Технологические энергоносители предприятий»

Вопросы к зачету по дисциплине

«Технологические энергоносители предприятий»

1. Общая характеристика систем воздухоснабжения предприятия.

2. Принципиальная схема воздушной компрессорной станции.

3. Классификация и характеристика воздушных компрессоров

4. Компоновка воздушных компрессорных станций.

5. Нагрузка на компрессорную станцию сжатого воздуха.

6. Определение нагрузки на компрессорную станцию сжатого воздуха.

7. Расчет производительности воздушной компрессорной станции.

8. Графики нагрузок на компрессорную станцию.

9. Влияние начальных и конечных параметров на производительность и экономичность работы компрессорных стаций.

10. Регулирование производительности и давления сжатого воздуха.

11. Нормирование удельного расхода электроэнергии на производство сжатого воздуха на компрессорной станции.

12. Газообразное топливо. Характеристика газообразного топлива, его классификация.

13. Производство и транспорт природного газа.

14. Газораспределительная станция.

15. Надежность газоснабжения.

16. Межцеховой газопровод.

17. Газорегуляторный пункт.

18. Система водоснабжения. Классификация систем водоснабжения.

19. Основные категории водопотребления.

20. Элементы системы производственного водоснабжения.

21. Схемы и особенности систем водоснабжения промышленных предприятий.

22. Охлаждающие устройства производственного водоснабжения.

1) ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ

Современные технологические процессы промышленных предприятий обеспечиваются различными энергоносителями. Выбор рациональных энергоносителей определяется технологическими условиями и технико-экономическими показателями процессов производства продукции и условиями энергоснабжения. Наряду с основными носителями энергии (топливо, электрическая энергия, пар, вода) во многих отраслях народного хозяйства широко используется сжатый воздух. Применение сжатого воздуха позволило механизировать и интенсифицировать ряд технологических процессов в промышленности.Широкому использованию сжатого воздуха как энергоносителя способствовали его особые свойства: упругость, прозрачность, безвредность, негорючесть, неспособность к конденсации, быстрая передача давления и неограниченный запас в природе. Однако производство сжатого воздуха — дорогостоящий процесс, так как он требует большого количества электрической энергии на привод компрессоров. На ряде предприятий расход электрической энергии на выработку сжатого воздуха достигает 20...30% от общего количества потребляемой электрической энергии.Для обеспечения различных потребителей (пневмоприемников) сжатым воздухом на предприятиях создаются системы воздухоснабжения, которые включают в себя системы производства и распределения сжатого воздуха. В состав систем производства сжатого воздуха (компрессорные станции) входят компрессоры, приводные двигатели компрессоров, устройства для забора и очистки атмосферного воздуха, оборудование для охлаждения сжатого воздуха, влагомаслоотделители, установки для осушки воздуха, воздухосборники и воздухохранительные емкости, наполнительные рампы, внутренние (внут-ристанционные) сети трубопроводов, масляное хозяйство и другое оборудование. В состав систем распределения сжатого воздуха входят воздухораспределительные сети (межцеховые и внутрицеховые), распределительные устройства у пневмоприемников (потребителей сжатого воздуха), баллонный транспорт, воздухосборники-ресиверы. Это требует значительных капитальных вложений на оборудование систем воздухоснабжения.

3) Классификация компрессоров – основные виды оборудования

Современные компрессоры имеют несколько различных классификаций, среди которых наиболее значимым является подразделение оборудования на типы в зависимости от конструктивных особенностей и принципа действия компрессоров. В первую очередь необходимо отметить два основных типа компрессоров:

- объемные;

- лопастные установки.

Лопастной компрессор - это оборудование, работа которого основана на динамическом принципе действия. В данном типе установок увеличение давления осуществляется благодаря взаимодействию потока воздуха с решетками лопастей, одна из которых вращающаяся, а другая неподвижная. Оборудование лопастного типа в свою очередь подразделяются на следующие виды компрессоров:

- центробежные;

- радиально-осевые;

- осевые.

Однако наибольшей популярностью пользуются компрессоры объемного типа. Сжатие воздуха в устройствах данного типа происходит в специальных рабочих камерах. Попеременное сообщение камер с входом и выходом компрессора, а также периодическое изменение их объема приводит к изменению давления воздуха. Классификация установок объемного вида разделяется по форме и типу рабочих деталей компрессорных установок и принципу их действия. Так, объемные компрессоры могут быть следующих типов:

- роторные;

- поршневые.

4) Компоновка компрессорной станции должна выполняться главным образом с учетом возможных минимальных первоначальных затрат и минимальных ежегодных издержек на эксплуатацию компрессорных установок. Компоновка сооружений и помещений станций в строительном отношении должна удовлетворять условиям, изложенным в гл. [1]

Компоновка компрессорной станции должна производиться в увязке взаимного расположения сооружений и оборудования со строительными конструкциями и внутристанционными коммуникациями. [2]

Компоновка компрессорной станции совместно с помещением распределительных устройств. [3]

Компоновка компрессорной станции совместно с помещением распределительных устройств. [5]

Компоновкой компрессорной станции называется взаимное расположение ее сооружений на отведенной площадке, а также взаимное расположение производственных и бытовых помещений в главном здании компрессорной станции и расположение в них основного и вспомогательного оборудования компрессорных установок. [6]

Прикомпоновке компрессорной станции, на которой в смену будут работать более четырех человек, необходимо предусматривать следующие бытовые помещения: гардероб, санитарный узел и служебную комнату. В больших компрессорных станциях, со штатом более восьми человек, необходимо предусматривать также душевую. [7]

Выбор наивыгоднейшего вариантакомпоновки компрессорной станции производится при одновременном учете всех или большинства главных условий, для которых создается компрессорная станция, и удовлетворении требований, которые предъявляются нормами проектирования и правилами эксплуатации. [8]

Составляется принципиальная технологическая схема и производитсякомпоновка компрессорной станции.

5) Нагрузкой на компрессорную станцию называется расход воздуха Q, необходимый пневмоприемникам предприятия (с учетом потерь). Производительность включенных в работу компрессоров компрессорной станции должна соответствовать нагрузке в любой рассматриваемый промежуток времени.

где: - количество воздуха, полезно расходуемого пневмоприемником на единицу времени; - потери воздуха при выработке, транспортировании, использовании; - суммарная производительность работающих компрессоров на компрессорной станции.

Воздухопотребление предприятия не равняется арифметической сумме паспортных расходов воздуха пневмоприемниками, так как по условиям режима и требованиям технологии производства не все потребители воздуха могут находиться в работе. При большом количестве пневмопотребителей нагрузка на компрессорную станцию является величиной статистической и может быть определена только с некоторой вероятностью.

В зависимости от потребности в сжатом воздухе нагрузка на компрессорную станцию может быть: не полной - менее 50% от установленной производительности работающих компрессоров , и максимальной. В свою очередь, максимальная нагрузка условно подразделяется на максимальную длительную и максимально возможную:

- максимально длительная нагрузка;

- максимально возможная нагрузка.

Максимально возможная нагрузка обычно имеет кратковременный характер, она не является расчетной величиной, и для ее покрытия включают в работу всю установленную производительность (вместе с резервной).

Средняя, максимально длительная нагрузка на компрессорную станцию позволяет определить установленную, рабочую и резервную производительность компрессорной станции, расходы электрической и другого вида энергии, воды и вспомогательных материалов, диаметры внутрицеховых и межцеховых трубопроводов сжатого воздуха, стоимость 1 м3 сжатого воздуха.

Для определения нагрузок на компрессорную станцию используют два метода: укрупненный и расчетный.

1. Укрупненный метод определения нагрузок на

компрессорную станцию

Укрупненный или приближенный метод основан на применении средних норм удельных расходов сжатого воздуха на единицу продукции или на каждую из операций обслуживаемого процесса.

К примеру, суммарный годовой расход воздуха можно по укрупненному методу определить следующим образом:

где: - средний расход воздуха на единицу продукции; - годовой выпуск продукции.

Средняя нагрузка в рабочую часть года составит:

максимальная нагрузка:

где: - годовое число часов работы оборудования;

- коэффициент, учитывающий максимум потребления сжатого воздуха.

Нормы удельных расходов устанавливаются опытным путем и с течением времени пересматриваются в сторону снижения. Приближенный метод находит применение при перспективном планировании и составлении проектного задания воздухоснабжения предприятия.

2. Расчетный метод определения нагрузок на КС

На стадии выполнения проектного задания или реконструкции действующего предприятия нагрузка на компрессорную станцию находится расчетным методом. Метод требует знания типов и количества потребителей сжатого воздуха.

Определение расчетных пневмонагрузок основано на применении ряда статистических коэффициентов, что позволяет с достаточной для практических целей точностью о номинальным расходам воздуха пневмоприемниками и их количеству определить средние и максимальные нагрузки цеха или завода в целом.

При проведении расчета различают два типа пневмоприемников: пневмоинструменты (кратковременный режим работы) и пневмооборудование (длительный режим работы).

Для расчета средней цеховой пневмонагрузки все пневмоприемники каждого типа разбиваются на характерных групп с более или менее одинаковым режимом работы, например: пневмомолотки, сверлильные машины, обдувочные сопла и т.д. Расчет ведется за наиболее нагруженную смену, обычно первую.

6) НОРМИРОВАНИЕ УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ НА ВЫРАБОТКУ СЖАТОГО ВОЗДУХАОдним из основных показателей, характеризующих экономичность производства сжатого воздуха, является удельный расход электроэнергии.На каждой воздушной компрессорной станции должны быть установлены нормы расхода электроэнергии на выработку сжатого воздуха.Величина удельного расхода электроэнергии на привод компрессора зависит от следующих основных факторов: начального и конечного давлений, режима охлаждения воздуха в промежуточных воздухоохладителях, степени загрузки и состояния компрессора.Норму удельного расхода электроэнергии на выработку сжатого воздуха отдельным компрессором и станцией в целом необходимо устанавливать для двух сезонов — зимнего и летнего.Нормы расхода электроэнергии на производство сжатого воздуха устанавливаются по материалам испытаний компрессорных машин, данных эксплуатации, основанных на правильных показаниях контрольно-измерительных приборов и теоретических расчетах. По этим материалам определяется исходная величина удельного расхода электроэнергии и устанавливаются нормальные условия эксплуатации, в соответствии с которыми для получения норм вводятся необходимые к ней поправки.На промышленных предприятиях могут организовываться системы централизованного и децентрализованного воздухоснабжения. При централизованной системе воздухоснабжения все пневмоприемники снабжаются сжатым воздухом от компрессорной станции. При значительном удалении пневмоприемников от компрессорной станции и небольших расходах сжатого воздуха может быть организовано децентрализованное воздухо-снабжение в связи с большими гидравлическими потерями в передаточных воздухопроводах и потерями энергии, связанными с утечкой воздуха через неплотности в них. В этом случае обеспечение сжатым воздухом пневмоприемников осуществляется от компрессорных установок, устанавливаемых непосредственно у мест его потребления

7)Широкое внедрение в промышленное производство газообразного топлива как энергоносителя объясняется более низкой стоимостью по сравнению с другими видами топлива (углем, мазутом). Потребители газа при его транспортировке к объекту газоснабжения имеют значительную экономию средств. При использовании газа как технологического топлива практически всегда наблюдается повышение температурного уровня процесса, что приводит к возрастанию производительности установок, улучшению качества выпускаемой продукции. Так перевод мартеновских печей на природный газ (взамен мазута) увеличивает выплавку стали и на 10 % снижает расход топлива. Аналогичная картина наблюдается и на вращающихся печах цементной промышленности. В результате их перевода на газ расход топлива снижается на 3-5 %. Для нагревательных печей заготовительного производства машиностроительных заводов эта процедура приводит к экономии топлива на 5-15 %.

Горючие газы подразделяются на естественные и искусственные. Первые в свою очередь делятся на две группы: природные и попутные, искусственные – на три (по способу их получения): газы сухой перегонки, газификации и сжиженные. Классификация горючих газов представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Классификация горючих газов

По запасам природного газа наша страна занимает одно из первых мест в мире. Основные задачи этого вида топлива сосредоточены в Уренгатском, Заполярном, Медвежьем, Ямбургском и др. месторождениях. В основном природные газы содержат до 98 % метана (CH₄), оксид CO, H₂, этан (C₂H₆), пропан (C₃H₈), бутан (C₄H₁₀), пентан(C₅H₁₂, этилен (C₂H₄), бензол (C₆H₁₆) и др. газы.

Встречаются природные газы трех разновидностей: из чисто газовых месторождений, газоконденсатных месторождений и нефтяных месторождений (попутный нефтяной газ). Газы первогого типа не содержат конденсирующихся компонентов. Их плотность меньше, чем у воздуха, и они относятся к категории «сухих» газов. Основным отличием газа газоконденсатных месторождений служит наличие в нем конденсатной (бензиновой) фракции (высокомолекулярных углеводородов). При добыче такой газ подвергается очистка от бензиновой фракции (отбензиненный газ). Нефтяной газ – побочный продукт, получаемый из нефтяных скважин при добыче нефти. Этот газ растворен в нефти или находится в свободном состоянии над ее поверхностью. Нефтяной газ состоит из углеводородов метанового ряда C_nH₂_n₊₂.

Основными продуктами сухой перегонки твердого топлива являются коксовый и полукоксовый газы, получаемые в результате термохимических высокотемпературных процессов, проходящих без доступа окислителя. Их состав определяется видом исходных топлив и условиями перегонки. Полукоксовый газ получается при нагревании твердого топлива до 500-600ºС. При доведении температуры топлива до 900-1100ºС получают кокс для выплавки доменного чугуна и коксовый газ ( 350 м³ на 1 т исходного сырья).

Газ, получаемый при деструктивной переработке жидкого топлива, по условиям пирогенетического разложения подразделяют на три вида: жидкофазного крекинга, парофазного крекинга и пиролиза. Такие горючие газы в отличие от попутного нефтяного газа содержат большое количество непредельных углеводородов и служит исходным сырьем для промышленных реакций органического синтеза.

При газификации искусственный горючий газ получается в процессе нагрева топлива при частичном его сжигании. В зависимости от состава применяемого дутья различают: воздушный, водяной и парокислородный генераторные газы.

8) Природный газ добавляется путем сооружения скважин, доходящих до газоносного горизонта. Добыча природного газа составляет порядка 600 млрд. м³ в год.

Наиболее распространенный способ добычи газа – бурение нескольких газовых скважин, из которых газ, находящийся под пластовым давлением в несколько десятков МПа (в зависимости от глубины залежи), по фонтанной трубе выходит на поверхность.

Элементы схемы (позиции 1-8) входят в состав промыслового газопровода. Головная компрессорная станция является начальным звеном магистрального газопровода. Давление газа на выходе из компрессорной станции 9 составляет 5-6 МПа. Если давление на выходе из промысловой сети выше, то его сжимают до указанного значения установкой на скважине дросселирующего устройства или взамен головного компрессора применяют расширительную газовую турбину, обеспечивающую выработку электрической энергии.Позиции 9-11 входят в состав магистрального газопровода, обеспечивающего подачу газа к городам. Для снижения давления газа в городских сетях до величины 0,3-1,2 МПа на ответвлении к городскому газопроводу строят ГРС 12, которая является хвостовым сооружением

Рисунок 3 – Производство и транспорт природного газа

1 – скважина; 2 – детандер; 3 – фильтры для удаления механических примесей; 4 – фильтры для удаления влаги; 5 - расходомер; 6 – обратный клапан; 7 – сборный; кольцевой коллектор, объединяющий группу скважин;8 – фильтры тонкой очистки (масляные) и осушки; 9 – головная и линейные газовые компрессорные станции;10 – магистральный газопровод; 11 - газгольдеры;12 – газораспределительная станция; 13 – регулятор давления; 14 – газопровод с давлением газа в городских сетях; 15 – главные задвижки; 16 – городские газовые сети.

магистрального газопровода. Между головным и последующими компрессорами магистрального газопровода расстояние составляет 150-200 км. В непосредственной близости от ГРС для сглаживания колебаний суточного (сезонного) газопотребления сооружают газгольдерную станцию. Регулирование неравномерности суточного и сезонного потребления газа может также достигаться за счет строительства подземных газохранилищ и станций сжиженного газа. Последние сооружаются в непосредственной близости от потребителя газа.

9) Газораспределительная станция (ГРС) является концевым сооружением магистрального газопровода (9-11). Назначение ГРС состоит в приеме и очистке от пыли и влаги газа, поступающего из магистрального газопровода к городским газовым сетям; снижении давления газа до величины, не превышающей 1,2 МПа; учете количества передаваемого промплощадке (городу) газообразного топлива и его дополнительной одаризации; эксплуатации газгольдерной станции (газохранилища) и защите концевого участка газопровода от электрокоррозии.

На крупных промплощадках имеются индивидуальные ГРС, мелкие подсоединяются к городским сетям, связанным с магистральным газопроводом посредством двух-трех ГРС (резервирование газоснабжения за счет введения избыточных элементов).

Схема ГРС с тремя ступенями давления P₁ (потребитель промплощадки), P₂ и P₃ (соответственно к городским газопроводам высокого и среднего давления) приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Схема ГРС с 3-мя ступенями давления

В соответствии со схемой газ от магистрального газопровода под давлением 3 МПа подается в коллектор 1 и далее через фильтры пыли 3 и влаги 4 направляется к регуляторам давления (РД) 6, которые позволяют снизить давление газа до значения P₁. Под таким давлением газ подается в сети промплощадки. Из этого же коллектора питаются городские сети высокого P₂и среднего P₃давлений.

Для снижения давления от P₁до P₃ и поддержания его на этом уровне в фидере ГРС высокого давления P₃установлены РД 13 косвенного действия, обеспечивающие заданную нагрузку городской сети высокого давления. При этом предусмотрено резервирование нагрузки фидера P₃ за счет подачи газа из газопровода 1 в 20 (после РД). Поддержание давления P₃ в этом случае обеспечивается ручным регулированием с помощью регулирующего вентиля 27.

На фидере высокого давления P₃ последовательно установлены: самопишущие щитовой расходомер 14, термометр 15 и манометр 16, предохранительный запорный клапан (ПЗК) 17, манометр 18, изолирующая прокладка 19, обеспечивающая электрическую изоляцию ГРС от городских сетей.

Для защиты газопровода с давлением P₁ установлен предохранительный сбросной клапан (ПСК) 11.

Поддержание требуемого давления P₂ выполняется с помощью РД 12 (среднего давления) и 6 (высокого давления). Резервирование фидера с давлением P₂ обеспечивается байпасным трубопроводом, соединяющим низкую сторону фидера среднего давления с газопроводом 1. Регулирование при работе байпасного газопровода достигается с помощью регулирующего вентиля. Для контроля расхода и параметров газа среднего давления предусмотрена установка щитовых пишущих приборов 21-23, 25. Установлен также ПЗК 24.

Отбор в городские сети газа давлением P₂ осуществляется из трубопровода 28.

Контроль расхода давлением P₁, поступающего на промплощадку (заводы и ТЭЦ), выполняется пишущим расходомером 9, а температуры и давления – приборами 8 и 7.

Для придания газу запаха на фидерах всех давлений предусмотрена установка одаризаторов 26.

Ручное отключение элементов ГРС и отдельных ее фидеров выполняется с помощью задвижек 2, 5, 10.

10) Газоснабжение промышленных предприятий может осуществляться как от индивидуального газопровода, идущего от ГРС, так и от городского.

Газовые сети по уровню давления в них классифицируются на газопроводы низкого (до 5 кПа), среднего (5-300 кПа) и высокого давления – более 300 кПа. Различают две ступени высокого давления: 300-600 и 600-1200 кПа.

По конструктивному исполнению и степени надежности обеспечения газом объекта газоснабжения газопроводы делятся на тупиковые, разветвленные и кольцевые. Последние отличаются высокой надежностью газоснабжения в силу значительного структурного резервирования, но крайне редко применяются для газоснабжения промышленных предприятий из-за сложности и большой стоимости. Как правило, газоснабжение цехов заводов выполняется по нерезервированному тупиковому межцеховому газопроводу, вероятность безотказной работы которого снижается с ростом числа его самостоятельных элементов (цеховых фидеров). Действительно,

, (3)

где F – вероятность безотказной работы газопровода;

f_i – вероятность безотказной работы i–го элемента;

n – число элементов.

Вероятность отказа этого газопровода D .

Под отказом системы понимают ситуацию, когда на объект газоснабжения поступает менее 70 % номинального расхода газа, заданного графиком снабжения в течение суток.

Заводские газопроводы природного газа состоят из ввода, межцехового газопровода (межцеховых газопроводов), питающихся от газораспределительных пунктов (ГРП), разных по ступеням давления, внутрицеховых (часто с цеховыми ГРП) – для распределения газа между отдельными цеховыми потребителями и обвязочных газопроводов, обеспечивающих газораспределение в пределах одного агрегата (к примеру нагревательной печи).

При распределении газа между цехами предприятия или отдельными агрегатами внутри цеха различают одно-, двух- и трехступенчатые системы газоснабжения. Могут быть предложены разные варианты (к примеру двухступенчатого) распределения газа по тупиковому разветвленному межцеховому (цеховому) газопроводу. Однако для каждого варианта должны определяться приведенные затраты за вероятность F безотказной работы системы. После сравнения выбирается вариант, обеспечивающий минимум приведенных затрат и максимум надежности. Подключение цехов с потребителями высокого и среднего давлений может выполняться от различных ГРП среднего и высокого давлений или ГРП высокого и цеховых ГРП среднего давлений.

Двухступенчатая схема межцехового тупикового газопровода показана на рисунке 5.

Рисунок 5 - Двухступенчатая схема межцехового тупикового газопровода

Газоснабжение по такой схеме обеспечивается подключением промышленного предприятия через отключающую задвижку 3 к городскому газопроводу 1. На трассе вследствие ее большой протяженности между отключающей задвижкой 3 и газопроводом 1 предусмотрена установка конденсатоотводчика 2. Отключающая задвижка установлена с компенсатором 4. Центральный ГРП 5 обеспечивает снижение и регулирование давления газа, поступающего ко всем объектам газоснабжения (6, 9, 10), причем цехи 6 и 10 соответственно оборудованы внутрицеховым 7 и индивидуальным 11 ГРП для дополнительного изменения ступени давления. Газопровод 8 обеспечивает продувку всей системы.

Рассматривая вопросы газоснабжения промышленных предприятий, нужно иметь в виду, что многие из них кроме природного используют искусственные горючие газы, а также бинарные и тройные смеси. В этих случаях наряду с газопроводом природного газа сооружаются самостоятельные газопроводы для каждой разновидности искусственного газа и газовых смесей.

Наряду с межцеховым на предприятии имеются газопроводы для обвязки теплотехнологического оборудования. При проектировании обвязочных газопроводов их схему определяют по виду используемой арматуры, типам газогорелочных устройств и уровню давления газообразного топлива.

Рисунок 6 – Обвязочный газопровод

1 – технологическая зона огнетехнической установки, отапливаемая газом; 2 – газогорелочное устройство; 3 – рабочее отключающее устройство; 4 - манометр; 5 – кран на трубопроводе безопасности; 6 – главное отключающее устройство; 7 – отключающее от цехового газопровода устройство; 8 – трубопровод безопасности; 9 – свеча безопасности; 10 – продувочная свеча; 11 – кран на продувочном газопроводе; 12 – кран для отбора проб газа; 13 – кран для запальника; 14 – линия запальника.

11) Основным назначением ГРП промышленного предприятия является снижение давления газа до требуемого значения и поддержание его при изменениях давления в магистральном газопроводе или городских сетях, а также при изменении потребления газа объектом газоснабжения (цехами). На ГРП (рисунок 7) производится также дополнительная очистка горючего от пыли, измерение его расхода и параметров (температуры и давления). ГРП также выполняет дополнительные функции: отсечку газа (срабатывание ПЗК) и его сброс в атмосферу при кратковременном повышении давления газа за РД (срабатывание ПСК). При повышении газа за РД вначале срабатывает ПСК и, если РД не справляется и далее с регулированием, то срабатывает ПЗК, и объект газоснабжения отключается от внешнего газопровода.

Рисунок 7 – Схема ГРП газопровода с 2-мя регулирующими нитками

1 – газопровод со стороны городских сетей; 2,3 – показывающие манометр и термометр соответственно; 4 – отбор газа к отопительной котельной или ПТЭЦ; 5 – продувочная свеча;6 – основная задвижка; 7 – щитовой записывающий расходомер; 8 – отключающая задвижка; 9 – фильтр для дополнительного улавливания пыли; 10 – предохранительный запорный клапан (ПЗК); 11 - РД; 12 – задвижка регулирующая; 13,14 – отключающие задвижки; 15 – отбор газа для коммунально-бытовых целей; 16 – предохранительно-сбросной клапан (ПСК); 17 – продувочная линия; 18 и 19 – соответственно щитовые приборы для записи давления и температуры; 20 – газопровод к городским сетям

ГРП располагают в отдельно стоящем здании в непосредственной близости от ввода газа на территорию промышленного предприятия (цеха, блока цехов) или прямо в цехе. Рассмотрим последовательность установки оборудования ГРП (рисунок 7). Вначале со стороны ввода устанавливается общая задвижка и измерительная диафрагма. Затем газопровод разделяется на несколько самостоятельных линий (в данном случае предусмотрены две линии с РД), число которых определяется по максимальной и минимальной часовой производительности промышленного предприятия (по газу) и типоразмером используемых на ГРП регуляторов давления. В линиях последовательно устанавливают фильтр, ПЗК, РД, задвижку. Сбросной клапан устанавливают на общей линии. За РД устанавливают записывающие приборы для контроля температуры и давления на низкой стороне ГРП. Отбор горючего газа для промплощадки выполняют на входе ГРП. Для коммунально-бытовых целей газ отбирается на низкой стороне ГРП за общей отключающей задвижкой.

Дополнительная очистка природного газа, поступающего из городского газопровода от механических примесей, производится фильтрами.

Наиболее распространены волосяные фильтры с диаметром штуцера 5-300 мм. Для контроля сопротивления фильтра и оценки его загрязнения параллельно ему включается диффузионный манометр. Чистый волосяной фильтр имеет сопротивление 4-6 кПа и подлежит замене или очистки при повышении сопротивления до 10 кПа.

ПЗК устанавливаются на ГРП для отключения объекта газоснабжения от сети на случай изменения давления за РД в ту или иную сторону. Сверхнормативное изменение давления газа перед горелками огнетехнических установок может привести к срыву пламени или его проскоку в горелку.

Также при значительном повышении давления за РД может произойти разрушение газопровода на стороне низкого давления.

Применяемые на ГРП регуляторы делятся на 2 группы: прямого и косвенного действия. На промпредприятиях с большим потреблением газа (металлургические, химические и др.) и на ГРС используются РД косвенного действия. На машиностроительных предприятиях применяют РД прямого действия. Наиболее широко используются РД РДУК-2 (регулятор давления унифицированный системы Казанцева). В зависимости от используемого командного прибора после РД может поддерживаться низкое (командный прибор КН-2-00) или среднее (высокое) давление (командный прибор КВ-2-00).

Для определения фактического расхода газа через РД можно воспользоваться выражением

, (8)

где - паспортный расход газа через регулятор, м³/с;

- фактический перепад давления на РД, , (здесь ), кПа;

- давление за РД, определяемое в результате гидравлического расчета газопровода, кПа;

- паспортное давление за РД, кПа.

Определив фактический расход газа через РД, находят общее число регуляторов, которые следует установить на ГРП:

, (9)

где - потребность объекта в газе для наиболее напряженного времени суток наиболее холодного зимнего месяца, м³/ч;

- максимальный расход газа через РД, обеспечивающий его устойчивую работу.

При выборе типоразмера РД учитывают, что суммарная минимальная часовая нагрузка объекта газоснабжения должна соответствовать минимальной пропускной способности РД, равной .

Предохранительные сбросные клапаны позволяют при резком сокращении расхода газа, когда РД не успевает снизить давление, сбросить часть газа в атмосферу и тем самым исключить возможность повышения давления на стороне потребителя. При этом ПЗК не срабатывает, т. к. имеет более грубую настройку по сравнению с ПСК. При срабатывании ПСК объект газоснабжения не отключается (см. рисунок 7). И лишь в случаях, когда после срабатывания ПСК РД вновь не справляется с регулированием, срабатывает ПЗК и поступление газа к потребителю прекращается.

Случаи отключения объектов газоснабжения от газовой сети в результате срабатывания ПЗК крайне редки. Как правило, на ГРП устанавливают ПСК пружинного типа.

13)Система водоснабжения – это комплекс инженерных сооружений для забора, очистки и подачи воды потребителям. Она включает источники воды, насосные станции, станции очистки, баки, резервуары и сети трубопроводов.

В зависимости от местных условий водоснабжения некоторые из этих сооружений могут отсутствовать. В тех случаях, когда предприятие обеспечивается водой от городского водопровода, водозаборные и очистные сооружения не устраивают.

Системы водоснабжения различают по виду обслуживаемого объекта, по назначению и по принципу расходования воды.

По виду обслуживаемого объекта системы водоснабжения делят на городские, поселковые, промышленные, железнодорожные, сельскохозяйственные и другие.

В зависимости от назначения системы водоснабжения бывают следующие: хозяйственно-питьевые, производственные (технологические), противопожарные объединенные.

Хозяйственно-питьевые системы водоснабжения снабжают водой столовые, души, умывальники, уборные, прачечные и другие водопотребительские объекты хозяйственного назначения.

Производственные системы водоснабжения предназначены для подачи воды на технологические нужды. Технологическую воду используют для нагрева или охлаждения сырья и полуфабрикатов, в теплообменных аппаратах, для мойки тары, помещений и т.д. На производственные цели уходит больш