _h — t _r )) (1)

где

L = расход воздуха (м ³ / с)

Q = потери тепла, покрываемые системой воздушного отопления (кВт)

c _p = удельная теплоемкость воздуха — 1.005 (кДж / кг ^o C)

ρ = плотность воздуха — 1,2 (кг / м ³ )

т _ч = температура греющего воздуха ( ^o C)

t _r = комнатная температура ( ^o C)

Как показывает опыт, температура подаваемого воздуха для отопления должна находиться в диапазоне 40-50 ^o C . Расход воздуха должен быть в пределах 1-3 х объема помещения.

Уравнение (1) в британских единицах:

L = Q / (1.08 (t _h — t _r )) (2)

где

Q = тепло (btu / hr)

L = объем воздуха (cfm)

t _h = температура нагреваемого воздуха ( ^o F)

t _r = комнатная температура ( ^o F)

Онлайн-калькулятор нагрева воздуха

Air Отопление — повышение температуры Диаграмма

Приведенные ниже диаграммы рассчитаны на основе приведенных выше уравнений и могут использоваться для оценки количества тепла, необходимого для повышения температуры в воздушных потоках.

Единицы СИ —

кВт, м ³ / с и ^o C

Имперские единицы —

БТЕ / ч, куб.фут / мин и ^o F

99

м ³ / с = 3600 м3 / ч = 35,32 фута ³ / с = 2118,9 футов ³ / мин (куб. футов в минуту)
• 1 кВт (кДж / с) = 859,9 ккал / ч = 3413 БТЕ / h
• T ( ^o C) = 5/9 [T ( ^o F) — 32]

Пример — Отопление отдельной комнаты воздухом

Здание с большой комнатой с обогревом потери 20 кВт нагревается воздухом с максимальной температурой 50 ^o C .Температура в помещении 20 ^o ° C . Требуемый расход воздуха можно рассчитать как

L = (20 кВт) / ((1,005 кДж / кг ^o C) (1,2 кг / м ³ ) ((50 ^o C) — ( 20 ^o C)))

= 0,55 м ³ / с

Требуемый расход воздуха от электропечи — британские единицы

Требуемый расход воздуха от электрической печи можно выразить в британских единицах как

L _{куб. Футов в минуту} = P _w 3.42 / 1.08 dt (3)

где

L _{куб. Футов в минуту} = требуемый расход воздуха (куб. Футов в минуту)

P _Вт = электрическая мощность (Вт) Вт

dt = разница температур ( ^o F)

Температура нагнетания — обзор

3.1 Анализ рабочих характеристик компрессора 1 в сплит-системах кондиционирования воздуха для жилых помещений

Температура нагнетания компрессора а давление может повлиять на надежность компрессора.Например, чрезмерная температура нагнетания может вызвать усталость металла клапанов и термическое напряжение смазки. На рисунке 2 показаны температуры нагнетания для всех хладагентов во время испытаний компрессора 1, когда он работал в сплит-системе кондиционирования воздуха с источником воздуха. Температуры были нормализованы по отношению к температурам нагнетания R410A при той же температуре окружающей среды и условиях испытаний. Температура нагнетания хладагента R32 на 17–30 ° C (30–55 ° F) выше, чем у R410A.DR-5 имел немного повышенную температуру нагнетания на 3-5 ° C (от 5,4 до 9 ° F). Для R1234yf и DR-4 температуры нагнетания компрессора были ниже примерно на 11–30 ° C (от 20 до 55 ° F) и от 5 до 9 ° C (от 9 до 16,2 ° F), соответственно, по сравнению с R410A.

Рисунки 2 и 3. Температура нагнетания компрессора 1

Степени давления компрессора 1

На Рисунке 3 представлены нормированные отношения давлений компрессора для всех хладагентов (P _r , _N ) по отношению к R410A.Нормализованные отношения давлений были рассчитаны с использованием приведенных ниже уравнений (1) и (2).

(1) Pr = Давление нагнетания компрессора Давление всасывания компрессора = PdischargePsuction

(2) Pr, N = Pr, refPr, R410A

На рисунке 3 хладагенты R32 и DR-5 имели отношения давления компрессора, аналогичные давлению R410A для условий испытания B. . В условиях испытаний A и при экстремально высоких температурах окружающей среды R32 имел степень давления до 3% выше по сравнению с R410A, в то время как степень сжатия DR-5 была ниже, чем у R410A.Для R1234yf и DR-4 отношения давлений были примерно на 15% и 7% соответственно ниже, чем у R410A, когда система работала при одинаковых температурах окружающей среды и тех же условиях испытаний в помещении.

Объемный КПД компрессора 1 был рассчитан на основе измерений давления, температуры и расхода хладагента. Отношение фактического и идеального массового расхода было оценено с использованием уравнения (3), а затем нормализовано (η _v , _N ) по отношению к R410A с использованием уравнения (4).

(3) ηv = Фактический измеренный массовый расход Идеальный массовый расход = Фактический измеренный массовый расход Плотность всасывания V˙comp

(4) ηv, N = ηv, refηv, R410A

Плотность всасывания была рассчитана на основе измерений давления и температуры на всасывающем отверстии компрессора. идеальный объемный расход компрессора V˙comp был определен на основании технических данных производителя. На рис. 4 показаны нормализованные объемные коэффициенты полезного действия для всех хладагентов по отношению к R410A для всего диапазона наружных температур.Объемный КПД R32 был на 1-2% ниже, чем у R410A при расчетных условиях эксплуатации A и B. При экстремально высоких температурах окружающей среды объемный КПД R32 снижается до 5% ниже, чем у R410A. Объемный КПД DR-4 также был на 3-6% ниже по сравнению с R410A. R1234yf обеспечивает более высокий объемный КПД до 7% по сравнению с R410A. Хладагент DR-5 имел на 2% больший объемный КПД, чем R410A при тех же температурах окружающей среды.

Рисунки 4 и 5.Объемный КПД компрессора 1

Тепловой КПД компрессора 1

Тепловой КПД компрессора (η _T ) был определен как показано в уравнении (5)

(5) ηT = Изэнтропическая работа компрессора всасывание. hcomp, нагнетание, фактическое hcomp, всасывание.

Где h _{comp, dis., Фактическая} и h _{comp, dis., Isentropic} — фактическая и изэнтропическая энтальпии на выходе компрессора, а h _{comp, suc} — энтальпия всасывания компрессора.Изэнтропическая работа была рассчитана на основе измерений температуры и давления всасывания и давления нагнетания, а фактическая работа была рассчитана на основе температур и давлений всасывания и нагнетания компрессора. Фактические тепловые потери из корпуса компрессора не учитывались при оценке теплового КПД компрессора. Однако компрессор 1 был заключен в изолированную коробку внутри агрегата. Поскольку границы на кожухе компрессора могут не быть идеально адиабатическими, авторы называют эту величину термическим КПД, а не изоэнтропическим КПД компрессора.На рис. 5 представлены данные о тепловом КПД для всех хладагентов во время испытаний компрессора 1, когда он работал в сплит-системе с источником воздуха. Следует подчеркнуть, что данные теплового КПД на Рисунке 5 не были нормализованы и R410A показан сплошными черными полосами. Хладагент R32 имеет такой же термический КПД, что и R410A, и находится в диапазоне от 0,87 до 0,89 для диапазона температур окружающей среды от 27,8 ° C (82 ° F, тест B) до 46 ° C (115 ° F, тест HT2). Для R1234yf тепловой КПД был немного ниже, а тепловые КПД DR-5 и DR-4 варьировались от 0.75 до 0,77 и с 0,71 до 0,74 соответственно. Этот результат является ожидаемым, поскольку спиральный компрессор был разработан и оптимизирован для R410A, а более низкий тепловой КПД компрессоров DR-5 и DR-4 был обусловлен их термодинамическими свойствами и характеристиками теплопередачи газообразных хладагентов в процессе сжатия. Следует подчеркнуть, что, поскольку 4-ходовой клапан присутствовал во время измерений, тепло передается внутри 4-ходового клапана от линии горячего нагнетания пара к линии холодного пара всасывания.Чем выше разница температур между этими двумя потоками, тем выше теплообмен. По этой причине 4-ходовой клапан привел к неточности в измерениях фактической температуры хладагента, и она была устранена в специальной компрессорной установке, используемой для компрессора 2.

MnTAP — Compressed Air

Примерно 70% всех производителей имеют системы сжатого воздуха. Эти системы приводят в действие различное оборудование, включая станки, оборудование для обработки и разделения материалов, а также оборудование для окраски распылением.Сжатый воздух — одно из самых дорогих видов использования энергии на производственном предприятии. Около 8 л.с. электроэнергии используется для выработки электроэнергии, необходимой для производства 1 л.с. сжатого воздуха, что делает его наименее эффективным и экологически безопасным предприятием. Хотя есть приложения, которые требуют использования сжатого воздуха, многие его применения можно исключить, чтобы сэкономить деньги. Расчет стоимости сжатого воздуха на вашем предприятии может помочь вам оправдать усовершенствования системы, повышающие энергоэффективность.На этой странице представлены советы по повышению эффективности вашей системы сжатого воздуха и снижению затрат.

Проверка и устранение утечек

У всех систем сжатого воздуха есть утечки, большие будут слышны. Сведите утечки к минимуму, исправляя их, как только они будут обнаружены. Ежегодно проверяйте свою систему в периоды простоя, чтобы определить общую скорость утечки, глядя на потери воздуха из резервуара подачи. Утечки в системе сжатого воздуха могут быть дорогостоящими; Отверстие диаметром 1/8 дюйма в системе 100 фунтов на квадратный дюйм может стоить вам более 1200 долларов в год в виде потраченной впустую энергии, поэтому стоит потратить время на техническое обслуживание для устранения всех значительных утечек.Даже в шумной среде, работающей круглосуточно и без выходных, доступны ультразвуковые детекторы утечек (и их можно проверить с помощью MnTAP), которые существенно помогают в обнаружении утечек, несмотря на фоновые шумы.

Используйте альтернативы сжатому воздуху

На некоторых предприятиях сжатый воздух используется для работы, потому что к нему удобно подключаться по мере необходимости, и не требуются затраты и время на электромонтажные работы. Однако из-за дополнительных затрат на электроэнергию, связанных с использованием воздуха, по сравнению с любым другим методом подачи энергии, некоторые операции могут сэкономить значительные средства за счет отказа от неконтролируемого использования и поиска рентабельных альтернатив.Некоторые примеры альтернативных возможностей, которые могут быть обнаружены, включают:

• Использование кондиционеров или вентиляторов для охлаждения оборудования
• Применение вакуумной системы вместо создания вакуума методом Вентури со сжатым воздухом
• Использование воздуходувок для охлаждения, перемешивания или перемешивания, а также для надувания или разделения упаковки
• Использование воздуходувок, щеток или вакуумных систем для очистки или перемещения деталей

Предел нерегулируемого конечного использования

Отсутствие регулирования давления в конце использования может увеличить стоимость эксплуатации вашей системы сжатого воздуха из-за снижения эффективности оборудования ниже проектного.Установка регулятора давления непосредственно перед оборудованием может ограничить потребление воздуха и потребление энергии, потенциально увеличивая срок службы инструмента и снижая затраты на техническое обслуживание.

Получите дополнительную информацию о вашей системе

Понимание вашей системы сжатого воздуха и ее тонкостей может стать важным шагом в понимании возможных возможностей энергосбережения. В информационном бюллетене MnTAP «Советы по энергосбережению для воздушных компрессоров» содержится дополнительная информация о понимании и оптимизации систем сжатого воздуха.

Следующие ресурсы, инструменты и тематические исследования могут помочь вам определить наилучшие варианты оптимизации вашей системы сжатого воздуха. Важно понимать, что эффективность вашей системы сжатого воздуха — это ваша ответственность. Наиболее важные улучшения эффективности часто требуют небольших капиталовложений для реализации и могут помочь вам увеличить мощность без нового оборудования, поэтому полагаться на поставщиков оборудования для надежного предоставления наилучших решений не всегда в ваших интересах.

Вебинары по теме

Пневматический к электрическому инструменту

• Приветствие / Введение (00:00:00)
• Обзор (00:02:53)
• Выводы (00:07:28)
• Справочник по объектам (00: 015: 36)
Демонстрация инструмента калькулятора
• (00:16:15)
  • Обзор калькулятора (00:16:30)
  • Базовый калькулятор (00:22:09)
  • Расширенный калькулятор (00:30:28)
• Вопросы (00:40:28)
Ресурсы
• MnTAP Пневматический калькулятор затрат на электроинструмент:
  
• Руководство для предприятий MnTAP по снижению затрат за счет замены пневматического инструмента
  Это руководство предназначено для того, чтобы помочь предприятиям понять преимущества, препятствия и другие важные соображения при переходе с пневматических инструментов на электрические.
  
• Информационный бюллетень MnTAP: Советы по энергосбережению воздушного компрессора (2009 г.). Этот информационный бюллетень о воздушных компрессорах поможет вам рассчитать их эксплуатационные расходы, понять вашу систему и определить стратегии повышения энергоэффективности.
• MnTAP Исходная статья: Лучшие варианты энергосбережения сжатого воздуха (2006). Оценка сжатого воздуха показывает, что предприятия имеют общие возможности для повышения энергоэффективности: хранение, упорядочение и устранение несоответствующего использования.
• MnTAP Стажер Краткое содержание: Стажер в Artic Cat сокращает потребление воды, энергии и химикатов (2009). Компания повысила свою энергоэффективность за счет выявления и устранения утечек сжатого воздуха и определения соответствующих периодов простоя для своих систем сжатого воздуха.
• Информационные бюллетени по проблемам сжатого воздуха и инструменты для расчетов. Конкурс сжатого воздуха — это отраслевое сотрудничество, не зависящее от продукта, при частичном спонсорстве Министерства энергетики США.
• С.Управление перспективного производства по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии Министерства энергетики США: Best Practices for Compressed Air. Предоставляет набор инструментов и ресурсов, чтобы помочь промышленным конечным пользователям добиться повышения эффективности и соответствующей экономии затрат.
Примеры использования MnTAP
• Arctic Cat. Стажер MnTAP помог компании сократить потребление энергии на линии окраски, снизить выбросы фосфора в сточные воды и повысить эффективность сжатого воздуха.
• Tennant Company. Объемы отходов и энергопотребления были сокращены благодаря стажировочному проекту MnTAP.
• K-Bar Industries и World Aerospace Corp (2005). MnTAP помогла двум компаниям определить, какие возможности были доступны для улучшения их систем сжатого воздуха.
• Экраны Джонсона (2011 г.). На этом объекте у стажера MnTAP была возможность улучшить систему сжатого воздуха и комнатный вентилятор.

% PDF-1.4 % 465 0 объект > эндобдж xref 465 81 0000000016 00000 н. 0000001971 00000 н. 0000002180 00000 н. 0000002236 00000 н. 0000003393 00000 н. 0000004031 00000 н. 0000004072 00000 н. 0000004143 00000 п. 0000004195 00000 н. 0000004247 00000 н. 0000018222 00000 п. 0000018452 00000 п. 0000020093 00000 п. 0000021268 00000 п. 0000021298 00000 п. 0000021350 00000 п. 0000021402 00000 п. 0000021454 00000 п. 0000021476 00000 п. 0000036745 00000 п. 0000037135 00000 п. 0000038371 00000 п. 0000038617 00000 п. 0000039852 00000 п. 0000040228 00000 п. 0000040468 00000 п. 0000054787 00000 п. 0000055048 00000 п. 0000055280 00000 п. 0000056033 00000 п. 0000056055 00000 п. 0000056810 00000 п. 0000056832 00000 п. 0000072672 00000 п. 0000073909 00000 п. 0000074039 00000 п. 0000074383 00000 п. 0000074637 00000 п. 0000075414 00000 п. 0000075436 00000 п. 0000076201 00000 п. 0000076223 00000 п. 0000076536 00000 п. 0000077089 00000 п. 0000077406 00000 п. 0000078159 00000 п. 0000078181 00000 п. 0000078887 00000 п. 0000078909 00000 п. 0000079449 00000 п. 0000079471 00000 п. 0000080406 00000 п. 0000080505 00000 п. 0000080528 00000 п. 0000080735 00000 п. 0000082528 00000 п. 0000082604 00000 п. 0000082712 00000 п. 0000084083 00000 п. 0000084155 00000 п. 0000085516 00000 п. 0000086887 00000 п. 0000086994 00000 п. 0000088365 00000 п. 0000091043 00000 п. 0000091114 00000 п. 0000091136 00000 п. 0000091305 00000 п. 0000091411 00000 п. 0000091482 00000 п. 0000091656 00000 п. 0000092593 00000 п. 0000093310 00000 п. 0000093389 00000 п. 0000122755 00000 н. 0000125790 00000 н. 0000144565 00000 н. 0000161210 00000 н. 0000177614 00000 н. 0000002371 00000 н. 0000003371 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 466 0 объект > >> эндобдж 467 0 объект > эндобдж 468 0 объект > эндобдж 544 0 объект > поток HT] lV> vbNYIZ,]

tAvu! XA4 & F5IHu} ‘v $ te} |

Сжатый воздух — Acker & Associates

Существующие системы сжатого воздуха В Соединенных Штатах насчитывается более 630 000 систем сжатого воздуха, в которых в среднем используется 5476 часов при потреблении более 91 миллиарда кВтч электроэнергии в год.С общей установленной мощностью 32,5 млн., это оборудование потребляет 4,2 миллиарда долларов на электроэнергию в год. Потребление электроэнергии сжатым воздухом представляет 2,66 процента потребляемой электроэнергии по всем секторам в США. Таблица 1 представляет собой сводку электроэнергии в промышленном секторе. потребление.1 Промышленный сектор, в котором включает производственные и непроизводственные промышленности, составляет 31,7 процента электроэнергии потребление в США. Как может быть видно в таблице, обрабатывающая промышленность потребляет основную часть (85 процентов) более чем 1 триллион киловатт-часов электроэнергии используется промышленными предприятиями. сектор.Таблица включает в себя сводку потенциальных экономия энергии моторных систем в обрабатывающей промышленности, если предположить, что окупаемость менее трех лет. Экономия только для систем сжатого воздуха более чем 714 миллионов долларов в год, сокращение на 17 процентов. Это соответствует среднегодовой экономии в размере 1133 долларов США. для каждой системы сжатого воздуха. Важно отметить, что сжатый воздух на системы приходится 15,8% производственных- потребление электроэнергии в промышленности. Сжатый воздух используется для вращения инструментов, приводных цилиндров и линейных активаторы, распыление краски и других жидкостей, зажим работать на месте, убирать труднодоступные места, ездить поршневые пневмодвигатели, продувают сажу и флюидизируют частицы.Кроме того, он используется при погрузочно-разгрузочных работах. и разделение, измельчение и сверление, пневматическое управление и пескоструйная обработка, среди других приложений. Компрессор Для достижения энергоэффективного сжатия дизайн воздуха и желаемое качество воздуха, необходимо учитывать множество факторов. В первый и, возможно, наиболее непонятый — это компрессор. Компрессоры аппараты которые повышают давление жидкости более чем на 5 фунтов на квадратный дюйм или увеличьте плотность на входе разрядить более чем на 7 процентов.Есть два основных типа: положительное смещение (возвратно-поступательные или поворотные) и динамический (центробежный или осевой). Оба объемно-проточные аппараты. Улавливание объемных компрессоров объем воздуха и уменьшите его. Характеристики постоянный расход и переменный степень сжатия для заданной скорости. Динамический компрессоры, с другой стороны, зависят от при движении для передачи энергии. Поток непрерывный. Объемный расход варьируется обратно пропорционально этому перепаду давления через компрессор. При использовании в инструменте сжатый воздух поставляет силу. Сила равна массе раз ускорение; поэтому работа выполняется инструментом, зависит от массовый расход воздуха через инструмент. В фактор, лежащий в основе выбора компрессора емкость, то есть массовый расход воздуха доставляется компрессором. Следующие уравнение связывает объемный расход с массой расход: м (фунт влажного воздуха в минуту) = ACFM (куб. футов влажного воздуха в минуту) x плотность (фунт влажного воздуха на куб. фут влажного воздуха) Проблема в том, что компрессоры объемные устройства; следовательно, их выход зависит от изменений во входящем воздухе плотность.Плотность воздуха (фунтов на куб. фут) вариация вызвана изменениями в атмосферном давлении (и / или манометрическом давление), температура воздуха по сухому термометру, и содержание водяного пара (относительная влажность). В таблице 2 перечислены некоторые изменения. которые увеличивают или уменьшают компрессор выход. Компрессоры установлены на вышестоящих возвышения над уровнем моря (или ниже плотности) получить меньше воздуха на каждый кубический фут всасываемого воздуха, чем если бы они были установлены на уровне моря. Таблица 3 представляет данные о производительности по окружающему поток воздуха в винтовой и выходящий из него винт компрессор установлен на уровне моря и на 10 000 футов над уровнем моря.Обратите внимание, что ACFM на входе и потоки FAD всего на 1,38 процента ниже на высоте 10 000 футов, даже при гораздо меньшей плотности входящего воздуха. Это иллюстрирует способность компрессора чтобы удерживать объемный расход всасываемого воздуха. Однако есть существенное изменение по массовому расходу на высоте 10000 футов: массовый расход в компрессоре и из него составляет 1798,83 фунта сухого воздуха в час, что составляет 65,5 процента стока на уровне моря (2747,60 фунтов сухого воздуха в час). Нравиться- разумно, CAGI-SCFM на высоте 10 000 футов 65,5% CAGI-SCFM в море уровень, потому что это тип массового расхода срок.Обратите внимание, что нагнетательный компрессор ACFM также значительно ниже на 10 000 футов. Все это свидетельствует о том, что масса расход связан с плотностью воздуха, а также объемный расход, и что массовый расход в компрессор равен массовому расходу оставив компрессор, предусмотренный там утечки нет. Еще одна потеря из-за влажности массовый расход водяного пара, 85% или более из которых удаляется интеркулерами, доохладители и системы осушения когда он попадает в систему сжатого воздуха. В компрессор должен обеспечивать количество массового расхода, необходимого для наихудший сценарий, когда жарко, влажно летний день с низким барометрическим (и / или манометрическое) давление.В большинстве случаев, преобладающий фактор, влияющий на компрессор выход — температура приточного воздуха. При значительном падении плотность воздуха на входе (например, с компрессором установлен на высоте 10000 футов в таблице 3), ACFM на входе компрессора обычно не сильно меняется. В соответствии к приведенным выше уравнениям, чтобы компенсировать пониженная плотность воздуха и неизменный воздухозаборник ACFM, массовый расход на входе должен упасть. Поскольку массовый расход нагнетания равен массовый расход на входе (при отсутствии протечек), это означает, что массовый расход нагнетания тоже должен упасть.Это помогает объяснить почему компрессор на высоте 10000 футов в таблице 3 произошло значительное падение массового расхода (вход и выход) и CAGI-SCFM. Технологии производительности Чтобы лучше понять компрессорную систему размеры, инженеры должны знать как указывают производители компрессоров емкость с ACFM, ICFM, FAD и Показатели производительности СКФМ. Эти выступления терминология разочаровала инженеры на протяжении многих лет. Эта секция предоставит определения, примеры и уравнения, предназначенные для устранения любых спутанность сознания.Список номенклатур, которые будет использоваться в этом обсуждении предоставляется в таблице 4. Рисунок 1 представляет собой схему трубопроводов компрессора. система и доохладитель. Ниже диаграмма — это фактическая психрометрическая свойства воздуха и воздушные потоки. Выше диаграмма — это преобразованные фактические условия к психрометрическим свойствам при свойства приточного воздуха. Многому можно научиться, следуя массовые потоки на рисунке 1. Массовые потоки, в отличие от Потоки ACFM, на которые не влияют изменения по давлению или температуре (или по воде пар, в случае массового расхода сухого воздуха).Массовый расход сухого воздуха останется неизменен от входа к выходу, если только есть утечка или потеря, связанная с использование пневматического управления. CAGISCFM— как автор предпочитает называть DSCFM — это тип массового расхода сухого воздуха. преобразованы в сухие стандартные кубические футы на минута. DSCFM представляет собой только сухой воздух массовый расход на выходе из компрессора фланец, массовый расход нагнетания после утечки. На рисунке 1, однако, потоки DSCFM предусмотрены во всех точках для усиления что они, как потоки сухого воздуха, делают не менять, если нет утечки или потери относится к пневматическим элементам управления. Важно отметить, что определение стандартного воздуха CAGI. Новые стандартные свойства воздуха: перечислены в Таблице 4. На Рисунке 1 представлено несколько уравнения, которые можно использовать для расчета CAGI-SCFM поток. Промышленность сжатого воздуха ICFM была разработан, чтобы избежать путаницы, вызванной по разным стандартам. Этот поток выражает входной объем компрессора в пересчете на фактическое давление на входе, температура и влажность. Проблема в том, что ICFM может рассчитываться при барометрическом давлении или давление на входе воздуха во фланец, которое составляет примерно 0.На 30 фунтов на кв. Дюйм ниже барометрического давление. Рисунок 1 рассчитывает ICFM при давление на входе фланца, а также на впускной фланец сухого термометра и влажности, которые такие же, как атмосферный сухой лампочка и влажность. Поток ICFM 1,021 куб футов в минуту. Если мы посчитаем ICFM при общем давлении окружающей среды 14,7 фунтов на квадратный дюйм (вместо 14,39 фунтов на квадратный дюйм), расход будет таким же, как у ACFM на окружающего воздуха, или 1000 куб. футов в минуту. В Значение ACFM будет изменяться в зависимости от плотности воздуха. изменяется из-за колебаний давления и температура.Массовые потоки сухих воздух и / или водяной пар не изменятся если нет утечки, используйте пневматический контроля или конденсации. Производитель компрессора должен указать следующие психрометрические свойства потока ICFM: • Барометрическое давление (psi). • Манометрическое давление (фунт / кв. Дюйм). • Общее давление (фунт / кв. Дюйм). • Температура по сухому термометру. • Относительная влажность или соотношение влажности. • Плотность воздуха (фунтов влажного воздуха на кубический фут влажного воздуха). • Удельный объем (кубические футы влажного воздуха на фунт сухого воздуха). FAD также занимается производством сжатого воздуха срок. Это общий поток влажного воздуха (сухой воздух и водяного пара), сбрасываемых из компрессор. Хотя воздушный поток FAD выражается в кубических футах влажного воздуха на минуту, это не настоящий ACFM на нагнетательный фланец компрессора. На рисунке 1, фактический ACFM составляет 141 куб футов в минуту. Воздушный поток FAD представляет собой фактические массовые расходы сухого воздуха и воды пар, но выраженный на входе воздуха психрометрические свойства воздуха. В таком случае, очень важно понимать психрометрические свойства воздуха, выбранные для представляют воздушный поток FAD.На рисунке 1 это условия приточного воздуха, указанные в начале диаграммы (14,7 фунтов на кв. дюйм, 95 F и 60- относительная влажность в процентах). ACFM — фактические кубические футы на минута влажного обдува (сухой воздух и вода пара), как определено трубкой Пито траверс воздуховода или трубы. На рисунке 1, двухфазный входящий воздушный поток 1000 ACFM составляет 966,77 куб. Футов на минуту сухого воздуха и 33,23 куб. футов в минута потока водяного пара. Около 85 процент объемного водяного пара поток будет удален доохладителем и рефрижераторный осушитель, что снизит количество доступного сжатого воздуха для использования.Чтобы преобразовать поток ACFM в новый набор психрометрических свойств воздуха, используйте следующее уравнение: Используя рисунок 1, возьмите ACFM на выходе из компрессора (141.4717 ACFM), и преобразовать его в ACFM на Свойства приточного воздуха: Утечка воздуха через валы, уплотнения и системы продувки обычно не обсуждается производители компрессоров. У нас также может быть несколько использование воздуха, скажем, для пневматических контролирует. Это было бы из конечно, уменьшить компрессор FAD или CAGISCFM при разгрузке компрессор.Предполагается, что рисунок 1 потеря 2 процента. Убыток 82,9849 фунта сухого воздуха в час и 1,7741 фунт водяного пара в час, или 20 ACFM при окружающем воздухе характеристики. [вверх] Ссылка 1) Xenergy Inc. (1998). Промышленное электрическое оборудование США возможности рынка моторных систем оценка. Уильям Г. Акер Устранение путаницы. Понимая различия между ACFM, ICFM, FAD и CAGI-SCFM для улучшения проектирование системы и выбор оборудования В части 1 данной статьи рассмотрены компрессор- переменные производительности ACFM (фактические кубических футов в минуту), ICFM (куб. футов в минуту), FAD (доставка по воздуху) и CAGI-SCFM (сжатый воздух и Стандартные кубические футы Института газа в минуту).Обсуждение было ограниченным к компрессору и доохладителю части систем сжатого воздуха. В этом месяце это обсуждение расширяется. Рисунки 2а и 2b (страницы 38 и 40) представляют собой полную схема системы сжатого воздуха и холодильной сушилка, показывающая всю энергию, сухой воздух и водяной пар потоки; контур смазочного масла; смазочное масло в сжатый воздух и рекуперация тепла; и нагреть в завод. Винтовой компрессор на схеме потребляет 80 кВт (273 020 БТЕ) электроэнергии у компрессора.Мотор излучает 15016 БТЕ. тепла в здание, а ременная передача излучает 7740. Остальные 250 264 БТЕ. мощность на валу, передаваемая компрессору. В сжатие воздуха достигает 70 163 БТЕ, в то время как смазочное масло набирает 180 101 Btuh. С воздушным охлаждением Дополнительный охладитель на Рисунке 2а предназначен для отвода тепла. из контуров смазочного масла и сжатого воздуха, как а также тепло двигателя и тепло конденсации. В на этой иллюстрации тепло, выделяемое в здание составляет 256 475 БТЕ, которые можно использовать для предварительного нагрева подпиточная вода котла или наружный подпиточный воздух.Как грубое эмпирическое правило, компрессор мощностью 50 л.с. на полную мощность загрузка отклоняет приблизительно 126 000 БТЕ. Дополнительный охладитель удаляет значительное количество водяной пар, всасываемый в воздухозаборник. В в этом случае промежуточный охладитель удаляет 51,4% вода, поступающая в компрессорную систему. Этот является значительным объемом, который холодоосушитель снимать не придется. Холодоосушитель имеет теплообменник воздух-воздух, или что некоторые называют подогреватель. Подогреватель в этот случай удаляет 10 909.60 БТЕ тепла от сжатого воздуха до того, как он попадет в холодильная секция сушилка. Это значительно уменьшает бремя на холодильной секции, который удаляет 10 273,54 БТЕ тепла из сжатого воздуха сам. Это тепло используется для поднять сухую лампочку температура выхода воздух так что это не при 100-процентном относительном влажность. Отвод тепла у подогревателя также конденсируется 1.7587 фунта в час водяного пара. Когда сжатый воздух выходит из рефрижераторного осушителя секции, температура по сухому термометру составляет 37 F, с точкой росы 37-F (точка росы под давлением) и 0.000662 фунта водяного пара на фунт сухого воздуха. К почувствовать сухость этого воздуха, воздуха на уровне моря давление должно быть при температуре точки росы –7,2 F. Другими словами, если бы воздух был при 60 F относительная влажность будет на 6,1 процента, что, конечно, очень сухой. Конденсаторная секция с воздушным охлаждением сушилка должна отводить тепло от хладагент, который является теплом от охлаждения сжатый воздух и тепло от компрессор хладагента. Входящий воздух секцию конденсатора с воздушным охлаждением, затем улавливает тепло хладагента и вентилятор нагревает и отводит все тепло в здание.Полный отвод тепла в данном случае 19 497 БТЕ, что составляет сбросили в здание. Чтобы использовать из этой отходящей тепловой энергии некоторые заводы используют секции конденсатора с водяным охлаждением, которые может использоваться для нагрева технической воды или блок рекуперации тепла, который можно использовать для дополнительное отопление здания. Удаление водяного пара на рисунках 2а и 2b происходит на промежуточном охладителе, подогревателе, и холодильная часть сушилки система. Количество удаленного водяного пара по каждому разделу перечислены в таблице 5.Водяной пар попал в компрессор при скорость 9,465 фунтов в час. После всего удаление, скорость составила 1,6468 фунта в час, сокращение на 82,6 процента. Цифры также показывают сумму масла, попавшего в сжатый воздух. Это масло существует в виде парообразного масла и аэрозоля. (коллоидные частицы) масло. Общая сумма попадает в сжатый воздух после воздушный / масляный сепаратор составляет 0,0150 фунта в час, или 6,0 частей на миллион (масса). Масло в этом примере минеральное масло. Чрезмерное пенообразование в контуре смазочного масла компрессора будет вызывают увеличение уноса смазочного материала в потоке сжатого воздуха.Ежегодный потеря нефти, предполагая 8 400 часов в год операции, составляет 18,4 галлона. Нефтяной холдинг емкость этого компрессора составляет 22 галлона, поэтому он понадобится ремонтным бригадам для замены потерянного масла на протяжении всего год. Масло, оставшееся в воздухе после коалесцирующий фильтр высокой эффективности 0,00003 фунта в час; следовательно, 99,8% (0,01497 фунта в час) было удалено всей системой. Коалесцирующие фильтры удалите аэрозольное масло из сжатого воздуха. Испаренное масло можно удалить понизив температуру сжатого воздух, который конденсирует масло, или с помощью пароотводящего фильтра.Один тип пароочистного фильтра — активированный уголь патронный фильтр переплетенный в нетканый материал полиэфирная подложка. Пневматическая система удаляет всего 7,8182 фунта воды в час и 0,01497 фунта масла в час. В некоторых случаях, вода и масло собираются в центральном система сбора резервуаров и отправлена ​​в сепаратор масло / вода. Масло в этом конденсат составляет 1,991 ppm (масса), что слишком высокая концентрация для некоторых органы по регулированию сточных вод. В требуемая максимальная концентрация сброшена на очистные сооружения обычно составляет от 5 до 100 частей на миллион (по массе).Конденсат системы разделения предназначены для удалить масло из воды, чтобы удовлетворить сточные воды- кодовые требования. Разработка энергоэффективного компрессора воздушная система с соответствующим компрессором емкость не из легких. Это требует устранение чрезмерных потерь давления на впускном и выпускном трубопроводах, системах фильтрации, охладители и сушильные системы. Это также требует удаления загрязнений, такие как вода, масло, окалина и ржавчина, и частицы всасываемого воздуха. Чтобы выбрать компрессор, инженер сначала должен идентифицировать использование SCFM и преобразовать это требуемый расход до массового расхода.Это устраняет путаницу по поводу использования инструментов. СКФМ и ЦАГИ-СКФМ. В Затем инженер должен определить наихудший случай психрометрические свойства воздухозаборника для обеспечения адекватной мощности в худшем случае день. Определив необходимые мощность компрессора, инженер может просматривать ставки, сравнивая единицы на основе КПД, внутренние потери, требования к мощности, общая стоимость установки и срок службы эксплуатационные расходы. Для обеспечения энергоэффективности, давление капли должны быть низкими. Чрезмерное давление потери от негабаритных или грязных трубопроводы, системы фильтрации, доохладители и сушилки влекут за собой большую тормозную мощность на компрессоре и выше годовой потребление электроэнергии.Чрезмерный перепад давления 1 фунт / кв. дюйм для 1000-CAGISCFM компрессорная система будет стоить более $ 630 добавленной электроэнергии расход в год. Следовательно: • Трубопровод должен быть рассчитан от 0,2 до 0,3 фунта на квадратный дюйм на 100 футов трубы (или около 50 футов в секунду). • Системы фильтрации следует тщательно выбрано, и все системы должны быть правильно поддерживается для снижения спроса на электричество. • Регуляторы должны быть исправны выбран для систем, не требующих полное давление. • Следует исключить ненадлежащее использование сжатого воздуха. • Компрессоры с водяным охлаждением. промежуточные и концевые охладители, а также Маслоохладители следует выбирать тщательно. • Высокое давление для сжатого воздуха инструменты, такие как малярные пистолеты, шлифовальные машины и пескоструйных аппаратов, следует избегать, потому что повышенное давление выше расчетного только заставляет эти инструменты использовать больше воздуха. Системы управления сжатым воздухом помогают регулировать давление до плюс-минус 2 фунта на квадратный дюйм. • Если компрессорное здание высокотемпературный сорт с повышенной влажностью, всасываемый воздух должен поступать из забора наружного воздуха, что снизит компрессор тормозной мощности и осушителя нагрузка, а также потребление электроэнергии компрессора и осушителя. Заключение Шаги проектирования, предпринятые во время системы планирование имеет прямое влияние на систему общая эксплуатация и обслуживание; поэтому важно, чтобы опытный инженер и опытный производитель компрессора. Это исключит чрезмерную работу затраты и эксплуатационные проблемы. [вверх] Благодарности Автор благодарит следующие компании за их помощь при подготовке статьи: Kaeser Compressors Inc., Van Air Systems Inc., Airtek, Pneumatech Inc. и Hankinson Corp. Библиография • Air Power USA. (2002). Энергосбережение в сжатом воздухе (11-е изд.). Пикерингтон, Огайо: Air Power USA. • Атлас Копко. (1999). Руководство по установке компрессора. Атлас Копко. • Ван Ормер, Х. (1989, январь). Получите лучшее обслуживание от компактного роторного компрессора. Мощность, стр.30, 31.

Ресиверы воздуха: Полное руководство 2020

Что такое ресивер сжатого воздуха и как узнать, нужен ли он? В нашем руководстве по ресиверам сжатого воздуха на 2020 год объясняется, как они работают, для чего они нужны и как вы можете использовать их для максимального повышения эффективности вашей системы сжатого воздуха.

Что такое ресивер сжатого воздуха?

Резервуар воздушного ресивера (иногда называемый резервуаром воздушного компрессора или резервуаром для хранения сжатого воздуха) — это именно то, на что он похож: резервуар, который принимает и хранит сжатый воздух после того, как он выходит из воздушного компрессора. Это дает вам запас сжатого воздуха, который вы можете использовать без включения воздушного компрессора.

Воздушный ресивер представляет собой тип сосуд высокого давления ; он удерживает сжатый воздух под давлением для будущего использования.Резервуары бывают разных размеров и имеют как вертикальную, так и горизонтальную конфигурацию.

Назначение ресивера для воздуха

Резервуар воздушного ресивера служит для временного хранения сжатого воздуха. Это также помогает вашей системе сжатия воздуха работать более эффективно. Бак воздушного ресивера выполняет три основные функции в вашей системе сжатого воздуха:

• В нем хранится сжатый воздух, который можно использовать для коротких мероприятий с высокими требованиями.
• Обеспечивает постоянный воздушный сигнал для органов управления компрессором.
• При использовании в качестве «влажного резервуара» он действует как вторичный теплообменник, повышая эффективность вашей осушителя воздуха.

Хранение сжатого воздуха

Основная роль ресивера воздуха заключается в обеспечении временного хранения сжатого воздуха. Хранение сжатого воздуха позволяет системе усреднять пики потребности в сжатом воздухе в течение смены. Вы можете думать о своем ресивере как о батарее для вашей системы сжатого воздуха, за исключением того, что он накапливает воздух вместо химической энергии.Этот воздух можно использовать для приведения в действие коротких событий с высокими требованиями (до 30 секунд), таких как быстрый взрыв пескоструйного аппарата, импульс пылеуловителя или кого-то, кто использует духовой пистолет, чтобы смахнуть пыль. Воздух в баке доступен, даже когда компрессор не работает. Хранение сжатого воздуха снижает внезапную нагрузку на ваш воздушный компрессор, продлевая срок службы вашей системы. Использование воздушного ресивера также может позволить вам использовать компрессор меньшей мощности для более крупных работ.

Управление компрессором

Бак воздушного ресивера обеспечивает постоянный поток воздуха к органам управления компрессором, устраняя короткие циклы и избыточное давление.Неравномерное использование сжатого воздуха вызывает неравномерную нагрузку на воздушный компрессор, что приводит к быстрому циклическому переключению органов управления компрессора, когда компрессор включается и выключается, чтобы удовлетворить текущую потребность. Каждый раз, когда система включается и выключается (или загружается / выгружается), называется «циклом»; для двигателя компрессора лучше выдерживать эти циклы как можно дольше. Со временем частые короткие циклы приведут к преждевременному выходу из строя переключателей и других компонентов компрессора. Быстрое переключение может привести к чрезмерному износу контактора двигателя или даже к прямому короткому замыканию двигателя из-за изоляции обмотки.Резервуар воздушного ресивера исключает короткие циклы и обеспечивает более постоянное давление в системе для органов управления.

Теплообменник

Когда воздух сжимается под давлением, его температура увеличивается; это простой закон физики, известный как закон давления-температуры . В зависимости от типа используемого воздушного компрессора воздух, выходящий из компрессора, может быть горячим до 250–350 ° F. Он слишком горячий для прямого использования большинства пневматического оборудования. Более горячий воздух также содержит больше влаги, что приведет к образованию избыточного водяного пара, который будет конденсироваться в линиях управления и инструментах, если его не удалить.Перед использованием конденсированный воздух необходимо охладить и высушить. Теплообменник используется для отвода избыточного тепла, вызванного сжатием. Бак воздушного ресивера действует как вторичный теплообменник; поскольку воздух находится в резервуаре или медленно проходит через него, он со временем естественным образом охлаждается. Бак воздушного ресивера поддерживает работу первичного теплообменника; понижение температуры воздуха еще на 5–10 ° F — не редкость.

Повышение эффективности резервуаров с воздушными ресиверами

Добавление ресивера для воздуха значительно повышает эффективность вашей системы сжатого воздуха.Они делают это по:

• Снижение потерь сжатого воздуха из-за чрезмерных продувок картера
• Снижение требований к давлению для воздушного компрессора и воздушной сети
• Повышение эффективности осушителя воздуха за счет снижения влажности

Уменьшить отходы сжатого воздуха

При включении и выключении воздушного компрессора сжатый воздух может расходоваться впустую. Каждый раз, когда винтовой воздушный компрессор разгружается, отстойник (масляный бак) вентилируется. Во время вентиляции выпускается сжатый воздух.Со временем это приводит к потере тысяч кубических футов сжатого воздуха, который в противном случае мог бы использоваться для питания процессов на вашем предприятии. Резервуар для хранения воздуха подходящего размера сокращает частую езду на велосипеде и вентиляцию.

Снижение рабочего давления воздушного компрессора

Накопитель сжатого воздуха также позволяет снизить давление, при котором работает ваш воздушный компрессор. Без запаса сжатого воздуха система должна будет работать при более высоких давлениях, поэтому она всегда готова удовлетворить пиковые потребности.По сути, вы просите свою систему работать так, как будто ваше предприятие всегда работает с максимальной нагрузкой. Это приводит к увеличению потребления энергии и износу системы. В среднем, на каждые 2 фунта на квадратный дюйм, которые вы увеличиваете давление в вашей системе, увеличивается потребность в энергии на 1%. Это может привести к увеличению ваших счетов за электроэнергию на сотни или тысячи долларов ежегодно. Как объяснялось выше, добавление ресивера к вашей системе сжатого воздуха сглаживает эти пики спроса, позволяя удовлетворять периодические периоды высокого спроса без увеличения общего давления в вашей системе.

Повышение эффективности сушилки

Функция теплообменника в ресивере воздуха помогает повысить эффективность осушителя воздуха. Поскольку воздух медленно проходит через ресивер, он охлаждается. Более холодный воздух не может удерживать столько влаги, как теплый воздух, поэтому избыточная влага конденсируется и выпадает из воздуха в виде жидкости. Вода сливается из клапана на дне резервуара. За счет предварительного удаления влаги из ресивера уменьшается объем работы, которую необходимо выполнять осушителю воздуха.Эта повышенная эффективность приводит к дополнительной экономии энергии для вашей системы.

Хранение влажного и сухого сжатого воздуха: в чем разница?

При покупке баллона воздушного ресивера вас могут спросить, хотите ли вы «влажное» или «сухое» хранение сжатого воздуха. Разница заключается в расположении резервуара для хранения воздуха в вашей системе сжатого воздуха; нет никакой разницы в конструкции или конструкции резервуара.

• «Влажные» резервуары для хранения расположены с до системы сушки воздуха.В этой конфигурации воздух проходит через резервуар, входя через нижний порт из компрессора и выходя из верхней части в осушитель.
• «Сухие» резервуары для хранения расположены после осушителей воздуха для хранения уже высушенного и отфильтрованного сжатого воздуха. Для сухого хранения нет необходимости пропускать сжатый воздух через резервуар.

Преимущества хранения влажного сжатого воздуха

При хранении влажного воздуха ресивер расположен между воздушным компрессором и осушителем воздуха.Влажный воздух поступает в ресивер от воздушного компрессора через нижнее отверстие в резервуаре и выходит через верхнее отверстие в систему осушения воздуха. Ресивер для влажного воздуха имеет несколько преимуществ.

• Как объяснялось выше, влажное хранение увеличивает эффективность вашей осушителя воздуха, позволяя излишкам воды и смазки конденсироваться из воздуха до того, как они попадут в осушитель.
• Резервуар для влажного воздуха также продлевает срок службы элемента предварительного фильтра, который расположен между резервуаром для влажного воздуха и осушителем.Так как воздух, проходящий через фильтр, чище и суше, чем воздух, выходящий непосредственно из воздушного компрессора, забивание фильтра жидкостями сводится к минимуму, что приводит к падению давления на стороне осушителя воздуха в системе.
• Компрессор не испытывает противодавления, потому что воздух не проходит фильтрацию перед входом в резервуар. Это приводит к более стабильному сигналу давления на контроллер компрессора.

Преимущества хранения сухого сжатого воздуха

С другой стороны, бак для хранения сухого воздуха также имеет свои преимущества.Сухой сжатый воздух готов к использованию прямо из резервуара.

Без резервуара для сухого воздуха воздух из резервуара для влажного воздуха должен будет пройти через осушитель воздуха перед его использованием. В периоды высокой нагрузки осушитель подвержен риску перегрузки, поскольку система пытается втягивать воздух в больших объемах, чем рассчитан на осушитель. Если сушилка не может удовлетворить спрос, эффективность сушки снижается, что может привести к нежелательному попаданию воды в воздуховоды.

Определение правильного соотношения влажного и сухого сжатого воздуха при хранении

Для большинства применений имеет смысл комбинировать влажное и сухое хранение.

Идеальное соотношение емкости для сжатого воздуха 1/3 емкости влажного воздуха к 2/3 емкости сухого воздуха . Например, если у вас в общей сложности 1200 галлонов сжатого воздуха, 800 галлонов должны быть сухими, а 400 галлонов — влажными. Сухой воздух готов к использованию по запросу. Резервуар влажного воздуха увеличивает эффективность сушилки и действует как вторичный резерв при выпуске сухого воздуха. Хранение сухого воздуха должно быть больше, чем хранение во влажном состоянии, чтобы свести к минимуму риск чрезмерной емкости осушителя воздуха в периоды высокой нагрузки.

Исключением из этого правила являются приложения, в которых наблюдается стабильный воздушный поток без резких скачков потребления. В этом случае нет необходимости в сухом резервуаре для хранения, потому что воздух просто будет проходить через него, не накапливая его. Это часто имеет место на роботизированных производственных предприятиях, где воздушный поток постоянен и предсказуем.

Какая емкость хранения воздуха вам нужна?

Объем емкости для хранения сжатого воздуха, необходимый предприятию, зависит от нескольких факторов:

• Производительность воздушного компрессора в кубических футах в минуту (CFM)
• Пиковые требования CFM в моменты максимального спроса
• Постоянство воздушного потока
• Диаметр трубопровода

Расчет требований к хранению сжатого воздуха

Хорошее практическое правило для большинства применений — иметь от трех до пяти галлонов емкости для хранения воздуха на каждый воздушный компрессор CFM.Поэтому, если ваш воздушный компрессор рассчитан на 100 кубических футов в минуту, вам понадобится от 300 до 500 галлонов сжатого воздуха. Как объяснено выше, 1/3 общей емкости должно приходиться на влажное хранение, а 2/3 — на сухое.

Требования к постоянству потока и хранению сжатого воздуха

Хотя стандартное правило хорошо работает для многих приложений, вы также захотите рассмотреть другие переменные при определении ваших потребностей в хранении сжатого воздуха. Стабильность потока оказывает большое влияние на требования к хранению.

• Помещения с очень стабильным воздушным потоком, такие как роботизированные установки, обычно не нуждаются в таком большом количестве хранимого воздуха. Это потому, что у них не бывает частых всплесков спроса, связанных с запасом воздуха. В этом случае запас воздуха может быть уменьшен до 2 галлонов на кубический фут / мин производительности воздушного компрессора. В этом случае все хранение должно быть влажным, как описано выше.
• Помещениям с высокой изменчивостью воздушного потока и большими пиками спроса могут потребоваться большие объемы хранимого воздуха. Эта дополнительная мощность гарантирует, что система сможет выдерживать периоды высокого спроса.Тестирование для определения CFM при пиковом спросе будет необходимо для расчета требований к хранению воздуха.

Диаметр трубы и требования к хранению сжатого воздуха

Последним фактором при определении требований к хранению сжатого воздуха является размер трубопроводов в системе. В трубах также хранится воздух для вашей системы сжатого воздуха, и чем больше трубы, тем больше места они обеспечивают. Для систем с трубопроводом диаметром 2 дюйма или больше, возможно, стоит учесть этот объем при расчетах.

Можно ли хранить ресивер вне помещения?

Ресиверы для сжатого воздуха могут быть громоздкими, поэтому многие владельцы систем сжатого воздуха предпочли бы хранить их на улице. Хранение на открытом воздухе экономит драгоценную площадь на объекте.

Это также помогает снизить нагрузку на вашу систему HVAC в теплую погоду. Резервуар для хранения сжатого воздуха излучает тепло, поскольку горячий воздух от компрессора охлаждается внутри резервуара, повышая температуру в компрессорной. Хранение резервуара на открытом воздухе позволяет избежать избыточного нагрева в компрессорной, а также помогает резервуару-хранилищу более эффективно выполнять свою вторичную работу в качестве теплообменника.

Однако хранение на открытом воздухе работает только в более мягком, незамерзающем климате. Убедитесь, что ваш климат подходит для размещения вашего баллона со сжатым воздухом вне помещения.

Климатические требования для хранения резервуаров ресивера

Хранение ресивера на открытом воздухе на открытом воздухе подходит только для окружающей среды с температурой выше нуля круглый год. При отрицательных температурах наружные резервуары могут замерзнуть и даже лопнуть — дорогостоящий и потенциально опасный результат. Если в течение некоторого периода года в вашем районе наблюдаются отрицательные температуры, безопаснее всего держать аквариум в помещении.

Советы по хранению ресиверов на открытом воздухе

Если вы храните резервуар воздушного ресивера на открытом воздухе, обязательно проводите частые проверки на предмет коррозии. Любые признаки коррозии следует немедленно устранять, чтобы сохранить целостность резервуара.

Если ваша территория подвержена более низким температурам, что иногда может привести к обледенению, будьте особенно осторожны с вашим аквариумом в более прохладную погоду. Бак сам по себе будет выделять тепло. Однако, если температура упадет слишком сильно, резервуар все равно может замерзнуть.Чтобы предотвратить повреждение, может потребоваться изоляция вашего бака и обеспечение дополнительного обогрева в холодную погоду.

Варианты внутренней облицовки бака ресивера

Существует три основных варианта внутренней облицовки вашего бака.

• Внутренняя часть из чистой стали с грунтовкой снаружи (типовая)
• Внутренние поверхности с эпоксидным покрытием или оцинковкой
• Нержавеющая сталь

Стальные ресиверы баки

Большинство резервуаров воздушного ресивера изготовлены из чистой стали внутри с грунтовочным покрытием снаружи для уменьшения коррозии.Внешняя краска обычно сочетается с компрессорным оборудованием. Базовый стальной резервуар подходит для большинства применений и является наименее дорогим вариантом. Однако они могут быть подвержены коррозии, если внутри резервуара скапливается слишком много жидкости.

Оцинкованные и оцинкованные ресиверы с эпоксидным покрытием

Внутренняя облицовка некоторых баков ресиверов обработана для уменьшения коррозии и поддержания качества воздуха. Эти лайнеры делятся на две категории.

• Эпоксидные покрытия напыляются на внутреннюю поверхность в виде жидкости, а затем затвердевают, образуя прочное антикоррозийное покрытие.Эпоксидные смолы создают влагостойкий барьер между воздухом и основным металлом резервуара.
• Оцинкованные резервуары покрыты защитным цинковым покрытием, предотвращающим образование ржавчины. Цинк защищает основной металл, вступая в химическую реакцию с коррозионными агентами, прежде чем они достигнут основы.

Оба метода обеспечивают длительную защиту внутренней части резервуара, но они увеличивают стоимость и время выполнения заказа. Покрытые или оцинкованные резервуары лучше подходят для поддержания чистоты воздуха, поскольку они снижают риск попадания твердых частиц из-за коррозии в воздушный поток.Приложения, которым нужен воздух более высокой чистоты, или пользователи, обеспокоенные долговечностью своих воздушных резервуаров, могут рассмотреть один из этих вариантов.

Ресиверы из нержавеющей стали

Ресиверы из нержавеющей стали в основном используются для специальных применений, где требуется воздух очень высокой чистоты. Это самый дорогой вариант, но они обладают высокой прочностью, устойчивостью к коррозии и обеспечивают исключительную чистоту воздуха. Больницам, лабораториям, производителям электроники и другим предприятиям, где требуется воздух высокой чистоты, следует подумать о резервуаре из нержавеющей стали.

Принадлежности для ресивера воздуха

Принадлежности к баллону с воздушным ресивером необходимы для безопасности и эксплуатации баллона. Хотя сам резервуар представляет собой большую герметичную металлическую трубку, все резервуары должны иметь как минимум:

• Слив для слива избыточной жидкости, скапливающейся внутри бака
• Манометр для контроля внутреннего давления
• Предохранительный клапан

Электронный автоматический слив конденсата

Автоматические сливные клапаны исключают необходимость ежедневного ручного слива жидкости из ресивера.Электрический автоматический дренажный клапан запрограммирован на открытие через заданные промежутки времени, чтобы позволить стечь скопившейся жидкости.

Слив конденсата с нулевой потерей воздуха

Слив конденсата с нулевой потерей воздуха также обеспечивает автоматический слив из бака. Вместо слива через заданные промежутки времени они используют поплавковый механизм для управления сливом. Слив открывается только при необходимости, экономя энергию и уменьшая потери воздуха из бака.

Манометры

Манометр обеспечивает визуальный индикатор внутреннего давления воздуха в резервуаре.Вам нужен манометр, чтобы контролировать давление и гарантировать, что резервуар не подвергается нагрузке из-за избыточного давления.

Клапаны сброса давления

Предохранительный клапан необходим для всех ресиверов воздуха в соответствии с директивами OSHA и ASME. Клапан сброса давления открывается автоматически, чтобы выпустить немного воздуха, если давление в баллоне слишком высокое. Этот предохранительный механизм необходим для сведения к минимуму риска опасного разрыва из-за избыточного давления. Предохранительный клапан обычно устанавливается на 10% выше, чем рабочее давление в системе сжатого воздуха, но никогда не превышает номинальное давление, указанное в сертификате ASME резервуара.

Вибрационные подушки

Вибрационные подушки не требуются для всех применений, но они рекомендуются, если воздушный компрессор установлен на верхней части резервуара. Вибрационные подушки поглощают вибрацию двигателя компрессора и снижают усталость бака.

Сертификат ASME для ресиверов воздуха

Многие покупатели задаются вопросом, важна ли сертификация ASME для резервуаров с воздушным ресивером, и ответ — да. Все ресиверы с воздушным ресивером, используемые в промышленности, должны быть сертифицированы ASME на безопасность и производительность.

Каковы стандарты ASME для ресиверов воздуха?

Американское общество инженеров-механиков или ASME — это организация, которая устанавливает технические нормы и стандарты производства для различных машин, деталей и компонентов систем. ASME действует как независимая организация по обеспечению качества, чтобы гарантировать безопасность и качество производимых изделий. Штамп сертификации ASME означает, что производитель соблюдает все стандарты безопасности и инженерные стандарты для своей продукции.

ASME разработало набор правил и стандартов для сосудов под давлением, включая ресиверы воздуха. Программа сертификации котлов и сосудов высокого давления ASME устанавливает правила, регулирующие проектирование, изготовление, сборку и проверку компонентов сосудов высокого давления во время строительства. Эти правила включают технические стандарты для толщины корпуса резервуара, сварных швов и соединений, соединений и других компонентов резервуара. Производители резервуаров должны соблюдать все правила для получения сертификата ASME.

Могу ли я купить ресивер-ресивер без сертификата ASME?

Воздушные ресиверы без кодов никогда не должны использоваться, особенно в промышленных целях.

В некоторых больших коробчатых магазинах есть баллоны с воздушным ресивером без кода. Хотя они могут быть дешевле, они не прошли строгих производственных процессов и испытаний качества, необходимых для обеспечения их безопасности и надежности. Использование баллона с воздушным ресивером без кода может поставить под угрозу вашу жизнь и жизни ваших коллег.

Проверка воздушного ресивера на предмет нарушений кодекса

Если вы не уверены, соответствует ли ваш баллон воздушного ресивера требованиям норм, вам следует его осмотреть. Эту услугу может предоставить местный начальник отдела пожарной безопасности. Они остановятся и проверит ваш резервуар с помощью ультразвуковой технологии измерения толщины металла. Если ваш ресивер не прошел проверку, его следует немедленно вывести из эксплуатации и заменить.

Безопасность бака ресивера

В ресиверах воздух находится под огромным давлением.Это создает угрозу безопасности, если резервуар не соответствует требованиям или не обслуживается должным образом.

Причины отказа бака ресивера

Сосуды под давлением должны быть сконструированы таким образом, чтобы выдерживать высокое внутреннее давление в течение длительного периода времени. Со временем коррозия, напряжение и усталость могут повысить вероятность выхода резервуара из строя. Наиболее частые причины выхода из строя ресивера:

• Неправильная конструкция / использование некодовых резервуаров
• Работа при превышении максимально допустимого рабочего давления (избыточное давление)
• Неправильная установка
• Коррозия
• Растрескивание
• Разрыв сварного шва
• Неправильный ремонт трещин / протечек
• Воздействие экстремальных условий окружающей среды (замерзание или перегрев)
• Неисправность предохранительного клапана

Опасности на рабочем месте в резервуаре ресивера воздуха

Высокое внутреннее давление в резервуаре воздушного ресивера делает выход из строя чрезвычайно опасным.Трещины или разрушение сварных швов могут привести к взрыву резервуара с выбросом больших металлических частей или осколков на высокой скорости. Неисправность баллона ресивера может привести к значительному повреждению объекта и близлежащего оборудования, а также серьезным травмам или смерти находящихся поблизости рабочих.

Обеспечение безопасности резервуара ресивера

Важно соблюдать все правила техники безопасности, перечисленные в руководстве по эксплуатации вашего ресивера. Для повышения безопасности резервуара обязательно:

• Используйте только ресиверы, сертифицированные ASME.
• Никогда не создавайте избыточного давления в баке; следуйте инструкциям по эксплуатации для максимального давления.
• Убедитесь, что в баке есть манометр и он работает правильно.
• Периодически проверяйте резервуар на предмет коррозии, признаков напряжения сварного шва, трещин, утонения стенок резервуара и других дефектов.
• Убедитесь, что в резервуаре есть предохранительный клапан, сертифицированный ASME, и что клапан работает правильно.
• Часто опорожняйте бак, чтобы жидкости не скапливались внутри бака.
• Поручите сертифицированным специалистам выполнить все изменения или ремонтные работы, чтобы убедиться, что ремонт соответствует стандартам качества.
• Обеспечивает обучение по технике безопасности для операторов резервуаров воздушного ресивера.

Дополнительные сведения см. В рекомендациях OSHA по безопасности сосудов под давлением.

Может ли ваш ресивер-ресивер помочь вам сэкономить деньги?

Ресивер соответствующего размера повысит эффективность вашей системы и даже может снизить эксплуатационные расходы на вашу систему сжатого воздуха.Бак воздушного ресивера снижает потребление энергии и снижает износ вашей системы.

Резервуар для воздуха

Ресивер сжатого воздуха подобен батарее для вашего предприятия, обеспечивая дополнительный резервуар сжатого воздуха, который вы можете использовать в периоды высокой нагрузки. Это позволяет снизить общее рабочее давление в вашей системе, что приведет к снижению затрат на электроэнергию. Вы также можете приобрести воздушный компрессор меньшего размера с меньшей производительностью CFM, полагаясь на свой воздушный ресивер в случаях повышенного спроса.

Уменьшение количества циклов

Как объяснялось выше, резервуар воздушного ресивера сокращает количество циклов для вашего воздушного компрессора за счет сглаживания пиков потребности в сжатом воздухе. Меньшее количество циклов в сумме снижает потребление энергии и меньший износ других компонентов системы, продлевая срок службы вашего воздушного компрессора.

Демпфирование пульсаций

Воздушный ресивер работает как устройство для гашения пульсаций, поглощая вибрации двигателя воздушного компрессора и пульсации в воздушном потоке.Это снижает усталость трубопроводов и других компонентов системы.

Удаление влаги

По мере охлаждения воздуха в ресивере избыточная жидкость конденсируется и выпадает из воздуха. Это сокращает объем работы осушителя воздуха и снижает потребление энергии.

Удаление грязи

Твердые частицы могут попадать в воздушный поток из-за коррозии внутри системы, выхлопных газов двигателя из воздушного компрессора или твердых частиц в воздухе помещения. Многие из этих частиц будут выпадать из воздуха вместе с конденсатом внутри ресивера.Затем излишки грязи просто сливаются вместе с жидкостями. В результате воздух, поступающий в осушитель воздуха, чище и суше, чем воздух, поступающий непосредственно из воздушного компрессора.

Важность резервуаров с воздушными ресиверами

Ресивер для сжатого воздуха является важным компонентом вашей системы сжатого воздуха. Наличие ресивера соответствующего размера обеспечивает безопасную и эффективную работу вашей системы и обеспечивает резервуар дополнительной мощности для использования в периоды пиковой нагрузки.

Если вы не уверены, какой объем хранилища воздуха вам нужен, или если у вас есть вопросы по обслуживанию резервуара для обеспечения безопасной работы, специалисты Fluid-Aire Dynamics могут вам помочь.Мы проведем оценку ваших схем использования сжатого воздуха и порекомендуем воздушный ресивер, который будет соответствовать вашим потребностям. Мы также можем помочь вам осмотреть, отремонтировать или обновить вашу текущую систему хранения.