Системы производственного водоснабжения

Расчет газопроводов

Смесительно-повысительные станции

Газосмесительные станции на ПП строятся для снабжения технологических агрегатов и цехов различными видами горючих газов. Применение двойных и тройных смесей описывается с точки зрения экономической целесообразности.

Основное назначение ГСС – обеспечить постоянство теплоты сгорания смешанного газа.

Принцип действия:

По заданной теплоте сгорания смеси газов и её компонентов вначале определяется объемная доля ведущей составляющей, а затем второй и последующей. Как правило, смеситель устанавливается на всасывающей линии газодувной машины. Соотношение долей ведущего и ведомого газов поддерживается с помощью регуляторов расхода. Для продувки системы трубопроводов предусмотрена продувочная свеча. Компоненты смеси поступают по самостоятельным трубопроводам в здание газосмесительной повысительной станции, на которых установлены регулирующие задвижки. Смесь поступает по общему трубопроводу потребителю.

Исходными данными служат вид и сорт горючего газа; параметры на стороне высокого давления РРП; ситуационный план с размещением объектов газоснабжения; характеристика объектов газоснабжения (Р и расход); сменность работы отдельных технологических агрегатов. По этим данным производят конструктивный (определение d труб); поверочный (определение Р за РД) и гидравлический расчеты. При гидравлическом - оценивается d трубопровода на максимальный расход; определяются допустимые величины потерь для каждого участка.

К основным задачам расчета относятся: выбор давления в межцеховом газопроводе, размещение ГРП, способ прокладки сети. Выбор типа ГРП осуществляется на основании экономического сравнения вариантов по минимально приведенным затратам (минимуму приведенных затрат).

Допустимые значения потерь давления на участках заводского газопровода определяются исходя из обеспечения экономичной и устойчивой работы потребителей горючего газа. Критерий устойчивости работы: постоянство давления на вводе в каждый цех и в обвязочном газопроводе.

1. Основные направления использования воды на ПП и требования к ней.

2. Сети водоснабжения

3. Элементы системы производственного водоснабжения.

Виды технологической воды:

- по происхождению;

1) реакционные воды - воды, полученные в результате химических реакций;

2) воды, содержащиеся в сырье и исходных продуктах;

3) водные растворы и абсорбционные жидкости, образующиеся при использовании воды в качестве абсорбента, экстрагента.

- по назначению:

1) охлаждающие воды;

2) воды для транспортировки;

3) промывочные воды.

Приведенная классификация обуславливает условия очистки технологических стоков, поступающих в систему водоснабжения для повторного использования.

1 категория: водоводы пожаротушения, ТЭЦ, газоочистка доменного и сталеплавильного производств, вращающихся печей цементного производств.

2 категория: цеха прокатного и кузнечного производств, термические цехи, аглофабрики и т.д.

3 категория: вспомогательные производства ПП.

Требования к качеству технической воды диктуется технологий объекта водоснабжения.

I. Системы производства и распределения сжатого воздуха на ПП. Общие сведения.

II. Системы производства и установки обеспечения предприятий продуктами разделения воздуха.

1. Роль кислорода в интенсификации технологических процессов.

2. Методы промышленного получения О₂ и N₂.

3. Установки для производства кислорода.

I. В черной металлургии для получения 1 т чугуна расходуется 3 тыс. м³ сжатого воздуха. Потребители: доменный, механический, сварочный, сталеплавильный цехи. Для получения сжатого воздуха на этих производствах строятся компрессорные станции, на которые устанавливаются поршневые центробежные компрессоры. Сжатый воздух распределяется по надземным, тупиковым, разветвленным воздухопроводам. Давлением 1) 0,6-0,8 МПа для привода пневмоинструмента и технологической оснастки; 2) 0,3-0,45 МПа для технологических нужд.

Машины, предназначенные для производства воздуха, характеризуются 1) подачей и 2) степенью сжатия e = P₂/P₁.

Подача:

l - коэффициент подачи:

h_V – объемный КПД компрессора

h_{p__}- коэффициент, учитывающий уменьшение подачи, из-за увеличения сопротивления всасывающего тракта.

h_t – коэффициент, учитывающий уменьшение подачи за счет нагрева поступающего воздуха.

h_и – за счет увеличения влажности.

h_н – уменьшение за счет перетоков и утечек.

Используемые нагнетатели воздуха классифицируются по e и принципу действия.

При e<1,15 – вентиляторы; при e>1,15 – нагнетатели.

По принципу действия компрессоры:

- поршневые;

- роторные;

- центробежные;

- осевые;

- струйные.

Для поршневых компрессоров характерна небольшая подача до 10 м³/с и большое давление.

Центробежных – подача >10 м³/с и давление 0,6 МПа.

Осевых – единичная производительность до 3000 м³/с.

Лекция 16-17

Роль кислорода в интенсификации.

За счет применения О₂ увеличивается КПД теплотехнических и других устройств, что исключает потери сырья и увеличивает получение конечного продукта. Применение О₂ позволяет экономить на 30-40% уд. расход технологического топлива. В производстве за счет дутья производительность увеличивается на 10-15 %, расход уменьшается на 10-15 %.

Для получения О₂ и N в промышленных масштабах в качестве исходного сырья используется атмосферный воздух. Т.к. в воздухе содержатся пыли, влаги и диоксида углерода (современными технологиями разделения наличие их не предусматривается) поэтому при подаче на промышленную установку его подвергают очистке от пыли и осушке. Очистку от пыли производят в фильтрах насадочного типа, или в сухих фильтрах с пористой насадкой и в электрофильтрах.

Глубокая осушка достигается абсорбционным методом на селикогеле активном глиноземе, синтетических или природных цеолитах, а так же вымораживанием с помощью азота. Очистка воздуха от СО₂ осуществляется абсорбционным методом на синтетических цеолитах.

2. Метод получения О₂ и N₂.

Метод промышленного разделения воздуха основан на его ожижении с последующим низкотемпературной ректификацией. В основу метода положено различие температуры сжижения азота и кислорода.

Процесс сжижения газа может выполняться:

1) отводом теплоты при неизменном начальном давлении и температурах, изменяющихся от t₀ до t фазовых переходов. Реализуется эта схема с помощью холодильных машин или криогенных установок.

2) отводом части теплоты при t₀ в процессе изотермического сжатия в компрессоре, а оставшиеся части теплоты с помощью охладителя при понижающейся температуре и Р = const. Реализуется с помощью компрессора и холодильной установки.

3) изотермическим способом с последующим адиабатным расширением до давления окружающей среды. Реализуется с помощью компрессора и дроссельного вентиля.

Реально техническое ожижение осуществляется по 2-му способу.

Наибольшее распространение получил квазицикл Капицы, в котором в качестве нагнетателя используется низконапорный турбокомпрессор I. Изотермический процесс сжатия исходного продукта достигается охлаждением в холодильнике II. Затем воздух поступает в регенеративный теплообменник III. После этого поток охлажденного воздуха разделяется на два: меньшая часть (до 10%) идет на ожижение в теплообменник – ожижитель (ТО) IV, омываемый смесью воздуха из детандера и сухого насыщенного пара, поступающего из сепаратора VII. После теплообменника-ожижителя воздух претерпевает дросселирование в дросселе VI и направляется в сепаратор VII, где жидкость отделяется от сухого насыщенного пара. Жидкость (воздух) по трубопроводу VIII поступает на разделение. Оставшаяся часть (90%) идет в турбодетандер V. Он предназначен для охлаждения воздуха за счет его адиабатического расширения.

Разделение воздуха.

Охлаждение и ожижение воздуха является предварительным этапом его разделения. Разделению подвергается жидкий воздух, поступающий по трубопроводу VIII, когда смесь О₂ и N₂ подвергается многократной частичной конденсации и испарению.

При этом пар находящийся в равновесии с жидкостью содержит больше веществ с низкой температурой кипения.

Однократная ректификация применяется в установках малой производительности и для получения кислорода. В остальных случаях двукратная ректификация.

Дата добавления: 2014-10-17