8.4. Принципиальные схемы оборотного водоснабжения компрессорных станций

На компрессорных станциях применяются одноконтурные и двух-контурные схемы систем оборотного водоснабжения (рис. 10) Одноконтурные схемы могут выполняться с разрывом струи на сточ­ном водопроводе: с воронкой или колодцем (рис. 10, а) и без разрыва струи (рис. 10,6).

Двухконтурная схема системы охлаждения - это схема с двумя тепло­носителями (рис.10, в, г). В первом контуре системы охлаждения компрессо­ров и сжатого воздуха и охладителях циркулирует определенное количество первичной воды.

Охлаждение первичной воды осуществляется в поверхностном тепло­обменнике вторичной водой. В такой схеме первичный контур является всегда циркуляционным. Схема вторичного контура и температурный перепад могут быть различными, они не влияют на работу компрессора. Во вторичном конту­ре может применяться морская вода и вода любого качества: на работу компрессора она не оказывает влияния.

Рис. 10 Схемы оборотного водоснабжения: а- одноконтурная с разрывом струи; б - одноконтурная без разрыва струи; в - двухконтурная с расшири­тельным сосудом; г - двухконтурная без расширительного сосуда; 1 - охлаж­ даемый агрегат; 2 - сливная воронка; 3 - колодец сбора нагретой воды; 4 - на­сос циркуляционной воды; 5 -градирня; 6 - расширительный сосуд; 7 - тепло­обменник; 8 - колодец первичной охлажденной воды; 9 - трубопровод доба­вочной воды; 10 -устройство сброса воды в канализацию

Двухконтурные схемы по сравнению с одноконтурными имеют сле­дующие преимущества: обеспечивают чистоту поверхности охлаждаемого компрессора и охладителей воздуха; позволяют повысить температуру охла­ждающей воды; делают излишней химическую очистку даже при низком ка­честве охлаждающей воды; способствуют уменьшению расхода воды на ох­лаждение компрессоров.

Наиболее часто встречающейся является одноконтурная схема с ворон­кой (рис. 10, г).

8.5. Выбор насосов системы оборотного водоснабжения

Выбор рабочих насосов, участвующих в схеме оборотного водоснаб­жения компрессорной станции, производится по максимальному часовому расходу воды, необходимой на производственные нужды компрессорной станции и по характеристикам насосов. При этом учитываются:

- условия совместной работы насосов и водопроводной сети при раз­личных режимах водопотребления;

- график расхода воды и его сезонные колебания;

- влияние количества и мощности рабочих насосов на потребность в ре­зервных агрегатах, на общую установленную мощность и на стоимость оборудования;

- размеры насосной станции при различных вариантах оборудования ее;

- место нахождения насосной станции (например, при компрессорной станции или вне нее).

Поскольку компрессорные станции промышленных предприятий явля­ются чаще всего энергетическими объектами, то в насосной станции водо­снабжения предусматриваются резервные насосные агрегаты во избежание перебоев в водоснабжении при аварии.

В компрессорных станциях для подачи циркуляционной воды к ком­прессорам и на градирню применяются центробежные низконапорные насо­сы. Напор насоса выбирается в зависимости от принятой схемы водоснабже­ния.

В установках с градирнями и брызгальными бассейнами напор циркуля­ционных насосов определяется как сумма следующих величин:

(37)

где - высота всасывания насосом, обычно 2-2,5 м;

- высота подачи воды, равная разности отметок расположения от­верстий сопел брызгальной градирни или верха капельной градирни и оси насоса; высоту подачи для брызгальных бассейнов принимают рав­ной 2-4 м, для брызгальной градирни 5 -7 м, а для капельной 10-12 м;

- напор перед соплом, равный 1-6 м. вод. ст.;

- потеря напора в системе охлаждения компрессора, принимаемая равной 1,5-3 м вод. ст.;

- сумма потерь напора в трубопроводе, определяемая по формуле

(38)

где - потери напора на 1 м трубопровода;

- длина трубопровода, м;

- эквивалентная длина местных сопротивлений трубопровода, м. (нахо­дится по табл. 11).

Напор циркуля­ционных насосов определяется как:

По полученному напору выбираем насос марки 3К-9.

Таблица 11 Эквивалентные длины местных сопротивлений

Наименование мест­ных сопротивлений (арматуры и фасон­ных частей трубо­провода)	Внутренний диаметр трубопровода, мм
	225	550	880	1100	1125	1150	2200	2250	3300	3350	4400
Проходной запорный вентиль	66	115	225	335	550	620	635	1300	1340	1370	2300
Угловой запорный вентиль	33	77	111	115	120	225	335	350	360	370	385
задвижка	00,3	00,7	11	11,5	22	22,5	33,5	35	36	37	38,5
Нормальное колено	00,2	00,4	00,7	11	21,4	21,7	32,4	33,2	34	35	36
Тройник	22	44	77	110	214	217	324	332	340	350	360
Переход	00,5	11	22	22,5	23,5	24	36	38	310	312	315

Для ориентировочных расчетов можно принимать следующие величи­ны напоров насосов:

- при центральной насосной (размещение насосов вне здания компрес­сорной станции) с охлаждением воды в градирнях 20-25 м;

- при центральной насосной с охлаждением воды в брызгальных бас­сейнах 30 м;

- при установке насосов в здании компрессорной станции 18-20 м. Насосы для подачи охлажденной и горячей воды рекомендуется выби­рать одинаковыми.

Мощность электродвигателя, требуемая для привода насоса, определя­ется по формуле:

(39)

где Q - производительность насоса, м³ /ч;

Н - давление, создаваемое насосом, м вод. ст.;

- коэффициент полез­ного действия насоса, принимаемый на основании заводской характе­ристики; для ориентировочных расчетов =0,85 - 0,9;

р - плотность воды, кг/м .

1,15 - коэффициент запаса мощности двигателя на случай временной перегрузки насоса.

В Прил. 6 приведены технические характеристики насосных станций водоснабжения некоторых компрессорных станций.

Насосы, как правило, следует располагать в подвалах главного здания компрессорной станции, у постоянного торца в машинном зале или в углуб­лении в полу машинного зала с таким расчетом, чтобы насосы находились под заливом. Устанавливать насосы для работы с всасыванием можно лишь в исключительных случаях при температуре воды не выше 50 С.

В этих случаях на конце всасывающего патрубка должен устанавли­ваться обратный клапан. Всасывающая линия водопровода должна быть по возможности короткой. С этой целью на самотечной линии холодной воды между градирней или брызгальным бассейном и насосной, расположенной в компрессорной станции, целесообразно размещать промежуточный колодец или резервуар, из которого холодная вода будет забираться насосом и пода­ваться к компрессорам и охладителям.