Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД компрессорных установок

Практическая работа №12

Тема: Компрессоры.

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД компрессорных установок.

По окончании практической работы студент должен:

знать:методику расчета и определение расчетной мощности ЭД главного привода для компрессорных установок.

уметь:выполнять расчеты и выбирать ЭД по расчетной мощности ЭД.

• РПЗ-З.7.2.Компрессор.

Дано:

Вариант — 12 [Таблица 3.7.6]

Назначение КС -- создание запаса ВВД

= 2,4 м³/с

Р₂ = 3,03 ∙10⁵Па(З атм)

0,8 ∙ 10⁵Па

Вид УСВ — центробежный (для сравнения — поршневой)

Требуется:

• рассчитать и выбрать ЭП агрегатов КС

* построить M = F(S)

• проанализировать работу ЭП.

Решение.

а) Определяется расчетная мощность ЭП агрегата, выбирается ЭД(

- Ротационный компрессорный агрегат (центробежный)

где — коэффициент запаса, отн. ед.,

— мощность компрессорного агрегата, кВт;

 

где Q — производительность компрессорного агрегата, /с;

при одном резервном /с.

А — работа сжатия 1 м³ воздуха до рабочего давления. Дж/м³;

Согласно (Рисунку 3.7,2) А = F(Р₂, атм) = Р(3 атм) = 1,173 • 10⁵ Дж/м³.

— индикаторный политропический КПД компрессора, отн. ед.

Принимается %- - 0,7 (от 0,6 до 0,8)

— КПД передачи, отн. ед.;

Принимается = 1 (прямое соединение, = 3000 об/мин).

Согласно [Таблицы 3.7.2] принимается К₃ = 1,15 (от 1,1 до 1,15).

- Поршневой 1 -ступенчатый компрессорный агрегат

где z — число степеней сжатия, шт.

Принимается z = 1 до = 15 атм.

m — показатель политропы сжатия, отн. ед.;

Принимается m - 1,35 (от 1,2 до 1,35) — для поршневых агрегатов

­- абсолютное давление на всасе и нагнетании, соответствен­но, Па;

— КПД компрессорного агрегата индикаторный, отн. ед.;

Принимается 0,7 (от 0,6 до 0,8).

— КПД компрессорного агрегата механический, отн. ед.;

Принимается = 0.9 (от 0,88 до 0,92).

 

По [Табл. ДЛА] выбираются АД с одинаковой высотой вращения, но один — быстроходный (для центробежного), а другой — тихоходный (для поршневого агрегата).

т. 5АМ280М2УХЛ2 т. 5АМ280М4еУХЛ2

Р_ном = 132 кВт Р_иом = 132 кВт

= 2965 об/мин = 1485 об/мин

η = 94,5% η = 94,8%

cosφ = 0,92 cosφ = 0,88

Масса – 770 кг Масса – 855 кг

Индекс механической Индекс механической

характеристики – II характеристики – II

Сервис-фактор – 1,1 Сервис-фактор – 1,5

или 1,15

 

б) но полученным данным и вычисленным дополнительно составляются для построения механических характеристик [Таблицы 3.7.4 и 3.7.5].

При отсутствии данных рекомендуется принять .

По (Рисунку Д.1) индекс механической характеристики — II.

 

 

Момент, Н∙м
	1062,6	552,5		323,7
Скольжение, отн. ед.
0,01	0,06	0,99		-

Таблица 3.7.4 - — Данные для построения М^(ц) = F(S)

 

Согласно (Рисунка Д.1) для индекса механической характеристики — II принимается λ_мин - 1,3

 

 

 

Момент, Н∙м
	1865,6	1102,4	1950,4	774,3
Скольжение, отн. ед.
0,01	0,04	0,99	1,0	-

 

Таблица 3. 7.5 — Данные для построения М^(п) — F(S)

 

Механические характеристики (для сравнения) компрессоров одинаковой производительности, но с различным ЭП представлены на (Рисунке 3.6.4). Для поршневого - М^(п) = F(S), для центробежного (ротационного)

М^(ц) = F(S).

в) Сравнительный анализ характеристик (Рис. 3.7.4) показывает, что

- рабочие точки располагаются ниже номинальных.

Это означает, что ЭП поршневого компрессора работает с максималь­ным КПД,

а центробежного — с пониженным.

 

- пуск ЭП на противодавление будет успешным, т.к. М_с< М_мин.

- электропривод одной мощности тихоходный (ПК, n_нoм - 1485 об/мин) способен работать на большее противодавление, чем быстроходный (ЦК, n_ном = 2965 об/мин).

 

Рис.3.7.4. Механические характеристики компрессоров поршневогои центробежного

Ответ: Для агрегатов компрессорных станций выбраны АД

т. 5АМ280М2УХЛ2 (центробежный или т. 5АМ280М4еУХЛ2 (поршне-

компрессор) вой компрессор)

Р_ном-132кВт Р_ном = 1485 об/мин

n_ном = 2965 об/мин n_ном=1485 об/мин

Режим — S1 Режим — S1

 

Варианты индивидуальных заданий в [Таблице 3.7,6]

Вари­ант	УСВ	Q, /с	,Па	Р2,Па	Na, шт.	z, шт.	Дополнительные сведения
	Вентилятор осевой	0,2	1,04- 105	1,1-105		-	УСВ — уста­новка сжатого воздуха Р1 и Р2 — абсо­лютное давле-а всасы­вании и нагне­тании соответственно n2 —количест­во агрегатов в компрессорной станции z- количество ступеней сжа­тия для много­ступенчатых агрегатов. При мощностях более 500 кВт рекомендуется в качестве ЭП агрегата выби­рать СД ВН (10 кВ).
	0,3	1,03 ∙ 105	1,09 ∙ 105		-
	0,15	1,02 ∙105	1,08 ∙105		-
	0,25	1,01 ∙105	1,07 ∙105		-
	Комп- рессор центро- бежный	Турбин- ный	0,3	1,1 ∙105	4,5 ∙105		-
	0,4	1,0 ∙105	5 ∙105		-
	0,6	1,0 ∙105	6 ∙105		-
	0,5	1,1 ∙105	5,5 ∙105		-
	Ротаци-онный		0,8 ∙ 105	10 ∙105		-
		0,9 ∙105	8 ∙105		-
		1,0 ∙105	10 ∙105		-
	2,4	0,8 ∙105	3,03 ∙105		-
	Комп- рессор порш-невой	Одно- Ступен-чатый		1,1 ∙ 105	20 ∙ 105
		1,0 ∙ 105	30 ∙ 105
		0,9 ∙ 105	40 ∙ 105
		0,8 ∙ 105	50 ∙ 105
	Много- ступен- чатый		1,1 ∙ 105	100 ∙ 105
		1,0 ∙ 105	200 ∙ 105
		0,9 ∙ 105	400 ∙ 105
		0,8 ∙ 105	300 ∙ 105
	Вентилятор центробежный	1,0	1,01 ∙ 105	1,06 ∙ 105		-
	0,9	1,02 ∙ 105	1,07 ∙ 105		-
	1,2	1,03 ∙ 105	1,08 ∙ 105		-
	0,7	1,04 ∙ 105	1,09 ∙ 105		-
	1,2	1,05 ∙ 105	1,1 ∙ 105		-

Таблица 3.7.6 — Варианты индивидуальных заданий«Механизм установок сжатого воздуха»