WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Оптимизация. При определенном компрессорном агрегате, диаметре и толщине трубопровода функционал потерь сжатого воздуха зависит от значений температуры Tli, то есть от решения задачи теплоизоляции различных участков трубопровода.

Для определения минимума потерь энергии сжатого воздуха, в зависимости от температуры, можно записать:

При этом следует определиться, в каких пределах допустимо изменение температуры Tli:.

Тогда или экстремум определяется как минимум (т. е. П = Пmin), или наименьшее значение потерь энергии сжатого воздуха приходится на границу.

Аналогично решается задача оптимизации размеров трубопровода. При фиксировании, с учетом

(11)

можно рассмотреть потери энергии сжатого воздуха как функцию длины l трубопровода где, или диаметра трубопровода где - варьируемый параметр, толщины i-й трубы.

При рассмотрении потерь энергии сжатого воздуха как двухпараметрической функции (Т и d1, d1 и l) более удобно представить потери энергии графически, в виде поверхности П = f (Т, d1). При этом оптимум определяется визуально в пределах технологических границ (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость потерь энергии от температуры сжатого воздуха и диаметра трубопровода

Рассмотрены вопросы охлаждения и осушения сжатого воздуха. Атмосферный воздух, засасываемый компрессором, представляет собой смесь сухого воздуха (кислород, азот, углекислый газ, аргон, неон, гелий, криптон, ксенон и др.) и водяных паров, количество которых зависит, главным образом, от температуры и относительной влажности воздуха. Эту газовую смесь принято называть влажным воздухом, и ее можно рассматривать как смесь идеальных газов.

Произведенный анализ показал, что при сжатии, когда относительная влажность меньше единицы, процесс протекает в одной газовой фазе; при последующем охлаждении, когда относительная влажность равна единице, процесс протекает в двух фазах – газовой и жидкой. Выведены зависимости точки росы сжатого воздуха от температуры атмосферного воздуха:

Тр = А + ВТ0. (12)

Таблица 1

Значение коэффициента А в зависимости

от относительной влажности атмосферного воздуха и

давления сжатого воздуха

Относительная влажность

Абсолютное давление сжатого воздуха, МПа

0,6

0,7

0,8

0,9

Точка росы, К

0,4

285,6

288,2

290,2

292,0

0,5

289,2

291,6

293,8

295,6

0,6

292,0

294,5

296,7

298,4

0,7

294,5

297,0

299,4

301,6

0,8

296,7

299,4

301,6

303,5

0,9

298,4

301,6

303,5

305,8

По полученным данным построены графики определения точки росы сжатого воздуха.

Рис. 3. График определения точки росы сжатого воздуха при :

1 0,9 МПа; 2 0,8 МПа; 3 0,7 МПА; 4 0,6 МПа

Объемная масса выделившегося конденсата, кг/м3

. (13)

Таким образом, аналитически выведенные формулы позволяют рассчитать общую и объемную массу конденсата в любой точке пневмосети, если известны параметры всасываемого воздуха, а также р2 и температура в месте выпадения конденсата.

Приводится методика расчета основных параметров гидропневматического аккумулятора, позволяющая снизить капитальные затраты на сооружение гидропневматического аккумулятора за счет уменьшения расходов на строительство гидрокамеры.

Дана цель достигается тем, что по способу аккумулирования сжатого воздуха с помощью гидропневматического аккумулятора, состоящего из гидро- и пневмокамер, расположенных на разных уровнях, включающего зарядку пневмокамеры сжатым воздухом с одновременным вытеснением из нее сжатого воздуха водой из гидрокамеры с подачей его к пневмоприемникам, разрядку аккумулятора проводят до минимально допустимого рабочего давления пневмоприемников. Благодаря этому появляется возможность существенно уменьшить объем гидрокамеры, что ведет к снижению капитальных затрат на сооружение гидропневматического аккумулятора сжатого воздуха.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям по определению тепловых, гидравлических и объемных потерь сжатого воздуха при его транспортировании.

В качестве устройства, обеспечивающего интенсивное охлаждение и осушение сжатого воздуха, наиболее целесообразно применение радиаторных установок естественного охлаждения (РУЕО), представляющих собой теплообменный аппарат рекуперативного типа со смешанным током теплообменивающихся сред. Причем вторичным или холодным теплоносителем является атмосферный воздух, использование которого в данном случае не связано ни с какими затратами. Кроме того, суммарная емкость РУЕО обеспечивает сглаживание пульсации давления сжатого воздуха, тем самым выполняя функции воздухосборника.

Для изучения условий эксплуатации РУЕО проведена серия испытаний в различное время года (весна, лето, осень, зима). Некоторые из замеренных данных, полученных при исследовании радиаторной установки, приведены в табл. 2, 3.

Представленные температурные замеры показывают, что сжатый воздух, проходя через радиаторную установку, подвергается интенсивному охлаждению. Так, для рабочих режимов, указанных в табл. 2, разность температур сжатого воздуха на входе и выходе из РУЕО колеблется от 343 до 383 К. При этом степень интенсификации охлаждения – уменьшается от входа к выходу: наибольшее охлаждение в первой секции (293 – 298 К), наименьшее – в последней (278 – 279 К).

Визуальные наблюдения показывают, что условия теплопередачи улучшаются при воздействии на РУЕО дождя, снега и при более высокой скорости атмосферного воздуха.

На основании экспериментальных данных представлены: теплосодержание (энтальпия), относительная влажность и влагосодержание сжатого воздуха при его охлаждении в радиаторной установки естественного охлаждения. Для этого, используя замеренные данные после каждой ступени (см. табл. 3.), сначала по температурам воздуха найдем значения давлений насыщенного водяного пара с помощью таблиц его термодинамических свойств. Затем определим относительную влажность сжатого воздуха в радиаторной установке.

(14)

Зная относительную влажность и парциальное давление насыщенного водяного пара, можно определить парциальное давление водяного пара, МПа:

. (15)

Таблица 2

Результаты тепловых испытаний радиаторной установки естественного охлаждения

п/п

Атмосферный воздух

Сжатый воздух

температура, К

относительная влажность

температура на выходе из компрессора, К

температура на входе в РУЕО, К

температура на выходе из РУЕО,

К

избыточное давление, МПа

1

288

0,53

423

400

327

0,64

2

282

0,55

430

403

316

0,74

3

282

0,53

428

401

314

0,7

4

280

0,60

427

400

313

0,7

5

267

0,72

423

401

292

0,7

6

267

0,72

431

408

294

0,8

7

251

0,88

423

393

283

0,7

8

251

0,88

431

398

284

0,8

Таблица 3

Результаты тепловых испытаний радиаторной установки естественного охлаждения

№ п/п

Атмосферный воздух

Сжатый воздух

температура, К

относительная влажность

избыточное давление, МПа

температура, К

на входе

после 1 ступени

после 2 ступени

после 3 ступени

после 4 ступени

после 5 ступени

после 6 ступени

после 7 ступени

после 8 ступени

1

267

0,72

0,7

401

375

363

337

323

310

301

296

292

2

267

0,72

0,8

408

380

367

341

325

312

303

297

294

3

251

0,88

0,7

393

373

364

336

320

306

295

290

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»