Характеристика кислородного цеха ММК
Описание кислородного цеха Магнитогорского металлургического комбината, кислородной станции №4 и №5. Участок компрессии продуктов разделения воздуха. Общие сведения и основные параметры центробежных компрессоров. Расчет турбокомпрессора К 1500-62-2.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | отчет по практике |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.06.2023 |
| Размер файла | 1,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1.Общие сведения
Кислородный цех
Кислородный цех, год образования 1941, основная производственная деятельность - выработка и доставка по трубопроводам под давлением продуктов разделения воздуха (кислород, азот, аргон) и сжатого воздуха цехам-потребителям. Наши основные потребители - кислородно-конвертерный цех и листопрокатный цех №10, доменный, электросталеплавильный цехи комбината.
Транспортировка продуктов разделения воздуха потребителям осуществляется по трубопроводам. Протяженность энергетических сетей (по паспортам) кислородного цеха составляет:
- кислородопроводы около 195 км с имеющееся на них запорной арматурой около 300 шт;
- азотопроводы около 40 км с имеющейся на них запорной арматурой около 110 шт;
- аргонопроводы около 25 км с имеющейся на них запорной арматурой около 40 шт;
- воздухопроводы около 45 км с имеющейся на них запорной арматурой около 450 шт.
Десятилетиями магнитогорские энергетики сотрудничают с подмосковным заводом «Криогенмаш», которое производит криогенное оборудование. Маркой отечественного производителя отмечены все блоки разделения воздуха, ныне действующие в ОАО «ММК». В цехе работают агрегаты ведущих мировых фирм - азотные турбокомпрессоры Atlas Copco, воздушные компрессоры Cameron, воздушный турбокомпрессор с паровой турбиной, кислородные турбокомпрессоры CKD Nove Energo.
Кислородный цех объединяет две кислородные станции - кислородная станция №4, кислородная станция №5.
Кислородная станция №4
В 2010 году среднемесячная выработка по кислородной станции №4 общего кислорода составила - 111005,2 тыс.м3/мес, азота газообразного - 4110,5 тыс.м3/мес, азота чистого - 3947 тыс.м3/мес, аргона чистого - 184,0 тыс.м3/мес, сжатого воздуха - 98383,3 тыс.м3/мес.
1. Участок разделения воздуха (6 воздухоразделительных установок - ВРУ):
КТА-12-3 ст.№1 (паспортная производительность по кислороду - 12 тыс.м3/ч; по азоту чистому - 3 тыс.м3/ч);
АКАр-40/35 ст.№4 (паспортная производительность по кислороду - 35 тыс.м3/ч; по азоту чистому - 40 тыс.м3/ч, по аргону чистому - 0,5 тыс.м3/ч);
КТК-35-2 ст.№5 (паспортная производительность по кислороду - 35 тыс.м3/ч);
- КтКА-35/20 ст.№6 (паспортная производительность по кислороду - 35 тыс.м3/ч, по азоту чистому - 20 тыс.м3/ч);
КТК-35-3М ст.№7 (паспортная производительность по кислороду - 35 тыс.м3/ч);
КТК-35-3 ст.№8 (паспортная производительность по кислороду - 35 тыс.м3/ч).
Основная часть вырабатываемого кислорода идет для нужд доменного цеха, чистый азот с ВРУ АКАр-40/35 подается на БЗУ доменных печей, аргон идет на внепечную обработку стали на ККЦ и ЭСПЦ.
Рис 1Воздухоразделительная установка
В 2002 году была реконструирована ВРУ КтКА-35/20 №6, в 2008 году введена в эксплуатацию ВРУ АКАр-45/30 №4, при разработке которых были применены новейшие достижения в области криогенного машиностроения, в том числе с применением дополнительного узла доохлаждения воздуха до 10-12 гр.С перед блоком, состоящего из группы холодильных машин:
- на ВРУ №6 работают 5 холодильных машин 4МКТ-350-2-1 общей холодопроизводительностью по паспорту 3700 кВт;
- на ВРУ №4 работают 3 холодильные машины TraneCVGF500 общей холодопроизводительностью по паспорту 5550 кВт.
Участок паровых турбин и воздушных турбокомпрессоров
4 турбокомпрессора К-3000-61-1 с приводом от паровых турбин ВКВ-22-1 (с общей производительностью по паспорту 720 тыс.м3/ч);
1 турбокомпрессор 7RMB122 с приводом от паровой турбины SST-400 (с производительностью по паспорту 228 тыс.м3/ч);
6 турбокомпрессоров К-1500-61-2 с электрическим приводом (общая производительность по паспорту 540 тыс.м3/ч);
5 водяных насосов на новой НФС общей производительностью 16 тыс.м3/ч подают очищенную и охлажденную воду под давлением на оборудование комплекса ВРУ АКАр-40/35 ст.№4.
На паровые турбины подается пар с ТЭЦ с параметрами 90 кгс/см2 и 540 0С по четырем паропроводам диаметром 273 мм, протяженностью 400 м каждый. Давление сжатого воздуха на входе в блоки разделения воздуха после компрессоров 5,5-6,0 кгс/см2.
Рис 2 Расположение установки
Участок компрессии продуктов разделения воздуха
1 кислородный компрессор КТК-12,5/35 производительностью - 12,5 тыс.м3/ч;
4 кислородных компрессора 5RMB44+4RMB32 - идет монтаж новых компрессоров общей производительностью - 72 тыс.м3/ч;
3 азотных компрессора АТК-7/15 - общей производительностью - 21 тыс.м3/ч;
2 азотных компрессора НМ9-2-290 - общей производительностью - 36 тыс.м3/ч;
2 азотных компрессора АА-259/31А - общей производительностью - 31 тыс.м3/ч;
12 турбогазодувок кислор. ТГ-450-1,08 - общей производительностью - 324 тыс.м3/ч;
6 турбогазодувок азотных ТГ-60-1,8 - общей производительностью - 12 тыс.м3/ч;
10 водяных насосов на новой НФС общей производительностью 5,12 тыс.м3/ч подают очищенную и охлажденную воду под давлением компрессора;
Во время ремонтов и остановок ВРУ на кислородной станции №5 в работу включаются от 1 до 3 кислородных компрессора для подачи технического кислорода в ЭСПЦ и автогенные нужды.
Наполнительная станция
Для наполнения баллонов и автореципиентов кислородом оборудована наполнительная станция, производительностью 300 м3/ч (30 баллонов в час). Баллоны наполняются от двух наполнительных рамп КГ 6860000 по девять баллонов от каждой. На станции имеются 5 кислородных и 1 азотный автореципиенты, состоящие из полуприцепа, 6-7 баллонов объемом 360м3, 420м3, 450м3 (всего 38 баллонов суммарным общим объемом около 2550м3). Автореципиенты предназначены для транспортировки, хранения и выдачи ПРВ (газообразного кислорода, азота, аргона).
Участок компрессорных станций и сетей сжатого воздуха
компрессорная станция №1 в составе 4 турбокомпрессоров К-500-61-5 общей паспортной производительностью 120 тыс.м3/ч обеспечивает сжатым воздухом доменный цех, ЭСПЦ, ГОП, КХП, ЖДТ.
На станции оборотный цикл водоснабжения, состоящий из вентиляторной градирни (576 м2) и 3 водяных насосов общей паспортной производительностью 3,78 тыс.м3/ч;
компрессорная станция №2 в составе 5 турбокомпрессоров К-500-61-1 общей паспортной производительностью 150 тыс.м3/ч вырабатывает сжатый воздух для подачи в сортопрокатный, доменный, цех изложниц, ЛПЦ, ЦЭС, ПВЭС, ЖДТ;
компрессорная станция №4 в составе 4 турбокомпрессоров К-250-61-2 общей паспортной производительностью 60 тыс.м3/ч обеспечивает сжатым воздухом ЛПЦ-3, ОУП, арматурный участок ЖБИ, ЖДТ;
компрессорная станция №6 в составе 6 турбокомпрессоров К-250-61-5 и 3 компрессоров ТА-11000 общей паспортной производительностью 149 тыс.м3/ч обеспечивает сжатым воздухом обжимной цех, цехи ЗАО «МРК», СПЦ, паросиловой цех.
компрессорная станция сортового цеха в составе 2 компрессоров ZR630-7,5 и компрессора ZR500-7,5 общей паспортной производительностью 17,5 тыс.м3/ч вырабатывает сжатый воздух для нужд сортового цеха.
2.Кислородная станция №5
Рис. 3общий вид цеха
включает в себя 3 участка
В 2010 году среднемесячная выработка по кислородной станции №5 общего кислорода составила - 65280,0 тыс.м3/мес, азота чистого - 32620,9 тыс.м3/мес, аргона чистого - 520,9 тыс.м3/мес, сжатого воздуха - 83172,5 тыс.м3/мес.
1. Участок разделения воздуха (4 воздухоразделительные установки - ВРУ):
3 установки КАр-30 (паспортная производительность по кислороду - 30 тыс.м3/ч; по азоту чистому - 5 тыс.м3/ч, по аргону чистому - 0,5 тыс.м3/ч);
1 установка КААр-32 (паспортная производительность по кислороду - 32 тыс.м3/ч; по азоту чистому - 32 тыс.м3/ч, по аргону чистому - 0,5 тыс.м3/ч).
Технический кислород подается на всас кислородных компрессоров. Чистый азот идет на нужды ККЦ и листопрокатных цехов. Аргон по трубопроводам направляется на нужды комбината, часть его в жидком виде заливается в автомобильные и железнодорожные цистерны.
В стадии реализации проект строительства комплекса новой воздухоразделительной установки КдАдАр-35/30 ст.№5 на кислородной станции №5 с увеличением производства продуктов разделения воздуха на 35 тыс.м3/ч технического кислорода, 30 тыс.м3/ч чистого сухого азота, 1000 м3/ч аргона
Установки редких газов
- 2 установки очистки сырого аргона АрТ-0,75 (пасп.производ. 1,1 тыс.м3/ч каждой);
2 установки хранения и газификации жидкого аргона ГУ-2М (пасп.производ. 420м3/ч), ГУ-2/20-С (пасп.производ. 350м3/ч);
установка хранения и газификации жидкого азота УПА-1,0/0,25 (пасп.произв. 350м3/ч);
2 системы хранения и газификации аргона ГХК 8/16-2000 (пасп.производ. по 2000м3/ч),
система хранения и выдачи жидкого аргона РЦВ 63/5 объемом 66 м3 по аргону.
Аргон из воздухоразделительных установок в жидком виде поступает в систему хранения, откуда через испарители подается в газообразном виде потребителям (для обеспечения аргоном сталеплавильного передела - ККЦ, ЭСПЦ). Чистый и жидкий аргон также идет как товарная продукция.
Участок компрессии воздуха, оборотного водоснабжения и компрессорных станций:
9 турбокомпрессоров К-1500-62-2 с электрическим приводом (общая производительность по паспорту составляет 810 тыс.м3/ч);
2 турбокомпрессора К-3000-63-1 с электрическим приводом (общая производительность по паспорту 360 тыс.м3/ч).
Сжатый воздух после турбокомпрессоров с давлением 5,8-6,0 кгс/см2 подается в общецеховой коллектор на вход в ВРУ.
Насосная станция №33
На кислородной станции №5 оборотный цикл охлаждения воды, состоящий из:
- насосной станции №33 оборотного водоснабжения в составе 12 водяных насосов общей паспортной производительностью 2550 тыс.м3/ч предназначена для подачи нагретой и охлажденной воды потребителям.
- 3 башенных градирен БГ-1200-70 производительностью 10000 м3/ч каждая служит для охлаждения и подачи промышленной воды оборотного цикла охлаждения на КС №5.
Компрессорные станции
компрессорная станция №3 в составе 4 турбокомпрессоров К-500-61-5 и компрессора К-525-61-5 общей паспортной производительностью 153 тыс.м3/ч обеспечивает сухим сжатым воздухом конвертерный цех, ЛПЦ-10, ЦПКП, ЖДТ.
Для получения сухого воздуха на станции установлены 20 блоков осушки воздуха БОВ-100М1 и 12 теплообменников общей паспортной производительностью 120 тыс.м3/ч. После компрессоров горячий воздух направляется на доохлаждение в теплообменники, затем осушается в блоках осушки воздуха БОВ и сухой охлажденный воздух подается на нужды потребителей.
компрессорная станция №5 в составе 3 турбокомпрессоров К-250-61-2(5) общей паспортной производительностью 47 тыс.м3/ч обеспечивает сжатым воздухом ЛПЦ-6,7, ЖДТ, ЦЗП, ЦРМО.
компрессорная станция №7 в составе 3 турбокомпрессоров ТА-9000 общей паспортной производительностью 59 тыс.м3/ч обеспечивает сжатым воздухом ККЦ.
Для подачи промышленной воды на охлаждение компрессоров под давлением имеется насосно-фильтровальная станция с 3 водяными насосами общей паспортной производительностью 2,58 тыс.м3/ч.
Для получения сухого охлажденного воздуха на станции установлены 2 блока осушки воздуха DREE/2000 общей паспортной производительностью 40 тыс.м3/ч и 4 влагоотделителя. После компрессоров часть воздуха направляется на влагоотделители, остальная часть на блоки осушки воздуха DREE и сухой воздух подается на нужды потребителей. Сухой воздух с точкой росы +5 гр.С идет на МНЛЗ №6, а сточкой росы -40 гр.С на вакууматор ККЦ, нужды КИПиА, ЖДТ.
Участок компрессии продуктов разделения воздуха и сетей
4 кислородных компрессора КТК-12,5/35 - общей производительностью 50 тыс.м3/ч;
6 кислородных компрессора 543ГЦ1-400/40 - общей производительностью 120 тыс.м3/ч;
5 азотных компрессоров АТК-12,5/35 - общей производительностью - 75 тыс.м3/ч.
После турбокомпрессоров кислород под давлением 15 кгс/см2 и 30 кгс/см2 подается в конвертерный, мартеновский, доменный и другие цеха.
Кислородно-распределительный пункт (КРП)
ККЦ, ЭСПЦ получает кислород через кислородно-распределительный пункт, состоящий из 4 линий регулирования давления-расхода азота и 9 линий регулирования давления-расхода кислорода. В состав систем регулирования входят 7 азотных ресиверов емкостью 125000 л каждый и 20 кислородных ресиверов емкостью 200000 л каждый.
Наполнительная станция
Для наполнения баллонов кислородом и аргоном оборудована наполнительная станция, состоящая из кислородного и аргонного отделения.
Кислородное отделение, производительностью 50 баллонов в час, оборудовано 2 наполнительными рампами по 16 баллонов каждая, подача кислорода осуществляется от насосов жидкого кислорода 22НСГ-1,6/20, производительностью 300 м3/час.
Аргонное отделение, производительностью 30 баллонов в час, оборудовано 3 наполнительными рампами по 16 баллонов каждая, подача аргона осуществляется от насосов жидкого аргона 22НСГ-1,6/20, производительностью 350 м3/час. Для вакуумирования аргонных баллонов установлены 3 вакуумных насоса.
Емкость заполняемых баллонов 40л. Баллоны, находящиеся в эксплуатации, систематически отбраковываются и отправляются для ремонта и технического освидетельствования на агрегате КТ-83/7.
Лаборатория по контролю за производством продуктов разделения воздуха кислородных станций № 4,5
Входящая в состав кислородного цеха химическая лаборатория выполняет контрольные функции за ведением и соблюдением технологии на агрегатах.
Общие сведения и параметры центробежных компрессоров
Компрессорами называются машины, предназначенные для сжатия и перемещения газов.
По назначению-компрессоры подразделяются на воздушные и газовые (кислородные) машины. Наибольшее распространение получили воздушные компрессоры, или компрессоры общего назначения. Эти машины вырабатывают сжатый воздух давлением до 5,0 МПа, который широко применяется в промышленности. Например, в металлургии сжатый воздух используется для дутья в доменных и мартеновских печах, вагранках, нагревательных и термических печах, в энергетике -- для нагнетания в топки котлов и камеры сгорания ГТУ и ДВС.
Сжатый воздух как энергоноситель используется для привода различных пневмомеханизмов, молотов, трамбовок, вибраторов, обрубных молотов, патронов для зажима деталей в станках, пневмоподьемников и т.д.
Воздух широко используется для транспортирования и перемешивания сыпучих материалов, сепарации пыли и для многих процессов.
Рост сети газопроводов и увеличение их протяженности способствовали развитию газовых компрессоров на высокие давления -- до 40 МПа и выше. Для достатке природного газа в пункт потребления через каждые 100... 150 км газопроводов необходимо устанавливать компрессорные станции, перекачивающие до ; скольких миллионов кубометров газа в сутки.
По принципу действия различают поршневые (объемные) компрессоры и турбокомпрессоры.
В поршневых машинах повышение давления происходит из-за уменьшения объема замкнутого пространства, в котором находится газ, за счет перемещения стенки (например поршня в цилиндре). При сжатии газ практически неподвижен, силы инерции в нем не проявляются (статическое сжатие) Характерной особенностью этих машин является периодичность рабочего процесса.
В турбокомпрессорах сжатие происходит вследствие и пользования сил инерции потока газа Преобразование энергии таких машинах можно условно разделить на два э этапе газу сообщается кинетическая энергия (например вращающимся лопаточным аппаратом), а на втором -- поток газа тормозится и его кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Оба этапа могут совершаться одновременно. Характерной особенностью этих машин является непрерывность рабочего процесса.
Следует заметить, что получение сжатых газов является весьма энергоемким производством. Например, на многих машиностроительных заводах для привода компрессоров расходуется около 30 % общих затрат энергии, а на предприятиях горнорудной промышленности еще больше.
Конструктивная схема центробежного компрессора представлена на рис.3. а. Центробежный компрессор действует аналогично центробежному насосу.
Отметим, что компрессорная машина представляет собой открытую термодинамическую систему, и теория этой машины с достаточно приемлемой точностью основывается на термодинамике идеального газа. При этом погрешность составляет 2…3 %
Реальный компрессорный процесс сжатия считается политропным.
Входной и Выходной патрубки
Рис. 4 Трехступенчатый центробежный компрессор:
а --общий вид;б-- часть рабочего колеса с лопаточным диффузором;
1 -- вал;
2-- диффузор;
3-- неподвижные направляющие лопатки;
4-- лабиринтовые уплотнения;
5-- концевые уплотнения;
6-- рабочее колесо;
7-- рабочие лопатки;
8-- корпус компрессора
Очевидно, что работа lк, совершаемая над потоком в реальном компрессоре, расходуется на сжатие и перемещение газа, изменение его кинетической энергии и на внутренние потери.
При наличии потерь в зависимости от интенсивности внешнего охлаждения процесс сжатия в компрессоре может протекать с показателем политропы п= 1,2...1,7, меньшим или большим показателем адиабаты.
К основным параметрам компрессора относятся подача, конечное давление, мощность на валу и КПД (относительный), так как совершенство компрессорного процесса оценивают при помощи относительных термодинамических КПД -- изотермического зиз и изоэнотропного за
Если действительный политропный процесс в компрессоре происходит с показателем п при удельной энергии L, то изотермический и изоэнтропный КПД определяют по формулам
зиз=Lиз/L; за=La/L
где Lизи La-- удельные энергии изотермического и изоэнтропного процессов.
Центробежные и осевые компрессоры (с неинтенсивным охлаждением) оцениваются при помощи изоэнтропного КПД за. Это объясняется тем, что для компрессоров этого типа изоэнтропный процесс является эталонным и наиболее совершенным.
Подачей называется количество газа (воздуха), подаваемого компрессором в единицу времени. Различают массовую т(кг/с) и объемную Q0(м3/с) подачу. В характеристиках машины обычно указывается объемная подача, отнесенная к условиям всасывания либо к нормальным условиям по ГОСТ 2939--63 (tн=20оС, pH= 101,325 кПа). Давление р, развиваемое компрессором, можно рассматривать как энергию, сообщаемую одному кубическому метру газа (1 Дж/м1= 1 Н *м/м3= 1 Па).
Мощность на валу центробежного компрессора для одной ступени
NB=сQ0La/1000змехза
где с-- плотность газа (воздуха), кг/м3;
Q0-- объемная подача, м3/с;
La -- удельная энергия изоэнтропного процесса сжатия, Дж/кг;
за--относительный изоэнтропный КПД, равный 0,8...0,9;
змех-- механический КПД, равный 0,96 ...0,98.
Мощность многоступенчатого компрессора представляет собой сумму мощностей отдельных ступеней.
Характеристиками центробежных компрессоров называются графически изображенные зависимости р =f1(Q0), NB=f2(Q0) и зк=f(Q0). Наиболее важной из них является зависимость между давлением (удельной работой) и подачейp=f1(Q0)
На рис. 5 перечислены размерные характеристики центробежного компрессора К-5500-42-2 при следующих начальных условиях: ТН= 293 К,Тк=298 К,рн- 0,1 МПа; ?Nмех= 50 кВт при n = 3000 об/мин, mB = 166,6 кг/с. На кривых давления и мощности указаны соответствующие частоты вращения. На графике показаны также линии равных КПД (зиз ).
Характеристики компрессоров имеют особенности, обусловленные сжимаемостью газа (воздуха). Важнейшей из них является граница помпажа, при котором подача машины уменьшается до нуля, а затем резко переходит в рабочий режим. Явление помпажа вызывает сильную вибрацию установки и связанных с ней напорных патрубков, что может вызвать выход машины из строя. Для предотвращения помпажа применяют противопомпажные клапаны, устанавливаемые на нагнетательном трубопроводе непосредственно за компрессором. При достижении давления, близкого к максимальному, клапан открывается и выпускает газ наружу или перепускает его на вход машины, не позволяя тем самым снизить подачу0min
Рис.5Характеристики компрессора К-5500-42-1 при различной частоте вращения
Размерные характеристики компрессора справедливы только для определенной температуры газа на входе в компрессор. В зимних условиях компрессоры могут иметь больший массовый расход газат,чем летом, при одинаковых степенях повышения давления ер, так как плотность газа с понижением температуры повышается.
3.Конструкции центробежных компрессоров
Центробежные компрессоры предназначены для сжатия и транспортирования природного газа, а также для обеспечения работы агломерационных машин и сталеплавильных конвертеров, коксохимического производства, доменных печей, воздухоразделительных установок, холодильных машин
Центробежные компрессоры выполняются с большим разнообразием схем и конструкций проточной части, отдельных узлов деталей. Их изготовляют одноступенчатыми и многоступенчатыми. Повышение давления, создаваемого одной ступенью центробежного компрессора, ограничивается аэродинамической прочностью рабочего колеса. Поэтому для достижения требуемого конечного давления применяются многоступенчатые компрессоры. В современных центробежных компрессорах в зависимости от требуемого конечного давления в одном корпусе размещают 6 степеней. Многоступенчатые центробежные компрессоры могут иметь промежуточные теплообменники (охладители). После сжатия в секции, состоящей из 1...3 неохлаждаемых ступеней, газ охлаждается в теплообменнике (рис. 6).
Центробежные компрессоры общего назначения выпускаются с подачей 1,66; 4,166 и 8,33 м3/с, для кислородных блоков 15 м3/c и выше, для доменных печей -- от 50 до 200 м3/с. В отдельных случаях производят машины с малой подачей 1,0--1,5 м3/с (компрессоры для нефтехимии и др.). Компрессоры с подачей более 50 м3/с имеют в основном паротурбинный привод.
Компрессоры со средней и высокой подачей большей частью выпускаются с разъемом корпуса в горизонтальной плоскости по аналогии с современными паровыми турбинами. Диффузоры и обратные направляющие аппараты составляют одно целое с корпусом или же, что встречается чаще, размещаются на диафрагмах, плотно вставленных в корпус. Диафрагмы также имеют разъем в горизонтальной плоскости.
Все центробежные компрессоры, как правило, многоступенчатые. Охлаждение корпуса компрессора улучшает его энергетические характеристики, но усложняет конструкцию корпуса, поэтому примеры таких машин единичны.
Рис.6 Воздушный компрессор К-1500-62-2:
1--рабочее колесо I секции;
2--диффузор канального типа первого колеса;
3--рабочее колесо II секции;
4--рабочее колесо III секции;
5--думмис.
На рис. 7 представлен разрез широко распространенного в промышленности воздушного компрессора К-1500-62-2. Компрессор шестиступенчатый, трехсекционный, имеет корпус с горизонтальным разъемом. Все подводящие и отводящие патрубки отлиты как одно целое с нижней половиной корпуса. Диффузоры компрессора канального типа имеют горизонтальный разъем и плотно вставлены в корпус. Привод компрессора электрический и соединен с компрессором через повышающий редуктор.
Рис.7Доменный компрессор К.-3250-41-2
1--рабочее колесо I ступени;
2--рабочее колесо II ступени;
3--патрубок отвода газов в промежуточный холодильник;
4--рабочее колесо III ступени;
5--рабочее колесо IV ступени
На рис.8 дан продольный разрез четырехступенчатого компрессора типа К-3250-41-2, применяемого в доменном процессе. Подача такого компрессора Q= 2840... 3250 м3/ч при конечном давлении р= 0,36 ...0,42 МПа. Привод компрессора происходит от паровой турбины AKB-12-IV с частотой вращения 2500...3400 об/мин. Охлаждение производится выносным охладителем между второй и третьей ступенями.
Заводы--изготовители центробежных компрессоров не придерживаются единой маркировки. Как правило, буквой К обозначается компрессор с промежуточным охлаждением, первая цифра означает расчетную подачу (м3/мин), следующие цифры означают число ступеней, тип проточной части и особенность конструкции газоохладителя. Например, маркировка воздушного компрессора К-1500-62-2 означает компрессор с подачей 1500 м3/мин, с числом ступеней 6, типом проточной части 2 и типом охладителя 2.
Общие характеристике и описания компрессора К 1500-62-2
Краткое описание конструкции. Компрессор состоит из собственно компрессора в одноцилиндровом исполнении, приводного электродвигателя, повышающего редуктора и систем: масляной, регулирования, управления, контроля, защиты и сигнализации.
Компрессор--шестиступенчатый, трех секционный.
Рис.8 Схема трехсекционного шестиступенчатого центробежного компрессора:
1--компрессор;
2--редуктор;
3--привод;
4--охладитель II секции;
5--охладитель I секции.
Воздух охлаждается в промежуточных воздухоохладителях, установленных после первой и второй секций. Воздухоохладители помещены в подвальном помещении. Для охлаждения воздуха после компрессора предназначен концевой воздухоохладитель.
Редуктор -- одноступенчатый, горизонтальный, с двухсторонним спиральным зацеплением, установлен между электродвигателем и компрессором.
Приводом компрессора служит синхронный электродвигатель типа СТД-10000-2У4, мощностью 10 000 кВт, напряжением 6000 или 10 000 В, частотой вращения 3000 об/мин.
Ротор компрессора с шестерней редуктора и колеса редуктора с ротором электродвигателя соединяются зубчатыми муфтами.
Масляная система--принудительная, циркуляционная, обеспечивает подачу масла на смазку агрегата и узлов регулирования и защиты.
Режимы работы агрегата регулируются с помощью дроссельной заслонки, установленной во всасывающем трубопроводе компрессора.
Система контроля, управления и защиты включает:
Щит теплотехнического контроля, на котором сосредоточены приборы для дистанционного измерения эксплуатационных параметров агрегата, аварийной и предупредительной сигнализации. местный щит с аппаратурой для пуска и останова компрессора;
Устройства защиты от помпажа, обратного потока воздуха, осевого сдвига ротора, недопустимого понижения давления в системе смазки подшипников, недопустимого повышения температуры вкладышей.
В объем поставки компрессора входят: собственно компрессор, редуктор, соединительные муфты между электродвигателем и редуктором, а также между редуктором и компрессором, масляная система, воздухоохладители, приборы контроля и защиты, электродвигатель.
Год начала серийного производства -- 1963.
Характеристике компрессора 1500-62-2
|
Объемная производительность при начальных параметрах (давление воздуха 0,096 МПа, температура воздуха 20° С, относительная влажность 50 |
м3/ мин |
1590 |
|
|
Производительность при 20° С и 0,101 МПа |
м3/ мин |
1480 |
|
|
Давление конечное |
МПа |
0,736 |
|
|
Потребляемая мощность (на муфте электродвигателя) |
кВт |
7400 |
|
|
Частота вращения ротора компрессора |
об/мин |
4470 |
4.Расчет турбокомпрессора К 1500-62-2
Расчет потребляемой мощности центробежным компрессором
Дан центробежный шестиступенчатый трехсекционный компрессор, рабочие колеса которого не идентичны друг другу. Компрессор работает с объемным расходом V равным 1480 м3/мин воздуха при температуре t=20°C (плотность воздуха с при этом будет равна 1,2 кг/м3). Также известно, что окружная скорость рабочего колеса u составляет 260 м/с, а коэффициент теоретического напора ступени ? равен 0,85. Общий КПД компрессора з составляет 0,9. Для первой ступени коэффициент потерь на трение втсоставляет 0,007, коэффициент потерь на протечки вправен 0,009, и при расчете принять, что для последующих степеней потери будут увеличиваться на 1%.
Задача:
Необходимо рассчитать потребляемую компрессором мощность N.
Решение:
Мощность, расходуемая на сжатие газа, может быть рассчитана по формуле:
Где i - количество ступеней. Поскольку в условиях задачи сказано, что все колеса в пределах секции одинаковы, то они имеют равные окружные скорости u и коэффициенты теоретического напора ?, поэтому данную формулу можно преобразовать:
Для первой ступени:
Далее, воспользовавшись допущением, что потери на последующей ступени возрастают на 1%, рассчитаем величину для второй ступени:
Для третьей ступени:
Для четвертый ступени:
Для пятой ступени:
Для шестой ступени:
Итого получим:
кВт
Теперь становится возможным нахождение потребляемой мощности компрессора:
кВт
Итого получим, что потребляемая мощность данного компрессора составляет 74 00 кВт.
Расчет КПД центробежного компрессора
Рис.9 Схема воздухоснабжения воздухоразделительной станции
Дан центробежный шестиступенчатый трехсекционный компрессор, рабочие колеса которого не идентичны друг другу. Компрессор перекачивает воздух при температуре t=20°C (плотность с при этих условиях равна 1,2 кг/м3) при расходе V=1480 м3/мин от начального давления P1=0,1 мПа до конечного давления P2=0,736МПа. Окружная скорость колес u равняется 260 м/с, коэффициент теоретического напора ? равен 0,85. Общий коэффициент потерь на трение и протечки (1+ вт+ вп) для первой ступени равен 1,016, для второй ступени этот коэффициент равен 1,026, для третий ступени этот коэффициент равен 1,036,для четвертой ступени этот коэффициент равен 1,046,для пятой ступени этот коэффициент равен 1,056,для шестой ступени этот коэффициент равен 1,066. Сжатие газа происходит в изоэнтропном процессе. При расчетах показатель адиабаты воздуха k принять равным 1,4, а величину газовой постоянной для воздуха R взять 286 Дж/(кг*К). Газ в условиях задачи считать несжимаемым (коэффициент сжимаемости z=1).
Задача:
Необходимо рассчитать изоэнтропный КПД компрессора зиз.
Решение:
Изоэнтропный КПД есть отношение мощности сжатия газа в изоэнтропном Nизпроцессе к внутренней мощности сжатия компрессора Nвн. Отсюда следует, что для нахождения искомой величины предварительно требуется расчет Nвни Nиз.
Мощность сжатия газа в изоэнтропном режиме может быть определена по формуле:
кВт
Далее определим искомую величину
Итого получим, что изоэнтропный КПД данного двухступенчатого односекционного компрессора равен 0,905.
Изотермический КПД hиз- применяют для оценки процессов в компрессорах с интенсивным водяным охлаждением. Для такого процесса изотермический процесс является эталонным. Изоэнтропный (адиабатный) КПД hад- используют для оценки эффективности процессов сжатия в неохлаждаемых или воздушно-охлаждаемых компрессорах. Для таких компрессоров эталонным является изоэнтропный процесс.
Обычно для поршневых компрессоров в зависимости от интенсивности охлаждения - hиз=0,65-0,85.
Для охлаждаемых компрессоров: центробежных - hад=0,8-0,9; и осевых - hад=0,85-0,95.
5.Техника безопасности на КЦ
Контакт кислорода с органическими соединениями может вызвать взрыв. Газообразный кислород плотнее воздуха (плотность кислорода равна 1,43 кг/м3), а поэтому при утечке он скапливается внизу помещений (особую опасность в этом отношении представляют подвалы, проходные каналы промразводок и различного рода приямки).
При работе с газообразным кислородом необходимо соблюдать следующие требования.
1. Поверхности предметов, расположенных вблизи мест наличия кислорода, должны быть тщательно очищены от масла и жировых пятен растворителями (четыреххлористый углерод, трихлорэтилен и др.). При работе с растворителями нужно помнить о их токсичности.
2. При работе с открытым пламенем в местах возможного присутствия кислорода необходимо предварительно отобрать пробу окружающего воздуха и определить содержание в ней кислорода.
3. При выполнении внутренних ремонтных работ разного рода емкостей, трубопроводов с применением открытого пламени необходимо предварительно произвести продувку системы азотом, водяным паром или воздухом.
4. В помещении, где возможно присутствие кислорода, электропроводку выполняют во взрывобезопасном исполнении.
5. При ремонтных работах оборудования и кислородопроводов нужно пользоваться инструментом, исключающим возможность искрообразования (неметаллический, обмедненный).
6. Одежду, в которой производились работы с кислородом, обтирочные материалы после выполнения работ необходимо проветривать на открытом воздухе.
7. Не допускать попадания кислорода на кожный покров человека, так как при этом происходит обмораживание, что приводит к тяжелым последствиям. Также необходимо избегать прикосновения к холодным частям кислородных установок.
8. Шланги, по которым транспортируется жидкий кислород, следует продувать, чтобы предотвратить в них повышение давления от испарения кислорода.
9. При выполнении ремонтных работ в среде, содержащей менее 18 % кислорода, необходимо пользоваться автономной системой дыхания, так как снижение содержания кислорода в воздухе до 18 % представляет опасность для человека, до 15... 16 % приводит к потере сознания.
10. На случай аварий с изотермическими емкостями кислорода должен быть предусмотрен сток жидкости в специальные лотки, а затем в сборники.
11. Изотермические емкости с массой кислорода, не превышающей 1000 т, можно располагать с внешней стороны зданий непосредственно у их стен.
12. Для предупреждения разрыва изотермической емкости для хранения кислорода необходимо предусмотреть свободный выход газообразной фазы. С этой целью изотермические емкости снабжаются взрывными клапанами согласно СНиП.
Вывод
Практика была пройдена в период с 29.06.2022 по 12.07.2022 в КЦ ПАО «ММК».
В первый день был проведен инструктаж по технике безопасности и внутреннего трудового распорядка.
В ходе прохождения практики руководитель участка рассказал про цели и задачи КЦ. Рассказал про используемое оборудование и их необходимость в работе. В результате диалога было сложно в понимании процесса работы цеха, так как бал недостаточно осведомлен в некоторых темах.
В дальнейшем я бы хотел пройти еще практику на КЦ, после последующего курса обучения, получив достаточно теоретических знаний.
Список литературы
кислородный цех центробежный компрессор
1. https://vk.com/away.php?to=http%3A%2F%2Fwww.eurasmet.ru%2Fnews%2F5633%2F&cc_key
2. https://инструкция-по-охране-труда.рф/кислородное-оборудование.html
3. https://studbooks.net/1548048/tovarovedenie/kislorodnyy
4. https://studfile.net/preview/2665911/page:12/
5. https://compressor-service.ru/compressors/kompressor-k-1500.html#
6. https://intech-gmbh.ru/compr_calculation_and_selection/
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технологические параметры плавки и тепловой баланса (химическое тепло металлошихты и миксерного шлака, реакций шлакообразования). Технология конвертерной плавки. Расчет размеров и футеровка кислородного конвертера, конструирование кислородной фурмы.
дипломная работа [661,7 K], добавлен 09.11.2013Общая характеристика проектируемого цеха. Расчет электроосвещения. Расчет вентиляционной установки для цеха. Разработка схемы управления мостового крана. Расчет и построение графиков переходного процесса при пуске электродвигателя. Охрана труда.
курсовая работа [560,7 K], добавлен 28.03.2007Расчет технологических параметров плавки. Определение содержания окислов железа в шлаке. Проверка химического состава готовой стали. Футеровка кислородного конвертера. Газоотводящий тракт конвертера. Расчет основных размеров кислородного конвертера.
курсовая работа [790,9 K], добавлен 23.01.2013Определение емкости и особенности конструкции кислородного конвертора, схема механизма его поворота. Этапы подготовки конвертера к работе. Расчет фурменной зоны установки комбинированного дутья садкой 350 т. Машины и устройства сталеплавильного цеха.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 08.01.2014Общая характеристика и структура Красноярского целлюлозно-бумажного комбината, его основные производственные цеха и мощность. Характеристика готовой продукции и схема ее производства. Анализ технико-экономических показателей производства варочного цеха.
курсовая работа [47,1 K], добавлен 18.10.2009Характеристика и область применения листовой стали марки 20А. Рассмотрение сварочных материалов. Выбор режима кислородной резки стали марки 20А толщиной 8 мм. Описание преимуществ кислородной резки. Основные требования к газорезчику и оборудованию.
курсовая работа [448,3 K], добавлен 17.11.2015Изучение режима работы компрессорной станции. Гидравлический расчет вертикального масляного пылеуловителя. Определение технического состояния центробежного нагнетателя и общего расхода топливного газа. Основные параметры оборудования компрессорного цеха.
курсовая работа [289,3 K], добавлен 25.03.2015Описание непрерывного стана 1200 холодной прокатки Магнитогорского металлургического комбината им. В.И. Ленина. Оборудование и технология прокатки. Выбор режимов обжатий и расчет параметров, рекомендации по совершенствованию технологии прокатки.
курсовая работа [5,5 M], добавлен 27.04.2011Анализ оборудования и технологии производства в кислородном, доменном, кислородно-конвертерном цехах комбината им. Ильича. Системы контроля и автоматизации. Загрузка шихты и распределение материалов на колошнике. Давление в рабочем пространстве печи.
отчет по практике [1,3 M], добавлен 15.03.2015Характеристика и основные параметры литейного цеха, его классификация и производственная программа. Фонд времени работы оборудования, расчет и проектирование плавильного, смесеприготовительного, формовочного, стержневого и термообрубного отделений.
курсовая работа [89,7 K], добавлен 04.11.2011Расчет металлоемкости и годовой расход металла как основные производственные показатели проектируемого судостроительного цеха. Расчет трудоемкости работ цеха и определение его штата. Площадь, состав ведомости оборудования и структура управления цеха.
курсовая работа [339,2 K], добавлен 04.03.2015Область применения технических газов. Проект автоматизации процесса разделения воздуха на азот и кислород на ПО "Электро-химический завод". Обоснование структурной схемы автоматизации. Расчет электрического освещения цеха и общей осветительной нагрузки.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 16.12.2013Сырьевая, топливная базы Магнитогорского металлургического комбината. Подготовка руд к доменной плавке. Металлургические расчеты печи. Определение физико-химических свойств шлака, удельного и реального расхода шихтовых материалов. Чистые компоненты шихты.
курсовая работа [290,0 K], добавлен 14.04.2014История ОАО "Алчевского металлургического комбината". Описание технологического процесса кислородно-компрессорного цеха. Технологическая схема установки сырого криптона УСК-1. Физико-химические свойства кислорода, установка азотно-водяного охлаждения.
отчет по практике [3,1 M], добавлен 19.07.2012Характеристика сталеплавильного и термического участков цеха металлургического комбината. Описание технологии термообработки деталей, оборудования для термической обработки звездочек. Обзор предложений по увеличению срока службы деталей аглодробилок.
отчет по практике [4,1 M], добавлен 05.04.2012Технология ремонта центробежных насосов и теплообменных аппаратов, входящих в состав технологических установок: назначение конденсатора и насоса, описание конструкции и расчет, требования к монтажу и эксплуатации. Техника безопасности при ремонте.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 26.08.2009Состав комбината по основным производствам. Сортамент продукции, объем производства, рентабельность. Перспективы развития комбината. Технологический процесс цеха. Основные технико-экономические показатели производства чугуна передельного и литейного.
отчет по практике [234,3 K], добавлен 12.12.2014Краткая характеристика сырьевой базы Западносибирского металлургического комбината. Коксохимическое и агломерационное производство. Исследование особенностей технологии производства стали в конвертерах с пониженным расходом чугуна. Безопасность проекта.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 15.10.2013Общая характеристика Новолипецкого металлургического комбината, его производственные мощности и история развития. Особенности доменного цеха, производства динамной стали, горячего и холодного проката. Место предприятия на металлургическом рынке.
отчет по практике [1,6 M], добавлен 07.12.2010История возникновения и развития металлургического комбината. Внешнеэкономическая деятельность, сырьевая и топливная база предприятия. Краткая характеристика основных цехов. Их взаимосвязь и схема грузопотока. Экологическая обстановка в г. Мариуполе.
отчет по практике [632,1 K], добавлен 28.10.2013
