Расчет пневматической установки для подачи сжатого воздуха

Чертеж(установка пневматическая).dwg

Назначение-подача сжатого воздуха
Объемная производительность
Конечное избыточное давление
Расход охлаждающей воды
*. Размеры для справок
. *- размеры для справок
Сварка ручная электро-дуговая
Электрод Э46А-УОНИИ1355 ГОСТ9466
наплавленного металла сварных швов- 5 кг.
Установка пневматическая
Техническая характеристика
Технические требования

Спецификация.spw

Пояснительная записка
Шайба пружинная ГОСТ 7798-80
Кран КШГ 11.030.40 сс
Кран КШГ 11.050.40 сс
Клапан предохранителььный КАТ-01-01-020-25
Компрессор 4М10-100N

Спецификация.dwg

Пояснительная записка
Шайба пружинная ГОСТ 7798-80
Кран КШГ 11.030.40 сс
Кран КШГ 11.050.40 сс
Клапан предохранителььный КАТ-01-01-020-25
Компрессор 4М10-100N

Спецификацияv13.spw

Пояснительная записка
Шайба пружинная ГОСТ 7798-80
Кран КШГ 11.030.40 сс
Кран КШГ 11.050.40 сс
Клапан предохранителььный КАТ-01-01-020-25
Компрессор 4М10-100N

Чертеж(установка пневматическая).cdw

Назначение-подача сжатого воздуха
Объемная производительность
Конечное избыточное давление
Расход охлаждающей воды
*. Размеры для справок
. *- размеры для справок
Сварка ручная электро-дуговая
Электрод Э46А-УОНИИ1355 ГОСТ9466
наплавленного металла сварных швов- 5 кг.
Установка пневматическая
Техническая характеристика
Технические требования

Титульный лист.docx

Министерство образования Республики Беларусь
БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра«Горные машины»
Пояснительная записка
по дисциплине «Стационарные машины и оборудование»
Тема: Установка пневматическая
ст. гр. 102830 Король М.Н.
Руководитель: Петренко С. М.

Пояснительная записка.docx

Расход воздуха по участкам сети .. 7
Диаметр трубопровода давление в узлах сети. . ..9
Подбор компрессора его регулирование. .. .13
Удельная индикаторная работа расход электроэнергии.. . 19
Список используемой литературы .. 21
В данной курсовой работе нужно спроектировать пневматическую установку для подачи сжатого воздуха потребителям. Установка должна непрерывно подавать сжатый воздух. При проектирование установки необходимо соблюдать два основным принципа: первый-высокая надежность работы установки во всех штатных и аварийных режимах второй – высокая экономичность работа установки что и соблюдено при выполнении работы.
Выполненные задачи в курсовой работе:
Расчет расхода воздуха на участках сети.
Выбор диаметров трубопровода.
Расчет расхода электроэнергии.
Расход воздуха по участкам сети.
Назначение – подача сжатого воздуха потребителям.
Характеристика потребителей:
ППН-1с: pn=0.68 МПа V=16 м3мин. 2 шт.
ПР-22: pn=0.68 МПа V=3.5 м3мин. 7
Схема пневматической сети:
Расчет расхода сжатого воздуха в различных пунктах потребления необходим для определения диаметров труб участков пневматической сети и производительности компрессорной станции рудника.
Расход сжатого воздуха для пункта потребления с наибольшим расходом воздуха может быть определен по уравнению В. А. Мурзина:
где kут - 115- 12 — коэффициент учитывающий утечки сжатого воздуха в распределительной сети; z—число групп однотипных потребителей; q n kn—11-115—коэффициент учитывающий увеличение расхода сжатого воздуха в результате износа двигателя; k0 — коэффициент одновременности работы потребителей данной группы (для перфораторов до n = 10 k0 = 10-085; при n = 11-30 k0 = 085-075; при n = 31-60 k0 = 075-065; при n = 60 kо = 065); k3 — коэффициент загрузки учитывающий изменение расхода воздуха потребителей вследствие изменения нагрузки и регулирования; kд — коэффициент учитывающий изменение расхода воздуха за счет отклонения расчетного давления в пункте потребления от номинального давления потребителя.
Исходя из характеристики применяемого оборудования расчетное абсолютное давление воздуха во всех пунктах потребления принимается рn = 068 МПа.
Определяем объемный расход воздуха на участке FH по формуле (1) соединяющий наиболее удаленный пункт потребления с компрессорной станцией
Аналогичным способом рассчитываем расход воздуха на участках FH FG CE DC.
Рассчитываем расход воздуха на участках BF BC AB.
Диаметр трубопровода давление в узлах сети.
Для пневматических установок приисков оптимальная скорость воздуха в трубопроводе находится в пределах 6-10 мс тогда принимая плотность атмосферного воздуха 116 кгм3 получаем уравнение для определения диаметра трубы (мм):
где V- расход воздуха на участках .
Средняя температура сжатого воздуха воздуха принимается 293К и среднее давление давлению – равным давлению в пункте потребления H.
Диаметр трубопровода FH рассчитываем по формуле (2):
По ГОСТу8732-78 принимаем стандартные трубы с диаметром 104мм после этого рассчитываем фактические потери давления на участке.
Для этого предварительно определяем расход воздуха (кгмин) коэффициент сопротивления эквивалентные длины местных сопротивлений и расчетную длину участка
Рассчитываем абсолютное давление в точке F исходя из уравнения:
Потери давления на участке FH:
По известным давления воздуха и пункте потребления определяем потери давления на участке FG:
Диаметр трубопровода FG:
По ГОСТу8732-78 принимаем стандартные трубы с диаметром 51 мм.
По ГОСТу8732-78 принимаем стандартные трубы с диаметром 140 мм.
Рассчитываем абсолютное давление в точке B:
Потери давления на участке BF:
Диаметр трубопровода CE:
По ГОСТу8732-78 принимаем стандартные трубы с диаметром 108 мм.
Рассчитываем абсолютное давление в точке C исходя из уравнения:
Потери давления на участке CE:
По известным давления воздуха и пункте потребления определяем потери давления на участке CD:
Диаметр трубопровода CD:
По ГОСТу8732-78 принимаем стандартные трубы с диаметром 57 мм.
Диаметр трубопровода BC:
По ГОСТу8732-78 принимаем стандартные трубы с диаметром 219 мм.
Потери давления на участке AB:
Диаметры гибких армированных рукавов принимаем по ГОСТу 539876:
На участке FH – 52 мм.
На участке FG – 32 мм.
На участке СD – 32 мм.
На участке СЕ – 52 мм.
Расход воздуха м3мин
Расчетная длина участка м
Расчетный диаметр труб мм
Принятый стандартный диаметр труб мм
Подбор компрессора его регулирование.
Исходя из расхода воздуха на участке AB следут выбрать компрессор производительностью больше .
В горной машиностроительной химической промышленности и в перерабатывающих отраслях широкое применение нашли следующие поршеневые компрессоры:
Выбираем компрессор 4М10-1008 так как он удовлетворяет нашим условиям.
Конструкция компрессора 4М10-1008 и его регулирование.
Компрессор 4М10-1008 серийно выпускаемый Пензенским компрес- сорным заводом предназначен для стационарных установок и служит для сжатия атмосферного воздуха до избыточного давления 08МПа. Он представляет собой оппозитную горизонтальную крейцкопфную четырехрядную поршневую машину двухступенчатого сжатия с четырьмя цилиндрами двойного действия. Привод от синхронного электродвигателя СДК1-15-34-12 ротор которого закреплен на консольном конце вала компрессора.
Конструктивноя особенность компрессора и его строение представлены на рисунке 1.
Промежуточный холодильник – кожухо-трубный горизонтальный расположен над компрессором (на рис. 1 не показан). Сжатый воздух движется в межтрубном пространстве охлаждающая вода – по трубам.
Смазка механизма движения цилиндров и сальников компрессора осуще-
ствляется от двух автономных агрегатов смазки. Смазка механизма движения осуществляется индустриальным маслом И45А (ГОСТ 20799-75) шестеренным насосом подающим его через пластинчатый фильтр и маслоохладитель. Масло заливается в раму в количестве 180-200 литров нижняя часть которой служит маслосборником. Смазка цилиндров и сальников производится компрессорным маслом КС-19 (ГОСТ 9243-59) плунжерным насосом (лубрикатором). Нормативный годовой расход смазки не более 22 т.
Компрессор 4М10-1008 имеет буферные емкости (цилиндрические сосу-
ды) перед 1-й ступенью и после 2-й ступени сжатия перед концевым охладителемкоторые необходимы для устранения резонансных явлений возникающих во всасывающем и нагнетательном трубопроводах в связи с пульсирующим характером движения в них воздуха.
Производительность ПК автоматически регулируется перепуском возду-
ха из полости сжатия в полость всасывания с помощью клапанов
Система ступенчатого регулирования действует на эти клапаны автоматически поддерживая необходимое давление воздуха в сети (у потребителей). Предусмотрена возможность ручного регулирования производительности компрессора.
Система автоматизации установки обеспечивает:
– дистанционный программный пуск и остановку компрессора
– дистанционный контроль всех основных параметров работы компрессорного агрегата
– предупреждающую и аварийную сигнализацию
– отключение и блокировку основного электродвигателя при отклонении параметров от допустимых
– ступенчатое регулирование производительности компрессора свободным перепуском воздуха из каждой рабочей полости во всасывающую с помощью специальных клапанов.
Охлаждение компрессора – водяное с открытым сливом. Вода подводится
к промежуточному и масляному холодильникам от коллектора. После выхода из промежуточного холодильника часть воды поступает в водяные рубашки цилиндров на охлаждение ЦНД и ЦВД.
Температура охлаждающей воды на выходе должна быть не более 40 С. Давление воды в рубашках ПК – не более 03 МПа. Регулировка количества подаваемой воды в различные точки производится посредством запорных вентилей.
При длительных остановках в холодное время года (ниже 0 С) воду из системы надо обязательно спустить. При работе следует регулярно следить (неменее 2-х раз в смену) за наличием слива воды из каждой охлаждаемой точки.
Вслучае аварии или не предвидиных обстоятельсв устанавливаем предохранительный клапан.
Расчет и выбор воздухосборника.
Воздухосборники представляют собой стальные цилиндрические резервуары устанавливаемые между компрессорами и воздухопроводной сетью. Они служат для сглаживания колебаний давления которое обусловливается прерывистым характером подачи сжатого воздуха поршневыми компрессорами. В воздухосборнике происходит частичная конденсация паров воды и масла содержащихся в сжатом воздухе.
Объем индивидуального воздухосборника определяется по формуле:
где Qк – производительность компрессора м3мин.
Выбираем P-16 так как расчетное значение объема равняется емкости воздухосборника.
Расчет и выбор фильтров.
Для очистки воздуха от пыли применяются фильтры. У небольших
компрессоров фильтр устанавливается непосредственно на всасывающем
патрубке или всасывающем трубопроводе. На компрессорных станциях
фильтры устанавливаются в специальных воздухоприемных камерах
располагаемых у стены здания станции.
Для компрессорных станций принимаем один общий фильтр состоящий из отдельных сменных ячеек размером 500х500 мм.
Необходимая площадь фильтрации определяется по формуле:
Необходимое число ячеек на фильтре:
где v – скорость воздуха равна 09 ммин; f – площадь ячейки м2.
Берем фильтр REMEZA 092100400.
Удельная индикаторная работа расход электроэнергии.
Удельная индикаторная работа при изохорном процессе:
Потребляемая мощность:
Компрессор 4М10-1008 поставляется комплектно с электродвигателем СДК 2-17-26-12К мощностью 630 кВт n = 500 обмин напряжением
Годовой расход (кВт ч) электроэнергии:
где kв.н = 102 ÷ 104 – коэффициент расхода электроэнергии на подачу охлаждающей воды и вспомогательные нужды (освещение питание генераторов возбуждения вентиляция и т.д.); ΣNк – суммарная расчётная мощность двигателей компрессоров работающих одновременно кВт;
д –к.п.д. двигателя; с – к.п.д. электрической сети.
В данном курсовом проекте произведен расчет установки пневматической предназначенной для подачи сжатого воздуха потребителям. В процессе выполнения проекта проведен общий расчет изделия проведен анализ существующих конструкций а также анализ технологических процессов. Выбраны оптимальные с экономической и технологической точки зрения конструктивные особенности данной пневматической установки. Спроектированная установка обеспечивает всех потребителей.
Список использованной литературы
Алексеев В.В. Стационарные машины. –М.:Недра 1989.
Дроздова Л.Г. Стационарные машины и установки.- В.: ДВПИ 2007.
Абрамов А.П. Поршневые компрессоры. – К.:КГТУ 2010.
Михайлов А.К. Компрессорные машины.-М.1989.
Черкасский В.М. Насосы вентиляторы компрессоры .- М.1984