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空氣壓縮機驅動方案詳析
瀏覽次數: 日期:2018-05-28

  在本文中主要是空氣壓縮機驅動方案詳析,是通過電機驅動壓縮機方案和蒸汽透平驅動壓縮機方案兩種方案的對比來講述空氣壓縮機驅動方案的,希望能夠對你的了解有幫助。

  空氣壓縮機概述:

  空氣壓縮機的種類很多,按工作原理可分為容積式壓縮機,速度式壓縮機,容積式壓縮機的工作原理是壓縮氣體的體積,使單位體積內氣體分子的密度增加以提高壓縮空氣的壓力;速度式壓縮機的工作原理是提高氣體分子的運動速度,使氣體分子具有的動能轉化為氣體的壓力能,從而提高壓縮空氣的壓力。

  兩種方案詳述:

  方案一 電機驅動壓縮機方案

  將副產蒸汽用于驅動背壓式蒸汽透平發電,其背壓排汽供給0.3MPa(G)的蒸汽熱用戶,發出的電并入廠內6000V電網。

  而兩臺壓縮機分別由兩臺防爆電機驅動,電機所需電能由廠內6000V電網提供。

  1、 發電機輸出電功率計算

  由水蒸汽焓熵圖(i-s圖)查得:在

  P1,t1條件下,蒸汽焓為:i1=3075kJ/kg,在P2,t2條件下,焓值為:i2=2735kJ/kg,絕熱焓降至焓值為i絕=2590kJ/kg,則有效焓降為:△i=i1-i2=340kJ/kg,絕熱焓降為:△i絕=i1-i絕=485kJ/kg,此時該透平內效率為:

  η內=△i/△i絕=70%

  此值對背壓式小功率透平而言,為正常值.

  輸出的電功率為:(假定管道效率為η管為98%,蒸汽透平機械效率η機為97%,聯軸器效率為η聯為99%,發電機效率為η電為98%)

  N=Δi´Q1´η管´η機´η聯´η電/3.6=4728.8kW

  2、電動機輸入功率計算

  由于驅動兩臺壓縮機的透平功率N1,N2分別為

  3450kW,1345kW,轉速分別為7063r/min,9481r/min(轉/分).為了使電機轉速與壓縮機轉速相匹配,必須設增速器。假定電動機功率與蒸汽透平功率相同,則電動機從廠內6000V電網需要的電功率為:(假定廠內電網變送損失為η變按3%計,增速器損失η增按2%計,

  電動機效率為η電動為98%)

  N'=(N1+N2)/[(1-η變) ´(1-η增) ´η電動 ]=5147kW

  3、 二者功率差

  ΔN=N'-N=418.2kW

  由此可見,方案一中發電機輸出電功率不能滿足電動機的輸入功率。

  方案二 蒸汽透平驅動壓縮機方案

  將副產蒸汽用于驅動背壓式蒸汽透平直接帶動壓縮機, 透平背壓排汽供給0.3MPa(G)的蒸汽熱用戶。

  1、 進入兩臺壓縮機蒸汽透平的蒸汽流量計算

  a、 進入空壓機蒸汽透平的蒸汽流量計算

  由于空氣壓縮機屬于國內制造廠商制造,使得壓縮機配套透平也屬于國內制造廠商配套,按照國內透平廠商提供數據,在N1=3450kW,n=7063r/min下,且進汽參數在P1、t1,排汽參數在P2(此時絕熱焓降至焓值為i絕=2590kJ/kg)時,η內=80.5%,透平進汽量按下式計算:(假定管道效率為η管為98%)

  m1=N1×3.6/[(i1-i絕)×η內×η管]=32.46t/h

  b、進入制冷機蒸汽透平的蒸汽流量計算

  由于制冷壓縮機屬于國外制造廠商制造,使得壓縮機配套透平也屬于國外制造廠商配套,按照國外透平廠商提供數據,在N2=1345kW,n=9481r/min下,

  且進汽參數在P1、t1,排汽參數在P2(此時絕熱焓降至焓值為i絕=2590kJ/kg)時,η內=67%,轉速對效率的修正系數為A=0.95,過熱度對效率的修正系數為B=1.006,背壓對效率的修正系數為C=0.985,則透平進汽量按下式計算:(假定管道效率為η管為98%)

  m1=N2×3.6/[(i1-i絕)×η內×A×B×C×η管]=16.15t/h

  c、兩臺透平總用汽量為

  m=m1+m2=48.61t/h。

  2、 透平用汽量與副產蒸汽的差值為

  Δm=m-Q1=-5.68t/h

  因此,方案二中副產蒸汽不僅滿足了透平對汽量的要求,而且有節余。

  看完,相信你對于空氣壓縮機的驅動方案的選擇有一定的了解,能夠根據自己工廠的情況,因地適宜。