Методика розрахунку пневматичної установки

Методика розрахунку пневматичної установки.

Вихідними даними для проектування пневматичних установок яв-ляються: кількість, технічні характеристики та розташування споживачів стисненого повітря, графіки їх роботи по змінах. Головним завданням роз-рахунків являється вибір компресорної станції та трубопровідної мережі.

Компресорна станція вибирається виходячи з вимог до її параметрів – продуктивності та тиску стисненого повітря.

Необхідна продуктивність компресорної станції розраховується виходячи з потреб в стисненому повітрі всіх споживачів пневмоенергії , які працюють в зміну з найбільшими витратами повітря. Пи цьому слід враховувати також і втрати стисненого повітря в пневмомережі через її нещільності

, м3/хв ( 20-1 )

Об’єм стисненого повітря, що споживається споживачами пневмо-енергії

, м3/хв ( 20-2 )

де - номінальні втрати повітря на один споживач данного типу;

- кількість споживачів повітря окремих типів;

- коефіцієнти одночасної роботи для кожної групи спожива-чів данного типу;

- коефіцієнти, що враховують збільшення витрат повітря споживачами внаслідок їх зносу;

- кількість типів споживачів стисненого повітря.

Втрати системного повітря в пневмомережі через її нещільність

, м3/хв ( 20-3 )

де - м3/годкм - нормативна питома величина втрат повітря через нещільності на 1 км пневмомережі при тиску 0,5 Мн/м2;

- загальна протяжність пневмомережі, км.

Необхідний тиск повітря на виході з компресора визначається з умови забезпечення робочого тиску у найбільш віддаленого спожива-ча пневмоенергії і допустимих втрат тиску мережі

м3/хв ( 20-4 )

де Кн/м2км - питомі втрати тиску на 1 км трубопрово-ду згідно номограми рис. 19.1;

- відстань до найбільш віддаленого споживача, км.

При розрахунках слід орієнтовно керуватись, що при робочих тис-ках споживачів =0,5-0,65 Мн/м2, допустимі втрати тиску становлять Мн/м2.

По розрахунковим даним вибирається тип компресора та їх кількість. При цьому передбачається доцільність застосування поршневих компресорів, якщо необхідна продуктивність до 500 м3/хв. При більших продуктивностях застосовуються турбокомпресори. В експлуатації най-більш зручні два працюючих компресори, один з яких забезпечує необхід-ну продуктивнісь станції, і один – резервний.

Потужність на валу поршневого компресора

, Вт ( 20-5)

де - теоретична питома робота адіабатного і ізотермічного стиснення 1 м3 атмосферного повітря до відповідного тиску , Дж/м3 ( знаходиться за таблицею20.1 );

- індикаторний ККД компресора, що враховує ре-альний процес стиснення повітря;

- ККД механічної передачі між компресором і електродвигуном.

Потужність на валу турбокомпресора

, Вт ( 20-6 )

де - тиск на вході і на виході турбокомпресора;

- повний ізотермічний ККД турбокомпресора, що враховує об’ємні і механічні втрати.

За розрахунковими даними потужності за каталогами вибирається електродвигун з урахуванням необхідної кількості обертів. При потужнос-тях більше 100 кВт рекомендується застосовувати синхронні двигуни.

Розрахунок пневматичної мережі зводиться до визначення діамет-рів труб по заданим витратам тиску на окремих участках мережі згідно но-мограми на рис. 19.1 і визначенню фактичних втрат напору при прийнятих стандартних діаметрах труб згідно ( 19-1 ).

Важливим технічним показником пневматичної установки являєть-ся її ККД

, ( 20-7 )

де - повний ККД компресорної установки, що вра-ховує ККД компресора і йього привідного двигуна, а також витрати енергії в системі змащення компресорної установки;

- загальний ККД пневматичної мережі, який вра-ховує втрати енергії внаслідок нещільності мережі, теплообміну та гідравлічного опору;

- повний ККД пневмоприймачів.

Загальний ККД пневматичної установки ( 20-7 ) являється дово-лі низьким і складає .