Расчет показателей эффективности работы кс
Расчет показателей может быть проведён как для всей станции, так и для отдельной компрессорной установки.
Эксергетический КПД компрессорной станции в общем виде оценивается отношением [3]
. (9.1)
Здесь
- сумма эксергий потоков сжатого воздуха (если вырабатывается воздух разных параметров) на выходе из КС, кВт;
- суммарная эксергия отведенной теплоты (теплоты охлаждения), если оно полезно используется, кВт;
- эксергия (электроэнергия), подведенная к установкам, кВт;
- эксергия, затраченная вспомогательных элементах (в системе осушки воздуха, насосах и т.п.), кВт.
Эксергия отдельного потока сжатого воздуха
, кВт, может быть определена по e, i-диаграмме или вычислена по соотношению:
. (9.2)
Здесь:
- удельная эксергия сжатого воздуха с параметрами нагнетания (
,
), кДж/кг.
- рабочая производительность КС, кг/с;
- число рабочих компрессоров на КС;
- производительность компрессора, использованная в тепловом расчете КУ при оценке потребляемой мощности, кг/с; i, s – энтальпия, энтропия сжатого воздуха на выходе из КС (при
и
).
Параметрами окружающей среды (
,
,
) должны служить начальные параметры воздуха на всасывании КУ.
Удельный расход электрической энергии на КС при производстве учетной единицы сжатого воздуха (одного параметра)
,
, определяется соотношением:
, (9.3)
где
- расход электроэнергии за 1 час на сжатие воздуха в компрессорных установках, кВт∙ч;
- то же, в холодильных машинах системы осушки воздуха, кВт∙ч;
- то же, на привод насосов и вентиляторов циркуляционных систем водоснабжения и контура хладоносителя, кВт∙ч;
- объемная производительность (часовая) компрессорной станции,
.
Мощность циркуляционных насосов
, кВт, вычисляется по известному соотношению [1]
, (9.4)
где
- объемная производительность насоса,
;
- напор, развиваемый насосом, м;
- плотность перекачиваемой среды,
;
м/
- ускорение свободного падения;
- общий КПД насоса.
При определении мощности насосов контура хладоносителя
, кВт, величину развиваемого напора можно приблизительно оценить в пределах
=15 ÷ 25 м. Более точное значение определяется гидравлическим расчетом (при наличии монтажной схемы).
Суммарный расход ХН в системе осушки компрессорной станции
, кг/с, определяется соотношением:
, (9.5)
где
- число установленных на КС холодильных машин;
- расход ХН в испарителе ХМ, кг/с.
Значения общих КПД насосов оцениваются величинами:
- для насосов двухстороннего входа (тип Д);
- для консольных насосов (тип К).
Удельный расход охлаждающей воды на КС
,
, может быть вычислен по формуле:
, (9.6)
где
- суммарный расход охлаждающей воды в компрессорных установках станции, л/с;
- суммарная объемная производительность КС,
.
10. ПРИМЕР РАСЧЁТА СИСТЕМЫ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ
ОТ КОМПРЕССОРНОЙСТАНЦИИ С ПОРШНЕВЫМИ
КОМПРЕССОРАМИ.
Задание и исходные данные к расчету. Разработать и рассчитать систему снабжения сжатым воздухом химического предприятия г. Казанипри
следующих условиях работы:
-годовое потребление воздуха 
-число часов воздухопотреблепия 
Показатели графика воздухопотребления:
-коэффициентмаксимально длительной нагрузки 
-коэффициент максимально возможной нагрузки 
Параметры воздуха, требуемые потребителем:
- давление в коллекторе у потребителя 
-температура сжатого воздуха
;
-влагосодержапие воздуха
= 0,75 г/кг.
Характеристика воздушной магистрали:
-суммарная длина прямых участков
= 250 м;
-число тройников (разветвлений)
=3 шт.;
-число задвижек
= 3 шт.;
-число поворотов на 90°
= 13 шт.
Дополнительные условия:
-расход в ответвления магистрали отсутствует;
-часть воздуха в количестве Qад =98.7 м3/миндополнительно осушать до точки росы
= −50 °С;
-производственное водоснабжение осуществляется от локальной оборотной системы водоснабжения с градирнями;
-система холодоснабжения системы осушки воздуха индивидуальная для каждой компрессорной установки, по схеме с промежуточным хладоносителем;
-хладоагент - хладон R22;
-хладоноситель — водный раствор этиленгликоля.