Определение потребности предприятия в сжатом воздухе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Объектом исследования данной курсовой работы являются системы производства сжатого воздуха промышленного предприятия, а также системы коммуникации, связывающие потребителя с источником сжатого воздуха.

Применение сжатого воздуха весьма разнообразно, но в первую очередь он используется для получения от энергоносителя механической работы через различные инструменты и оборудование. Кроме того, воздух является неотъемлемой частью процесса горения топлива, где он выступает в качестве окислителя.

Машины, сжимающие воздух свыше 3 кгс/см², называются воздушными компрессорами. По принципу работы компрессоры разделяются на поршневые, ротационные, центробежные и осевые. Применение того или иного типа компрессора зависит от конкретных условий, в которых он должен работать.

На компрессорной станции воздух не только сжимается, но и производится дополнительное изменение его параметров, в зависимости от требований потребителя: осушка, очистка, охлаждение или нагрев.

Сжатый воздух является средой, способной безопасно и надежно сохранять значительные количества энергии. Воздух обладает свойствами, присущими всем газообразным энергоносителям, однако его использование в качестве рабочего тела обусловлено некоторыми преимуществами: невозможность конденсации в условиях эксплуатации, отсутствие примесей и горючих компонентов в составе, дешевизна, транспортабельность. Особенно необходим сжатый воздух при работе в опасных условиях, где не допускается применение электрической энергии из-за вероятности взрывов и возникновения пожаров. Вообще говоря, использование сжатого воздуха в качестве энергоносителя широко распространено во всем мире в металлургии, машиностроении, на предприятиях угольной, нефтехимической, судостроительной промышленности, при производстве цемента, в энергетике, на транспорте, для нужд связи, автоматики и других отраслей.

Целью данной курсовой работы является определение и анализ потребности в сжатом воздухе как в целом для предприятия, так и для каждого цеха в отдельности.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд последовательных задач:

ь освоить существующие методики определения расчетных часовых расходов сжатого воздуха для различных цехов;

ь рассчитать годовой фонд времени работы предприятия в часах по декадам и для отдельных цехов, учитывая заданный график работы предприятия;

ь определить среднечасовые и расчетные часовые расходы сжатого воздуха в каждом цеху и во всем предприятии;

ь вычислить потребляемые объемы сжатого воздуха в каждом цеху и в общем на предприятии за 2011 год;

ь выявить наиболее крупных и мелких потребителей сжатого воздуха завода;

ь проанализировать структуру воздухопотребления предприятия в зависимости от количества пневмоприемников и их рабочего давления;

ь изучить структуру воздухопотребления отдельными цехами предприятия в зависимости от давления сжатого воздуха;

ь проанализировать структуру воздухопотребления предприятия в зависимости от количества потребляемого за час воздуха и рабочего давления пневмоприемников;

ь рассчитать потребность предприятия в сжатом воздухе в течение рабочего года по декадам;

ь выявить неравномерность воздухопотребления предприятия в течение рабочего года по декадам;

ь определить среднюю нагрузку на компрессорную станцию за год.

Анализ структуры воздухопотребления предназначен для централизованного обеспечения разнообразных промышленных потребителей сжатым воздухом требуемых параметров (прежде всего - давления, температуры, влажности) в соответствии с заданным графиком потребления.

Поскольку практически любое промышленное производство не обходится без применения сжатого воздуха, необходимость в определении его потребностей является одной из приоритетных задач.



1. Промышленные потребители сжатого воздуха

В промышленности потребителями сжатого воздуха являются пневматические инструменты, механизмы и устройства, использующие его для различных производственных операций, а также теплотехнологические и энергетические установки, в которых сжатый воздух подается для интенсификации процессов горения и осуществления физико - химических превращений технологического характера. Пневматические устройства, подключенные к системе воздухоснабжения цеха или завода, называют приемниками сжатого воздуха или пневмоприемниками.

С помощью сжатого воздуха вентилируют шахты, здания, другие закрытые помещения, перемешивают жидкости, барботируя их в чанах, создают принудительную тягу в доменных и других печах. Сжатый воздух в больших количествах используется в аэродинамических испытательных стендах.

Приемники сжатого воздуха по способу использования его энергии можно разделить на группы:

- устройства для преобразования потенциальной энергии сжатого воздуха в механическую работу с продольно-возвратным (молоты, трамбовки, вибраторы, подъемники, толкатели и т.п.) или вращательным (машины для обработки металла и дерева - сверильные, шлифовальные, полированные, фрезерные, винтозавертывающие и т.п.) движением рабочего органа;

- устройства для преобразования потенциальной энергии сжатого воздуха в кинетическую энергию (обдувочные устройства, эжекторы, форсунки, краскораспылители, пульверизаторы, устройства пневматического транспортирования и т.п.);

- устройства, использующие сжатый воздух без преобразования его энергии (устройства регулирования и автоматики, пневматические приспособления - зажимы, патроны, поддержки и т. п.)

Для пневмоприемников первой группы характерны относительно небольшие расходы сжатого воздуха при давлении 0,4…0,8 МПа. Для второй группы, напротив, расходы сжатого воздуха сравнительно высокие, а давление, как правило, составляет 0,2…0,45 МПа.

Устройства пневмоавтоматики (пневматики) широко используются для автоматизации производственных процессов, хотя имеют существенно меньший КПД, чем электрические, и однозначно проигрывают по быстродействию электронным системам управления. Однако они по-прежнему незаменимы при работе технологического оборудования в тяжелых, запыленных, влажных и коррозионных средах, в электромагнитных и радиационных полях. Пневмоавтоматика обладает высокой надежностью и долговечностью, отличается простотой конструктивного исполнения. При эксплуатации такие системы малочувствительны к ударным динамическим нагрузкам, устойчивы к длительной перегрузке, стопорение не приводит к их поломке. Пневмоавтоматика работает на разных уровнях давления:

- низкого 1-10 кПА;

- среднего 100-250 кПа;

- высокого 0,25-2,5 МПа;

- сверхвысокого свыше 2,5 МПа.

Несмотря на разнообразие единичных потребителей сжатого воздуха [1], существуют системные подходы к оценке его качества и определения расчетных расходов для групп потребителей.



2. Методы определения потребности предприятия в сжатом воздухе

Для определения потребности предприятия в сжатом воздухе можно воспользоваться двумя методами. По сути, они позволяют определить нагрузку всех пневмомашин предприятия на компрессорную станцию.

Первый метод - укрупненный, он основывается на применении средних норм удельных расходов сжатого воздуха на единицу продукции или на каждую из операций технологического процесса с учетом используемого оборудования. Как правило, укрупненный метод актуален при проектировании или реконструкции действующего предприятия.

Второй метод - приближенный, он используется при перспективном планировании и составлении проектного задания на систему воздухоснабжения.

Определение потребности проектируемого и модернизируемого предприятия в сжатом воздухе производится в виде расчетных объемов (м³/ч) по отдельным цехам - потребителям, а затем суммируются в целом по предприятию. За единицу расхода сжатого воздуха при определении потребности принимают метр кубический, отнесенный к «нормальным» условиям по ГОСТ 12449-80 (р₀=101326 Па, t₀= 20 °C, с₀=1,205 кг/м3). Такие условия называют также «приведенными» к условиям всасывания или условиям «свободного» воздуха (р₀=0,1 МПа, t₀= 15 °C), используемыми ранее при проектировании систем воздухоснабжения. Они же обозначены как «стандартные» в ISO 8573.1 (р₀=0,1 МПа, t₀= 20 °C).



3. Методика определения расчетных часовых расходов сжатого воздуха для различных цехов

В зависимости от характерных особенностей потребителя и способа задания норм расхода сжатого воздуха для пневмоприемников выделяют четыре основные группы потребителей.

1 Потребители, для которых норма расхода сжатого воздуха задана на одну тонну выпускаемой продукции. К таким потребителям относят заготовительный, кузнечный цеха.

2 Потребители, для которых нормы расхода сжатого воздуха определяется для каждого вида установленного оборудования и/или инструмента. К этой группе относятся: литейный, механосборочный, штамповочный, малярно-сдаточный, сварочный цеха, а также строительное подразделение и цех металлопокрытий.

3 Потребители, в которых подавляющая часть воздуха идет на технологический нагрев - сжигается в печах. В этом случает достаточно просто из теплового расчета установки определить количество расходуемого воздуха для сжигания 1 нм³ природного газа. В частности, к этой группе относится термический цех.

4 Потребители, где норма требуемого расхода воздуха или среднечасовой его расход задан на основе справочной информации. Например, лаборатория испытаний и качества.

Значение расхода сжатого воздуха для каждого пневмоприемника, как правило, приводится в справочной литературе [1].

Строгого деления на установленные группы нет, цеха-потребители может отличать всего лишь способ задания пневмоприемников и нормирования их воздухопотребления, поэтому, они могут быть отнесены к той или иной группе потребителей.



3.1 Методика определения расчетных часовых расходов сжатого воздуха для цехов, в которых норма расхода задана на единицу выпускаемой продукции

За основу расчетов среднечасовых расходов сжатого воздуха принимают номинальные удельные расходы воздуха на единицу выпускаемой продукции, годовой выпуск продукции и годовой фонд времени работы цеха:

где q_i - средние удельные расходы на единицу выпускаемой i-ой продукции, м³/ед.пр; G_i- годовой выпуск i-ой продукции, ед.пр/год; Ф_i- годовой фонд времени работы цеха, соответствующий времени потребления сжатого воздуха, ч/год; N_i-количество видов продукции по номенклатуре выпуска для данного цеха.

Расчетный часовой расход имеет отличие от среднечасового, так как в него вводится коэффициент эксплуатации k_э:

Эксплуатационный коэффициент является средним, практическим, его значение устанавливается в процессе эксплуатации. Этот коэффициент учитывает особенности работы:



где k₁-учитывает кратковременное превышение максимальных расходов на среднечасовыми; k₂-учитывает износ воздухоприемников; k₃-учитывает утечки жатого воздуха в сетях; k₄-учитывает прочие неучтенные потребности.

Значения данных коэффициентов принимаются:

k₁ = 0,2…4, пусть k₁ = 0,2;

k₂ = 0,1; k₃ = 0,1; k₄ = 0,1, тогда .

В каждом конкретном случае эксплуатационный коэффициент может быть другим, отдельные надбавки могут быть изменены или исключены.

3.2 Методика определения часовых расходов сжатого воздуха для цехов, в которых норма расхода воздуха задана на единицу использованного оборудования

Методика расчета учитывает конкретный вид и количество пневмоприемников. Пневмоприемники условно можно разделить на пневмоинструмент, используемый кратковременно, и пневмооборудование, имеющее длительный режим работы.

Расчетный часовой расход сжатого воздуха цехом составит:

где - расчетный часовой расход сжатого воздуха используемым в цеху пневмоинструментом, м³/ч; - расчетный часовой расход сжатого воздуха используемым в цеху пневмооборудованием, м³/ч; V_пот - потери сжатого воздуха у неработающих пневмоприемников цеха, м³/ч.

За основу расчетов среднечасовых расходов принимают номинальные удельные расхода воздуха единицей оборудования определенной группы и учитывают режим работы одноименного пневмоинструмента (группы):

где n_i - количество инструмента i-го наименования в цехе, шт.; q_i - номинальный удельный расход воздуха для единицы пневмоинстркмента i-го наименования, м³/ч; k_ui - коэффициент использования пневмоинструмента i-го наименования за смену; k_oi - коэффициент одновременности работы пневмоинструмента i-го наименования за смену; N₂ - количество групп (наименований) пневмоинструмента в цехе.

Для учета режима работы пневмооборудования, работающего практически без простоев в течение смены (k_u ? 1), достаточно использование коэффициента одновременности k_oi:

где n_i - количество оборудования i-го наименования в цехе, шт.; q_i - номинальный удельный расход воздуха для единицы оборудования i-го наименования, м³/ч; k_ui - коэффициент использования оборудования i-го наименования за смену; k_oi - коэффициент одновременности работы оборудования i-го наименования за смену; N₃ - количество групп(наименований) оборудования в цехе.

Удельный расход воздуха пневмоприемником принимается для исправных единиц, и при отсутствии более точной информации, - на основе их паспортных данных [1].

Коэффициент использования k_ui показывает степень использования пневмоприемника в течение смены, в каждом конкретном случае его значения различны - от 0,02 до 0,9. Для пневмоинструментов его значения известны [1]. При малосерийном производстве его значение составляет 0,5…0,7.

Для учета режима работы пневмооборудования, работающего практически без простоев в течении смены k_u ? 0, достаточно использование коэффициента одновременности k_o.

Коэффициент одновременности работы учитывает, какая часть пневмоприемников i-го наименования в цехе работает одновременно в течение смены. Коэффициент одновременности тем меньше, чем больше количество пневмоприемников в группе. Значения коэффициента одновременности для пневмоинструмента и оборудования известны [1].

Расчетный часовой расход сжатого воздуха из-за разнообразия пневмоприемников и их эксплуатационных особенностей определяется с учетом индивидуальных характеристик каждой группы:

где k_{изн i} - коэффициент, учитывающий превышение удельных норм расхода воздуха над паспортными характеристиками вследствие износа пневмоприемника i-го наименования; k_{ут i} - коэффициент, учитывающий превышение расхода воздуха вследствие утечек в соединениях трубопроводов, арматуры и в шлангах пневмоприемника i-го наименования, а также потери на продувку сосудов, потери в магистральных и внутрицеховых сетях.

Коэффициент износа можно рассматривать как критерий ресурса пневмоприемника. к эксплуатации допускаются пневмоинструменты с k_{изн i}= 1,1…1,15, пневмооборудование с k_{изн i} = 1,5…1,8. Значение коэффициентов износа некоторых пневмоприемников известны [1].

Коэффициент утечек обычно составляет 1,2…1,25.

Для пневмоинструмента в литературе имеются данные, комплексно учитывающие факторы, определяемые коэффициентами использования, одновременности, износа и утечек, которые объединены в понятие коэффициента спроса [1,2].

Коэффициент спроса может быть также определен:

k_спр = k_и·k₀·k_изн·k_ут

Поэтому расчетный часовой расход сжатого воздуха пневмоинструментов i-го наименования можно определить:

Потери сжатого воздуха у неработающих пневмоприемников цеха определяются, как правило опытным путем. В проектных расчетах их можно принять 25 % от соответствующего расчетного расхода или . Тогда расчетный часовой расход сжатого воздуха цехом составит:

3.3 Методика определения расчетных часовых расходов сжатого воздуха для цехов, в которых сжатый воздух используется как окислитель котельно-печного топлива

В методике расчета среднечасовых расходов в качестве нормы расхода сжатого воздуха используется объем воздуха, необходимый для сжигания конкретного вида топлива, а также его годовые расходы, установленные для топливосжигающих установок в цехе:



где - количество используемого топлива установкой i-го наименования, кг/год или м³/год; q_удi - удельный расход воздуха для сжигания используемого вида топлива в установке i-го наименования, м³/кг или м³/м³; Ф_i - годовой фонд времени работы установки i-го наименования, ч/год; N₅ - количество установок i-го наименования в цехе.

Удельный расход воздуха для сжигания использованного вида топлива в установке i-го наименования определяется:

q_удi= б_i.V_оi,

где б_i - коэффициент избытка воздуха, V_оi - теоретический расход воздуха, м³/кг или м³/м³.

Теоретический расход воздуха зависит от вида используемого топлива и определяется по табл. 8-11 [1]. Значения коэффициента избытка воздуха известны [1, табл.14], для газа обычно принимают 1,05…1,1, для жидкого топлива - 1,1…1,15, для твердого 1,2 и более (зависит от его помола, вида сжигания и типа топки).

Количество используемого топлива определяется для твердого и жидкого топлива в кг/год, для газообразного топлива в м³/год. Нормы расхода воздуха для некоторых видов газообразного топлива приведены в табл. 11 [1], твердого и жидкого топлива - в табл. 12, 13 [1].

Годовой расход топлива установкой i-го наименования связан с ее часовым расходом следующим образом:

где В_ср - средний часовой расход используемого топлива установкой i-го наименования, кг/ч или м³/ч.

Для печей периодического действия в технической характеристике может быть указан расход топлива на один нагрев (период, цикл), тогда:

где b_i - расход топлива на один нагрев (период, цикл) в установках i-го наименования, кг/цикл или м³/цикл; n_i - количество циклов за сутки (смену), совершаемых в установках i-го наименования, цикл/сут; - продолжительность одного нагрева (периода, цикла), ч; - продолжительность суток или смены, ч.

Среднечасовой расход сжатого воздуха цехом в целом определяется как сумма среднечасовых расходов установками всех наименований, имеющихся в данном цехе:

Расчетный часовой расход сжатого воздуха цехом определяется:

где k_э - эксплуатационный коэффициент, определение которого объяснено ранее.

Примем во внимание то, что данное предприятие в качестве топлива использует коксовый газ с теплотворной способностью - 4301,03 ккал/нм³, однако, в нормах расхода воздуха для данных установок приведены данные при работе на газообразном топливе с теплотой сгорания 8500 ккал/м³. Поэтому определим расход топлива, эквивалентный приведенному в нормах расходу природного газа.

Составим уравнение:

где b₁-норма расхода газа установками, нм³/ч; Q_н1-теплотворная способность газа, ккал/нм³; b₂ - норма расхода коксового газа установками, м³/ч; Q_н2 теплотворная способность коксового газа, ккал/ м³.

Выразим из этого уравнения b2:

Далее необходимо определить объем сжатого воздуха необходимый для работы установок:

где b₂ - норма расхода коксового газа установками, м³/ч; V₀ - норма расхода сжатого воздуха на сжигание топлива, нм³/м³ или нм³/кг; б-коэффициент избытка воздуха.

Норма расхода сжатого воздуха на сжигание топлива - это литературная величина, она определятся под конкретный вид топлива, для коксового газа она составляет 4,31 нм³/м³.

Коэффициент избытка воздуха б зависит от вида используемого топлива. И для газообразного топлива его значения принимают в диапазоне 1,05 - 1,1. Для данного топлива примем значение коэффициента избытка воздуха равным 1,05.

3.4 Методика определения расчетных часовых расходов сжатого воздуха для цехов, в которых задан среднечасовой расход воздуха на цех

Методика расчета учитывает только превышение расходов над среднечасовыми, обусловленное эксплуатационными причинами и состоянием пневмосетей:

где k_э - эксплуатационный коэффициент.

Потребность в сжатом воздухе в целом для предприятия V_р.ч определяется как сумма расчетных расходов по отдельным цехам:

Где - расчетный часовой расход воздуха j-ым цехом, нм³/ч; N - количество цехов потребителей.



4. Определение фонда времени работы предприятия

Для определения времени работы предприятия необходимо учитывать график работы предприятия, установленный заданием:

· ежедневно в 3 смены;

· корпоративный отпуск: январь - 2 недели, июнь - 2 недели;

· в октябре и мае все цеха работают в 2 смены;

· штамповочный цех не работает в течение апреля;

· малярно-сдаточный цех не работает в течение сентября;

· сварочный цех не работает в течение марта;

· цеха не работают в красные дни производственного календаря РФ 2006.

Определим по календарю количество рабочих дней и часов каждого цеха.

Проанализировав график работы предприятия, можно сделать вывод, что у всех цехов, кроме штамповочного, малярно-сдаточного, а также сварочного, годовой фонд работы будет одинаков. Проверим это.

Для этого найдем количество рабочих дней в году для всех цехов, кроме штамповочного, малярно-сдаточного, а также сварочного, для чего из общего количества дней в году вычтем все выходные и праздники, а также корпоративный отпуск.

Найдем количество рабочих дней в году для штамповочного, малярно-сдаточного цехов, а также сварочного с учетом их графика работы (см. задание).



Рис. 1. Производственный календарь на 2006 год

Теперь рассчитаем годовой фонд работы всех цехов предприятия:

Сведем полученные результаты в таблицу (см. табл.1).

Таблица 1 Фонд времени работы цехов

Время работы Цеха	Дни (часы)
Штамповочный	195 (4672)
Малярно-сдаточный	194 (4648)
Сварочный	193 (4624)
Другие	215 (5152)

Для наглядного представления работы цехов предприятия построим гистограмму, отражающую количество рабочих часов в 2011 году в каждом цеху в отдельности.

Рис. 2. Гистограмма годового фонда работы цехов



По рис. 2 видно, что у большинства цехов фонд времени работы не отличается от фонда времени работы промышленного предприятия, значит наша гипотеза оказалась верна.

Для анализа потребности в сжатом воздухе в течении рабочего года по декадам, нам понадобится время работы каждого цеха по декадам (см. табл. 2).

Таблица 2 Время работы цехов по декадам

Цех Декада	Заготовительный	Кузнечный	Лаборатория	Литейный	Механосборочный	Термический	Металлопокрытий	Штамповочный	Малярно-сдаточный	Сварочный	Строительное подразделение
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1 - 10 января	0
11 - 20 января	0
21 - 30 января	120
31 января - 9 февраля	192
10 - 19 февраля	144
20 февраля - 1 марта	168	144	168
2 - 11 марта	144	0	144
12 - 21 марта	168	0	168
22 - 31 марта	192	0	192
1 - 10 апреля	144	0	144
11 - 20 апреля	192	0	192
21 - 30 апреля	144	0	144
1 - 10 мая	96
11 - 20 мая	112
21 - 30 мая	112
31 мая - 9 июня	184
10 - 19 июня	0
20 - 29 июня	96
30 июня - 9 июля	144
10 - 19 июля	192
20 - 29 июля	168
30 июля - 8 августа	168
9 - 18 августа	192
19 - 28 августа	144
29 августа - 7 сентября	192	72	192
8 - 17 сентября	144	0	144
18 - 27 сентября	192	0	192
28 сентября - 7 октября	128	80	128
8 - 17 октября	112
18 - 27 октября	128
28 октября - 6 ноября	104
7 - 16 ноября	192
17 - 26 ноября	144
27 ноября - 6 декабря	192
7 - 16 декабря	168
17-26 декабря	168
27 - 31 декабря	72



5. Определения расчетного часового расхода сжатого воздуха для предприятия

Потребность машиностроительного завода в сжатом воздухе определяется как сумма потребностей отдельных цехов предприятия. Потребность цеха в сжатом воздухе определяется на основе данных технологических процессов о потребности в сжатом воздухе или технических характеристик установленного оборудования, а также количестве, режиме и продолжительности работы пневмоприемников. Для определения количества сжатого воздуха, потребляемого каждым цехом, рассчитываются расходы с учетом утечек сжатого воздуха в сетях, особенностей эксплуатации и графиков работы однотипного оборудования, установленного в цехе. Общий расход воздуха на все цеха определяет потребность предприятия.

Для того, чтобы определить расчетный часовой расход сжатого воздуха для предприятия, необходимо сначала определить расчетный часовой расход сжатого воздуха отдельно для каждого цеха (подразделения). Для этого разделим все цеха условно на четыре группы (в зависимости способа задания норм расхода сжатого воздуха) и рассчитаем их потребность в сжатом воздухе.

5.1 Определения потребности заготовительного цеха в сжатом воздухе

Заготовительный цех относится к первой группе потребителей сжатого воздуха, в связи с этим нормы расхода воздуха приведены на единицу массы выпуска продукции и рассчитываются согласно пункту 3.1 с учетом фонда времени работы цеха.

Запишем все необходимые данные для определения расчетного часового расхода сжатого воздуха в заготовительном цеху в таблицу (см. табл. 3):



Таблица 3 Продукция заготовительного цеха

Средняя масса заготовок, кг	0,25 - 0,6	1,6 - 2,5	2,5 - 4,0	4,0 - 6,0	6,0 - 10,0	10 - 16	16 - 25	25 - 40	40 - 60	60 - 100
Выпуск продукции, т/год	23	14	28	27	16	25	38	45	2	8
Расход воздуха на 1 т поковок, qi, нм3/т	180	120	110	100	90	80	75	70	65	60

Зная годовой выпуск продукции и нормы расхода сжатого воздуха, можем рассчитать среднечасовой расход сжатого воздуха:

Определим расчетный часовой расход с учетом коэффициента эксплуатации:

5.2 Определение потребности кузнечного цеха в сжатом воздухе

Кузнечный цех относится к первой группе потребителей сжатого воздуха, в связи с этим нормы расхода воздуха приведены на единицу массы выпуска продукции и рассчитываются согласно пункту 3.1. Исходные данные для кузнечного цеха представлены для заготовок и поковок черного металла (см. табл. 4) и поковок цветного металла (см. табл. 5) в следующей форме:

Таблица 4 Продукция кузнечного цеха (поковки черного металла)

Средняя масса поковок, кг	0,25 - 0,4	0,4 - 0,63	0,63 - 1,0	1,0 - 1,6	1,6 - 2,5	2,5 - 4,0	4,0 - 16,0	40 - 63	63 - 100	100 - 160
Выпуск продукции, т/год	17	4	6	26	10	15	37	13	18	27
Расход воздуха на 1 т поковок, qi, нм3/т	2100	1800	1500	1300	1100	900	725	460	430	400

Таблица 5 Продукция кузнечного цеха (поковки цветных металлов)

Сплавы	Титановые	Медные
Выпуск продукции, т/год	18	22
Расход воздуха на 1 т поковок, qi, нм3/т	31500	17000

Зная годовой выпуск продукции и нормы расхода сжатого воздуха, можем рассчитать среднечасовой расход сжатого воздуха:

Определим расчетный часовой расход с учетом коэффициента эксплуатации:

5.3 Определение потребности лаборатории испытаний и качества в сжатом воздухе

Лаборатория испытаний и качества потребляет норму 19 нм³/ч. Данная лаборатория относится к четвертой методике расчета, представленной в пункте 3.4. Найдем расчетный часовой расход воздуха цехом:



5.4 Определение потребности литейного цеха в сжатом воздухе

Оборудование литейного цеха относится ко второй и третьей группам потребителей сжатого воздуха, в которых нормы расхода сжатого воздуха определяются для каждого вида установленного оборудования и инструмента и как для оборудования, в котором сжатый воздух используется в качестве окислителя топлива.

Расчет потребности литейного цеха осуществляется с учетом того, что ассортимент пневмоприемников представлен и пневмооборудованием, и пневмоинструментами.

Расчет осуществляется по методикам, представленным в пунктах 3.2 и 3.3. Результаты расчетов представлены в табл. 6 и 7:

Таблица 6 Расчетные часовые расходы оборудования литейного цеха (1)

Вид	Модель	n	p кгс/см2	q, м3/ч	kui	kоi	kuзнi	kутi	kспрi	, нм3/ч
Встряхивающие машины	ВФ-13	4	6-8	30	1	0,9	1,5	1,23	1,66	707,373
	ВФ-20	6	6-8	16		0,9			1,66
	ВФ-21	4	6-8	52,5		0,9			1,66
Формовочные машины	ПФ-3	9	6-7	15	1	0,9	1,5	1,23	1,66	572,873
	ЦКБ-131	5	6-7	18		0,9			1,66
	222	5	6-8	24		0,9			1,66
Вибрационные машины	411	17	6-8	240	1	0,7	1,5	1,23	1,29	5269,320
Ванны для обезжиривания и промывки	13-ОН1-66	1	2	3	1	1	1,5	1,23	1,8	13,930
	14-ОН1-66	1	2	4,55
Агрегаты для литья под давлением	Деслер	1	5-7	0,72	1	1	1,5	1,23	1,8	4,649
	Лестер	3	5-7	0,6



Таблица 7 Расчетные часовые расходы оборудования литейного цеха (2)

Вид	Модель	n	b1, нм3/т		б	V0 нм3/нм3	q, т/ч	kэ	, нм3/ч
Сушила для сушки песка и глины	ГБ	2	38,3	0,881	1,15	10,45	3	1,5	4132,27
Установки для сушки и подогрева литейных ковшей	КЗ-3	3	8,8*				-		1111,463
	КЗ-10	2	17,6*
Сушила для сушки стержней	СКВ-4	2	24,22				1,3		2365,829
	СКШ-2	1	27,3				2,5
Камерные сушила	Ямные	1	30,12				0,53		570,572

* - расход топлива указан в нм³/ч.

Определим суммарный расчетный часовой расход воздуха литейным цехом:

5.5 Определение потребности механосборочного цеха в сжатом воздухе

Механосборочный цех относится ко второй группе потребителей сжатого воздуха, расчет расходов воздуха которого приведен в пункте 3.2.

Аналогично предыдущему цеху, мы рассчитываем расход сжатого воздуха и все данные сводим в таблицы.

Составим сводную таблицу механосборочного цеха (см. табл. 8):

Таблица 8 Сводная таблица оборудования механосборочного цеха

Вид	Модель	n	p кгс/см2	q, м3/ч	kui	kоi	kuзнi	kутi	kспрi	, нм3/ч
Гайковерты	П-3125	3	5	60	0,3	0,9	1,1	1,2	0,356	400,594
	ЭП-1568	6	5	72		0,8			0,317
	ЭП-1529	10	5	72		0,7			0,277
Отвертки	ПВ-М3	12	5	6	0,3	0,65	1,1	1,2	0,257	148,738
	ПО-800	4	5	24		0,8			0,317
	ОПР-6М	10	5	36		0,7			0,277
Шпильковерты	П-7203	10	5	67,2	0,3	0,7	1,1	1,2	0,277	277,517
	ИМ-7201	4	5	72		0,8			0,317
Клепальные скобы	КП-110	4	5	9,84	0,15	0,8	1,1	1,2	0,158	15,145
	КП-103	4	5	9
	ПРМ5-2	2	5	9		0.9			0,178
Пистолеты для гвоздей	ПГУ-50М	2	5	24	0,3	0,9	1,1	1,2	0,356	73,775
	ПГУ-80	2	5	30
	ПГУ-100	3	5	33
Шлифовальные машины	RS-150	4	6-7	72	0,25	0,8	1,1	1,2	0,360	205,425
	RS-200	4	6-7
	RSP	7	6-7	30		0,77			0,347
Пневмосопла	2 мм	2	3	30	0,3	0,9	1,1	1,2	0,356	100,932
	3 мм	2	3	42
	4 мм	2	3	69,6

Определим суммарный расчетный часовой расход воздуха литейным цехом:



5.6 Определение потребности термического цеха в сжатом воздухе

Данный цех рассчитывается сразу по двум методикам, представленным в пунктах 3.2 и 3.3.

В термическом цеху сжатый воздух используется для поддержания горения в процессе сушки и подогрева ковшей.

Составим таблицу характеристик ковшей (см. табл. 9):

Таблица 9 Сводная таблица оборудования термического цеха

Вид	Модель	n	b1, кг/ч		б	V0 нм3/нм3	kэ	, нм3/ч
Ковши ручные	КО-0,06М	8	1,145	0,881	1,05	10,45	1,5	150,772
Ковши монорельсовые	КГ-0,8	2	3,523					115,979
Ковши крановые	КЗ-10	1	15,86					2029,628
	КЗ-25	1	28,19
	КЗ-50	2	39,64

Зная годовой расход топлива термическим цехом, найдем расход воздуха, необходимый для его сжигания:



5.7 Определение потребности цеха металлопокрытий в сжатом воздухе

Цех металлопокрытий относится ко второй группе потребителей сжатого воздуха, расчет расходов воздуха которого приведен в пункте 3.2.

Составим сводную таблицу оборудования цеха металлопокрытия (см. табл. 10).

Таблица 10 Сводная таблица оборудования цеха металлопокрытий

Вид	Модель	n	p кгс/см2	q, м3/ч	kui	kоi	kuзнi	kутi	kспрi	, нм3/ч
Ванны для заготовок	18-ОН1-66	2	2	7,3	1	0,9	1,5	1,2	1,620	101,934
	19-ОН1-66	3		10,7
	20-ОН1-66	1		14,6		1			1,800
Металлизаторы	-	16	4,5-6	0,8	0,75	0,6	1,5	1,2	0,810	10,368
Установки по окраске	1УБРК.П	2	4-6	5	0,7	0,9	1,5	1,2	1,134	46,166
	УБР-К	1		3		1			1,26
	ВИЗА-1	4	4-7	7,7		0,8			1,008

Определим суммарный расчетный часовой расход воздуха цехом металлопокрытий:

5.8 Определение потребности штамповочного цеха в сжатом воздухе

Оборудование штамповочного цеха относится ко второй и третьей группам потребителей сжатого воздуха, в которых нормы расхода сжатого воздуха определяются для каждого вида установленного оборудования и инструмента и как для оборудования, в котором сжатый воздух используется в качестве окислителя топлива.

Расчет осуществляется по методикам, представленным в пунктах 3.2 и 3.3. Результаты расчетов представлены в табл. 11 и 12.

Таблица 11 Расчетные часовые расходы оборудования штамповочного цеха (1)

Вид	Модель	n	p кгс/см2	q, м3/ч	kui	kоi	kuзнi	kутi	kспрi	, нм3/ч
Клепальные машины	ЭРКО	2	7	210	0,15	0,9	1,5	1,2	0,243	160,639
	4КМ	8	6-7	28,8		0,75
									0,203
	УКМ-2	4		13,8		1			0,216
Установки по окраске	УБРХ-1	5	4-6	3,8	0,7	0,8	1,5	1,2	1,008	71,446
	ВИЗА-1	7	4-7	7,7		0,77			0,97

Таблица 12 Расчетные часовые расходы оборудования штамповочного цеха (2)

Вид	Модель	n	b1, нм3/ч		б	V0 нм3/нм3	kэ	, нм3/ч
Сушильные камеры	ПЛ-16183П	6	58,14	0,881	1,05	10,45	1,5	5740,948

Определим суммарный расчетный часовой расход воздуха штамповочным цехом:



5.9 Определение потребности малярно-сдаточного цеха в сжатом воздухе

Малярно-сдаточный цех относится ко второй и третьей группам потребителей сжатого воздуха, в связи с этим расходы воздуха рассчитываются согласно пунктам 3.2 и 3.3.

Составим сводную таблицу малярно-сдаточного цеха (см. табл. 13).

Таблица 13 Расчетные часовые расходы оборудования малярно-сдаточного цеха (1)

Вид	Модель	n	p кгс/см2	q, м3/ч	kui	kоi	kuзнi	kутi	kспрi	, нм3/ч
Пистолеты - распылители	О-18	10	2-2,5	5,5	0,3	0,7	1,1	1,2	0,277	18,397
	О-37 (0,6)	12	2	1,02		0,65			0,257
Шлифовальные машины	ШР-12	3	6-7	96	0,25	0,9	1,5	1,2	0,405	174,960
	ШМ-32	2		72
Ванны для обезжиривания и промывки	04-ОН1-66	1	2	8,75	1	1	1,5	1,2	1,800	45,396
	05-ОН1-66	3		6,1		0,9			1,620
Пресса для одиночной клепки	КП-204	1	6	7,2	0,4	1	1,5	1,2	0,720	7,776
	КП-310	1		3,6		1

Определим суммарный расчетный часовой расход воздуха малярно-сдаточным цехом:



5.10 Определение потребности сварочного цеха в сжатом воздухе

Сварочный цех относится ко второй группе потребителей сжатого воздуха, в связи с этим расходы воздуха рассчитываются согласно пункту 3.2.

Составим сводную таблицу сварочного цеха (см. табл. 15).

Таблица 15 Расчетные часовые расходы оборудования сварочного цеха

Вид	Модель	n	p кгс/см2	q, м3/ч	kui	kоi	kuзнi	kутi	kспрi	, нм3/ч
Пневматические ножницы	ПВН-2	3	5	24	0,3	0.9	1,1	1,2	0.356	57,737
	ПНК-2	3		30
	ДПН	2		15
Дрели	СМ-12	2	6,5-7	78	0,15	0,9	1,1	1,2	0,178	40,630
	СДТ-10	2	6-8	36
	СД-3	1		33		1			0,198
Сопла для обдувки	3 мм	6	3	20,4	0,13	0,8	1,5	1,2	0,187	43,131
	5 мм	2		48		0,9			0,211
	7 мм	5		90		0,8			0,187

Подобные документы

• Монтаж и техническая эксплуатация холодильно-компрессорных машин и установок

  Область применения холодильных установок. Обслуживание оборудования, холодильно-компрессорных машин и установок в соответствии с техническими чертежами и документацией. Требования к индивидуальным особенностям специалиста и профессиональной подготовке.
  
  презентация [2,7 M], добавлен 10.01.2012
  

• Проектирование сварочного цеха

  Технологический расчет автотранспортного предприятия. Расчет площади зоны хранения автомобилей. Назначение сварочного участка, производственная программа. Расчет потребности зоны в электроэнергии, воде, сжатом воздухе. Планировка производственного здания.
  
  дипломная работа [269,3 K], добавлен 13.05.2015
  

• Назначение и устройство принудительной вентиляции

  Изучение технических характеристик и принципа работы приточной системы вентиляции с рециркуляцией воздуха, которая используется в вагонах с кондиционированием воздуха и предназначена для обеспечения требуемого воздухообмена, охлаждения, подогрева воздуха.
  
  реферат [7,3 M], добавлен 24.11.2010
  

• Особенности расчета характеристик компрессора

  Производительность компрессора – объем воздуха, выходящий из него, пересчитанный на физические условия всасывания. Универсальный гаражный источник сжатого воздуха. Цикл одноступенчатого одноцилиндрового горизонтального компрессора простого действия.
  
  реферат [63,5 K], добавлен 04.02.2012
  

• Эксплуатация локомотивов

  Краткие сведения об организации. Определение суточных расходов топлива, песка, воды, масла. Расстояние между экипировочными пунктами для тепловозов Расчет складов песка и топлива. Определение количества рабочих для пункута ТО2. Штатное расписание пункта.
  
  курсовая работа [39,5 K], добавлен 18.01.2009
  

• Расчётные параметры течения в экспериментальной установке на четырёх экспериментальных участках

  Проект установки для изучения течения и процессов теплоотдачи в сложных пространственных каналах. Определение расчётных параметров течения в экспериментальной установке на четырёх участках. Разработка методики определения расхода воздуха по его нагреву.
  
  дипломная работа [1,8 M], добавлен 06.06.2013
  

• Проектирование котельной промышленного предприятия

  Описание котельной и ее тепловой схемы, расчет тепловых процессов и тепловой схемы котла. Определение присосов воздуха и коэффициентов избытка воздуха по газоходам, расчет объемов воздуха и продуктов сгорания, потерь теплоты, КПД топки и расхода топлива.
  
  дипломная работа [562,6 K], добавлен 15.04.2010
  

• Кондиционирование воздуха

  Основные параметры воздуха, характеризующие его состояние: температура, давление, влажность, плотность, теплоёмкость и энтальпия. Графическое и аналитическое определение параметров влажного воздуха. Определение расхода и параметров приточного воздуха.
  
  дипломная работа [49,2 K], добавлен 26.12.2011
  

• Расчет вихревого холодильно-нагревательного аппарата

  Целесообразность применения вихревой трубы в различных технологиях. Принцип действия предлагаемой установки. Определение оптимальных режимов работы схемы. Расчет потребного количества сжатого воздуха. Расчет эксергии потоков в элементах схемы термостата.
  
  курсовая работа [513,7 K], добавлен 16.10.2010
  

• Расчет рекуперативного нагревательного колодца с одной верхней горелкой.

  Выполнение расчета горения топлива с целью определения количества необходимого для горения воздуха. Процентный состав продуктов сгорания. Определение размеров рабочего пространства печи. Выбор огнеупорной футеровки и способа утилизации дымовых газов.
  
  курсовая работа [365,4 K], добавлен 03.05.2009
  

• Производственная структура предприятия, его цехов и их специализация

  Производственный процесс как совокупность основных, вспомогательных и обслуживающих процессов на машиностроительном заводе. Формы специализации и производственная структура основных цехов предприятия. Организация предметно-замкнутых участков цехов.
  
  реферат [361,9 K], добавлен 01.12.2008
  

• Конструктивный расчёт общезаводского газопровода

  Построение годового графика потребления газа и определение его расчетных часовых расходов. Характеристика выбора общей схемы подачи газа заданным потребителям. Гидравлический расчет межцехового газопровода среднего и низкого давления с подбором фильтров.
  
  курсовая работа [471,8 K], добавлен 12.04.2012
  

• Технология изготовления журнального стола

  Разработка технологического процесса изготовления стола журнального. Годовая программа по загрузке оборудования. Карта технологического процесса изготовления всего изделия (до отделки и сборки). Расчет потребности в электроэнергии, паре, сжатом воздухе.
  
  курсовая работа [662,4 K], добавлен 05.03.2013
  

• Организация строительства, строительных машин. Контроль над строительством

  Организация и эксплуатация парка строительных машин. Организация транспорта в строительстве. Управление материальными ресурсами. Организация приобъектных складов. Временные здания и сооружения. Методика определения их потребности.Обеспечение строительства
  
  лекция [155,9 K], добавлен 30.05.2008
  

• Выбор и обоснование типа систем кондиционирования воздуха

  Расчетные параметры наружного и внутреннего воздуха. Определение углового коэффициента луча процесса в помещении. Выбор схем воздухораспределения. Определение допустимой, рабочей разности температур. Построение схемы процессов кондиционирования воздуха.
  
  курсовая работа [39,6 K], добавлен 06.05.2009
  

• Расчет параметров газопровода

  Построение графика потребления газа и определение его расчетных часовых расходов. Выбор общей схемы подачи газа заданным потребителям и составление расчетной схемы. Гидравлический расчет газопровода среднего давления, подбор фильтров и регуляторов.
  
  курсовая работа [267,2 K], добавлен 13.07.2013
  

• Конструкция, методика расчёта толкательных методических печей

  Конструкция толкательных методических печей. Профиль печного канала. Конструкция пода и транспортирующих устройств. Режим нагрева металла. Расчет горения топлива. Определение времени нагрева металла в методической зоне. Определение размеров печи.
  
  курсовая работа [522,7 K], добавлен 29.10.2008
  

• Расчет воздуховодов

  Описание очистных сооружений. Расчет воздуховодов для несжатого воздуха. Определение потерь напора на трение и местные сопротивления по наиболее протяженной ветви. Давление на выходе из воздуходувной станции. Плотность сжатого воздуха на участке.
  
  курсовая работа [433,9 K], добавлен 14.03.2015
  

• Расчет теплотехнической эффективности использования обогащенного воздуха на ОАО "Сухоложский цемент"

  Сравнительный анализ мокрого, сухого и комбинированного способов производства цемента. Оценка теплотехнической эффективности топлива и материального баланса клинкерной печи, расчет аэродинамических характеристик при введении обогащенного воздуха.
  
  курсовая работа [193,6 K], добавлен 07.02.2013
  

• Котельные установки промышленных предприятий

  Основные характеристики котельной установки для промышленного предприятия. Присосы воздуха по газоходам и расчётные коэффициенты избытка воздуха в них. Продукты сгорания в газоходах парогенератора. Расчёт теплового баланса парогенератора и расход топлива.
  
  курсовая работа [711,0 K], добавлен 29.11.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам