CC BY
203
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ ПРЕДПРИЯТИЙ
Хошимов Фозилджон Абидович
д-р техн. наук, профессор, заведующий лабораторией, Институт энергетики и автоматики академии наук Республики Узбекистан,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
Рахмонов Икром Усмонович
ассистент, Ташкентский государственный технический университет,
Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
ASSESSMENT OF OVERALL PERFORMANCE OF COMPRESSOR STATIONS OF THE ENTERPRISES
Hoshimov Fozildzhon
doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Laboratory of the Institute of Energy and Automation, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan,
Republic of Uzbekistan, Tashkent
Rakhmonov Ikromdzhon
assistant, Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье рассматриваются вопросы производства и потребления сжатого воздуха компрессоров в промышленности и анализируются методы оценки энергетических показателей компрессорных станций на примере ООО «СамАВТО», а также время работ компрессоров в режимах длительностью с чередованием работы под нагрузкой и на холостом ходу. Приведены расчеты удельного расхода электроэнергии на выработку 1000 м3 сжатого воздуха
Хошимов Ф.А., Рахмонов И.У. Оценка эффективности работы компрессорных станций предприятий // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2015. № 2 (15) . URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/1959
при нормальной эксплуатации компрессорных станциях завода, и определена величина удельного расхода сжатого воздуха на выпуск автобусов и автомобилей.
ABSTRACT
In article questions of production and consumption of compressed air of compressors in the industry are considered and time of operation of compressors in the modes by duration with alternation of work under loading and in single to the course is analyzed methods of an assessment of power indicators of compressor stations on the example of JSC SAMAVTO, and also. It is given calculations of a specific expense of the electric power on development of 1000 m3 of compressed air at normal operation compressor stations of plant and the size of a specific consumption of compressed air on release of buses and cars is determined.
Ключевые слова: сжатый воздух, удельный расход, утечка, неплотность.
Keywords: compressed air, specific expense, leak, thinness.
Быстрые темпы развития промышленности Узбекистана вызвали значительный рост потребления и производства сжатого воздуха. Применение сжатого воздуха позволило механизировать ряд трудоемких технологических процессов в различных отраслях народного хозяйства.
Широкому использованию сжатого воздуха как энергоносителя способствовали его особые свойства: упругость, прозрачность, безвредность, быстрая передача давления и неограниченный запас воздуха в природе.
Применение сжатого воздуха, наряду со значительными удобствами, имеет и отрицательные свойства, такие как высокая стоимость производства и значительные потери при транспортировании к местам потребления (утечки через неплотности трубопроводов, предохранительной арматуры и пневмомеханизмов).
В частности, потери сжатого воздуха на пути от его источника до конечного потребителя достигают 25—30 %. Повышение энергетической эффективности работы компрессорных станций в значительной мере зависит
от снижения потерь сжатого воздуха и сокращения энергетических расходов на выработку воздуха.
Методы оценки вышеприведенных показателей рассмотрены
на примере ООО «СамАВТО».
Сжатый воздух как энергоноситель широко применяется
в ООО «СамАвто» для питания следующих потребителей: пневматического инструмента, пневматической автоматики, различного рода гильотин, продувки и прочистки деталей и оборудования и т. д.
В общем балансе потребления предприятия расход электроэнергии на выработку сжатого воздуха достигает до 20 %. Следует также учитывать, что коэффициент полезного действия пневмоинструмента очень низкий, несмотря на это, по условиям технологии и техники безопасности на предприятии применён сжатый воздух. По данным эксплуатации компрессорных установок установлено, что из 100 % расходуемой электроэнергии на полезную работу расходуется только 35—45 %.
Продукцией компрессорных установок является сжатый воздух. За единицу измерения принимается объём в 1000 м3 сжатого воздуха.
На заводе установлен винтовой компрессор марки DEMAG с производительностью 36,6 м3/мин или 2196 м3/ч.
Рисунок 1. Схема компрессорной установки и воздушной сети предприятия:
1 — приёмник атмосферного воздуха; 2 — трубопроводы;
3 — воздушный фильтр, 4 — винтовой компрессор; 5 — воздухосборник;
6 — промежуточный холодильник; 7— водомаслоотделитель;
8 — диафрагма; 9 — запорный вентиль диафрагмы; 10 — запорный вентиль участков воздушной сети; 11 — вентиль потребителей
Режим работы компрессора длительный, с чередованием работы под нагрузкой и холостым ходом. Потребляемая мощность при нагрузке — 206,6 кВт, при холостом ходе — 60 кВт.
Ниже, в таблице 1, приведено время работы компрессора в этих режимах.
Таблица 1.
Режим работы компрессора с чередованием работы под нагрузкой и холостым ходом
Месяцы 2013 г В ремя работы компрессора, ч Производ. компрессора под нагрузкой, (Пк.н), м3
Суммарн. на х.х (Тк.х.х) под нагрузкой (Тк.н)
Январь 178 99 79 173484
Февраль 168 86 82 180072
Март 204 97 107 234972
Апрель 181 104 77 169092
Май 97 54 43 94428
Июнь 197 80 117 256932
Июль 202 99 103 226188
Август 191 98 93 204228
Сентябрь 198 100 98 215208
Октябрь 189 81 108 237168
Ноябрь 198 90 108 237168
Декабрь 203 99 104 228384
ИТОГО: 2206 1087 1119 2457324
Расход электроэнергии компрессора определяется следующим образом: при работе под нагрузкой
W = Р ■ Т„ = 206,6-1119 = 231185 кВт ■ ч / год
к.н к.н к.н ^
при работе на холостом ходу
—. х.х = Рк. х.х ■ Тк. х.х = 60 -1087 = 65220 кВт ■ ч/год
Суммарный расход электроэнергии составит:
W = — + — = 231185 + 65220 = 296405 кВт ■ ч / год
к к.Н к.л.л
Удельный расход электроэнергии на выработку 1000 м3 сжатого воздуха составит:
W 296405
е = —^ = _2964°5. = 120 кВт ■ ч/1000 м3 к Пкн 2457324
Объём выработанного сжатого воздуха {пкн) расходуется одинаково в технологических процессах выпуска автобусов {пса) и грузовых {Псг), т. е.
пс.а = пс.г = пк.н ■ 0,5, м
Величина удельного расхода сжатого воздуха составит: на выпуск автобусов
е
с. а
п
п„
1228662 з,
-------= 1138 м /шт
1080
на выпуск грузовых автомобилей
е
с. г
п
п
1228662 з,
--------= 1223 м / шт
1005
Средневзвешенная величина удельного расхода сжатого воздуха
на единицу выпускаемой продукции — воздуха, по заводу составит:
е
с.з
ес.а • па + ес.г ' Лг
па + пг
1138-1080+1223-105 2085
= 1179
м / шт
Вышеприведенные удельные расходы рассчитаны при нормальной эксплуатации компрессорных станций завода.
Как уже отмечено, утечка является самым серьёзным фактором энергетических потерь, связанных с использованием сжатого воздуха.
Утечка — это не только источник энергетических потерь, но и фактор косвенного влияния на эксплуатационные расходы. По мере их увеличения, давление в системе падает, пневматические инструменты работают менее эффективно, что отрицательно сказывается на производственном процессе. Единственным решением становится увеличение рабочего давления, чтобы компенсировать потери. Это связано с дополнительным расходом электроэнергии, приводящим к увеличению удельного расхода электроэнергии на единицу продукции компрессора.
Потери электроэнергии за счет утечки воздуха через неплотности AW ориентировочно можно определить по формуле:
AW=an e t, кВт
где: а — коэффициент расхода воздуха через неплотности, м3/мин; n — количество точек, где требуется устранить утечки; t — время, в течение которого воздухопровод находится под давлением, ч; e — удельный расход электроэнергии на выработку 1м3 сжатого воздуха, кВтч/м3.
При длительной работе компрессора из-за износа деталей снижается КПД, что приводит к дополнительным затратам электроэнергии, которые определяются из выражения:
AW,
КПД
к •е • QK • 60у -укф )
3,6 •l06 у • у к Уф Т}
кВт • ч
где: k — 1,1; 1,2 — коэффициент запаса мощности;
Пкф — фактический КПД компрессора, определяемый из выражения
к • е • Q • 60
укф =—*
где:
Su • I • cos^
3,6•lO6 •Уд Ук • Рф ’
РФ =
1000
фактическая мощность, потребляемая электродвигателем компрессора из сети, кВт;
Qk — производительность компрессора, м3/мин;
Пк — КПД компрессора (0,6^0,8);
Пд — КПД электродвигателя (0,95^0,97); тк — время работы компрессора, час в год.
Таким образом, оценив эти факторы, можно определить эффективность работы компрессорных станций.
Список литературы:
1. Расулов А.Н., Рахмонов И.У. Мероприятия по экономии электроэнергии на компрессорных станциях // «Технические науки: проблемы и перспективы»: II Международная научная конференция. г. Санкт-Петербург, апрель 2014. — 2014. — С. 55—58.
2. Хошимов Ф.А., Расулов А.Н., Рахмонов И.У. Прогнозирование электро-
потребления за счет улучшения эффективности работы компрессорных станций // «Инновация—2014»: Международная научно-практическая
конференция, г. Ташкент, октябрь 2014. — 2014. — С. 144—145.
3. Хошимов Ф.А., Рахмонов И.У. Повышение эффективности работы компрессорных станций за счет внедрения системы увлажнения воздуха на входе компрессор // Молодой ученый. — 2014. — № 14 (73). — С. 67—69.
