Главная | • Сотрудничество | • Публикации | • Написать письмо



СИСТЕМА ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ МЕРОПРИЯТИЯ В СИСТЕМЕ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ
§ 1. Технико-экономическое обоснование установки ЧРП на компрессорную машину
§ 2. Целесообразность искусственного охлаждения воздуха на входе в турбокомпрессор
§ 3. Повышение эффективности работы турбокомпрессорной станции за счет нормализации термодинамических параметров промежуточных воздухоохладителей
§ 4. Влияние промежуточного охлаждения на рабочий процесс двухступенчатого компрессора
Корзина 3
купить главу | купить отчет | заказать обследование

   Постановка задачи:
   снижение потребления электрической энергии при работе компрессорных машин компрессорной станции в условиях разгрузки.

   Эффективность искусственного охлаждения зависит от степени охлаждения воздуха и типа привода (n* = const или n = var), а также преследуемой цели - снизить удельный расход энергии на сжатие 1 кг (или нм³) газа или повысить массовую производительность турбокомпрессора.

   Очевидно, что снижение температуры всасываемого воздуха t, [К] приводит ( при n = const ) к увеличению массовой производительности Gk, если не лимитирует мощность привода. Поэтому искусственным охлаждением можно всегда добиться повышения массовой производительности в летнее время, что в ряде случаев дает возможность повысить годовую производительность обслуживаемого технологического агрегата (без летнего снижения), избежать установки дополнительных турбокомпрессора или замены существующих на более мощные и т.п., что может дать существенный экономический эффект.

   Сложнее обстоит дело с удельными расходами энергии на сжатие. Работа турбокомпрессора на 1 кг газа (или, что то же, удельный расход энергии) определяется числом оборотов турбокомпрессора и не зависит от температуры газа на входе. При понижении температуры на входе в турбокомпрессор будет только бесполезно возрастать развиваемое турбокомпрессором давление на нагнетании p_нк, которое придется снижать дросселированием. Поэтому при электроприводе ( n = const ) искусственное охлаждение может дать снижение удельных расходов энергии только в том случае, если одновременно будут снижены обороты турбокомпрессора путем замены редукторных пар или установки частотно-регулируемого привода. 
 
   При паротурбинном приводе ( n = var ) удельные расходы снижаются примерно пропорционально температуры газа на входе в турбокомпрессор (пренебрегая изменением внутреннего к.п.д. турбокомпрессора). 
 
   При электроприводе ( n=const ) искусственное охлаждение позволяет выбирать число оборотов турбокомпрессора (редукторную пару или регулирование ЧРП) не по расчетной максимальной летней температуре наружного воздуха, например, + (25 - 30) °С, а по температуре искусственного охлаждения. В этом случае ТК в течение всего года будет работать с меньшим удельным расходом энергии, соответствующим температуре искусственного охлаждения.

   До температур + (6 - 10) °С воздух может быть охлажден в простых и дешевых оросительных устройствах при помощи холодной воды.

   До температур ниже 0 °С воздух в поверхностных теплообменниках охладить трудно из-за обмерзания их и требующихся больших поверхностей охлаждения. Охлаждение воздуха до минусовых температур в оросительных устройствах при помощи рассолов принципиально возможно, однако еще недостаточно изучено с экономической точки зрения. Кроме того, холод низкого потенциала получается более дорогим, даже при получении его от абсорбционной установки, работающей на дешевом тепле.

   При охлаждении воздуха до + (6 - 10) °С число часов работы с искусственным охлаждением в году относительно невелико (3 - 4 месяца), поэтому среднегодовое снижение удельных расходов энергии составляет 2 - 3%. При охлаждении воздуха до более низких температур экономия энергии существенно возрастет, как за счет понижения температуры воздуха на всасывании в турбокомпрессор, так и за счет увеличения числа часов работы в году с охлаждением и достигает 5 - 10%.

   Однако достижение низких температур газа на входе в компрессор при помощи искусственного охлаждения может быть экономичным только при определённой себестоимости энергии на муфте компрессора. Приведенные выше проценты снижения удельной работы относятся к неохлаждаемым турбокомпрессорам, у охлаждаемых они будут меньше.

   Во многих случаях основным достоинством искусственного охлаждения воздуха на всасывании в турбокомпрессор является возможность избежать снижения весовой производительности и развиваемого турбокомпрессором давления в летнее время. При этом применение искусственного охлаждения оказывается часто экономически вполне оправданным, даже если нет заметного снижения удельных расходов энергии.
      
Line

   * - здесь и далее в этом разделе n - число оборотом турбокомпрессора.

Примечание:
- текст опубликован по материалам диссертации Жарова Д.В. "Анализ и повышение эффективности промышленных систем воздухоснабжения", Москва, 2003 год;
- приведённый материал приводится для сведения и не используется в коммерческих целях;
- ответственность за правильность сделанных расчетов и выводов, а также практическая целесообразность их применения лежит полностью на авторе диссертации.

.