Система воздухоснабжения промышленного предприятия

Длина участка ;

Расход сжатого воздуха на участке А2В2 и соответственно для левой ветки воздухопровода, отходящей от компрессорной станции:

Аналогично для правой ветки и участка А1В1.

Расход сжатого воздуха для последующих участков магистрали определяется по следовательно вычитая значение расхода цеха, который находится на данном участке.

Таким образом, для левого направления магистрали получаем:

т.к. от участка В2С2 не отходит ни одного ответвления к цехам-потребителям;

;

Принимаем скорость движения сжатого воздуха vсж=15 м/с на участке А2В2, тогда скорость при условии всасывания составила νо=135 м/с.

По номограмме (Приложение 4) [1] находим диаметр d и потери давления δP на участке А2В2 в зависимости от выбранного внутреннего диаметра dвн. По ГОСТ 10704-91 принимаем Dн=108 мм, ГОСТст=2мм, тогда dвн = Dн-2δ=104 мм.

Оцениваем действительную скорость сжатого воздуха в воздухопроводе:

На участке А2В2 находится колено и вентиль. По номограмме 3 [1] получаем соответственно и м, для данного участка.

Общее потери давления на участке А2В2:

, где

Минимальная необходимая толщина стенки трубы рассчитывается по формуле:

, где

Рср – среднее абсолютное давление в трубопроводе, кгс/см2;

k=1,7 – коэффициент запаса;

– предел текучести материала.

Выбранная толщина стенки ГОСТст=2 мм больше, чем минимально необходимая ст=0,337 мм, поэтому уточнение наружного диаметра не требуется.

Конечное давление в точке В2:

кгс/м2.

Аналогичным образом рассчитываются остальные участки и ответвления. Конечное давление каждого участка определяется с учётом давления на предыдущем. Сопротивление для колена учитывается только на участке А1B1, на всех остальных участках для определения эквивалентной длины учитываются сопротивления вентиля и тройника. В остальном методика сохраняется. Результаты расчета приведены в таблице 2.

На рис. 2 приведена схема воздухоснабжения предприятия с указанием длин участков, расходов воздуха и внутренних диаметров трубопроводов.

В результате проведенных расчетов мы определили, что система воздухоснабжения, отпускающая сжатый воздух с избыточным давлением 0,9 МПа, обеспечит для каждого цеха потребление воздуха с необходимым давлением Р=0,3-0,8 МПа. Для этого необходимы трубы следующих сортаментов: 108х2,0 длиной 180м; 95х2,0 длиной 440м; 88х1,6 длиной 10м; 76х1.4 длиной 60м; 70х1.4 длиной 45 метров; 60х1,4 длиной 75м; 51х1,4 длиной 120м; 48х1,4 длиной 80м; 33х1 длиной 60 метров; 27х1 длиной 145м;26х1 длиной 85м; 30х1 длиной 70м;22х1 длиной 60м; 14х1 длиной 60м.

Прочностной расчет показал, что расчетная толщина стенки трубопроводов не превышает толщин стенок труб, выбранных по ГОСТ для всех участков воздухопровода, и условия прочности обеспечены.

Таблица 2. Сводная таблица результатов аэродинамического и прочностного расчётов

Участок

l , м

,м/с

Vp ,м3/ мин

Pкгс/ см2 10-3

d, мм

lэкв, м

lр , м

Pуч, кгс/ см2 x10-2

Dгост мм

м/с

Pконеч кгс/ см2

, мм

ГОСТ

Рас.

A1B1

A2B2

B1C1

B2C2

C1D1

C2D2

D1E1

D2E2

E1K1

E2K2

K1M1

Проч

цеха:

120

145

48,67

49.88

45,40

47,08

31,00

46,20

26,10

0,88

10,12

11,33

14,40

2,10

3,73

2,80

3,27

4,90

42,47

24,00

1,8

2,4

2,5

2,2

2,0

2,8

2,1

3,2

3,0

2,8

2,5

8,7

6,0

7,3

6,5

5,0

2,3

3,5

106.5

106,5

94,5

91,1

92,5

74,5

92,1

47,2

49,5

57,5

22,0

29,0

25,5

27,0

32,5

87,0

65,0

3,23

2,9

4,5

4.0

3.6

3,5

2,9

3,7

2,6

1,0

4,5

4,8

5,9

1,6

2,3

1,9

2,3

2,6

10,0

6,9

73,0

43,0

59,5

44,5

84,0

124,0

83,6

73,5

62,9

98,7

47,6

61,0

84,5

124,8

80,9

61,6

72,3

86,9

147,3

62,6

20,0

16,9

13,14

7,74

10,71

8,01

20,16

31,00

18,39

14,70

17,61

20,72

15,23

106,7

25,35

34,94

20,22

53,59

43,38

63,43

95,74

31,30

4,60

5,91

108

13,09

13,86

14,21

12,93

13,41

13,65

13,16

11,49

14,35

10,28

11,51

10,38

12,38

9,16

10,57

12,33

12,03

13,93

10,57

8,86

8,92

8,76

8,84

8,55

8,53

8,37

8,38

8,19

8,17

8,04

7,31

8,58

8,41

8,17

7,51

7,74

7,89

7,60

788

8,13

7,98

2,0

1,4

2,0

1,4

1,0

1,4

1,0

1,6

1,4

0,35

0,31

0,25

0,31

0,25

0,04

0,17

0,20

0,07

0,11

0,09

0,11

0,25

0,23

4.Компьютерный расчет системы воздухоснабжения

Как альтернатива, и в то же время для проверки расчетов, был произведен компьютерный расчет по программе "Расчёт трубопроводов", адаптированной для сетей сжатого воздуха. Исходными данными для такого расчета являются:

- тип энергоносителя (в нашем случае воздух);

- длины участков и ответвлений магистралей в метрах;

- расход энергоносителя, необходимый потребителям в .

Такой расчет был произведен отдельно для левой и правой магистралей системы воздухоснабжения. Результаты расчета сведены в таблицы 3 и 4.

Таблица З Значения конечного давления воздуха, поступающего к потребителям

№ цеха	Давление воздуха, МПа
№ цеха	Расчет	Компьютерная программа
1	0,731	0,783
2	0,858	0,862
3	0,841	0,825
4	0,817	0,785
6	0,774	0,814
7	0,789	0,812
8	0,773	0,782
9	0,788	0,755

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6

В соцсетях