Повышение эффективности рудничных компрессорных установок на основе совершенствования их систем охлаждения

Рисунок 10. Графическая зависимость затрат электроэнергии на сжатие 1 м³ воздуха при различных температурах всасываемого компрессором воздуха. 1- без применения охлаждающего устройства, 2- при применении охлаждающего устройства с температурой воды 20°C, 3- при применении охлаждающего устройства и с температурой воды 15°C.
Из графика, приведенного на рисунке 10 видно, что применение устройства искусственного охлаждения воздуха перед компрессором позволяет снизить затраты электроэнергии на сжатие воздуха. Затраты электрической энергии на сжатие 1 м³ воздуха при температуре всасываемого компрессором воздуха 40°C составили 106,68 Вт, а при температуре всасываемого воздуха 32°C, составили 105,48 Вт, этим доказывается целесообразность применения устройства для охлаждения всасываемого компрессором воздуха.
Выполненные исследования влияния температуры всасываемого воздуха на эффективность поршневого компрессора позволяют сделать вывод о том, что повышение температуры воздуха, поступающего в цилиндр компрессора, приводит к снижению производительности компрессора и увеличению энергетических затрат на сжатие.
К примеру, для компрессоров поршневого типа с производительностью 100 м³/мин и мощностью привода 630 кВт, повышение температуры воздуха на всасывании на каждые 1°C приводит к снижению коэффициента полезного действия на 0,15-0,17%.
Высокая температура воздуха перед компрессором оказывает значительное влияние на эффективность эксплуатации компрессорных установок, а результаты выполненных исследований подтверждают целесообразность искусственного охлаждения всасываемого компрессором воздуха, что в свою очередь требует разработки более экономичных и эффективных технических средств для охлаждения всасываемого компрессором воздуха.
Реализации нами предложенных технических решений, предусматривает следующие изменения в действующей схеме системы охлаждения компрессорных установок:
- на трубопроводе охлажденной воды выходящего из градирни будет установлена устройство для электромагнитной обработки воды;
- водоразбрызгивающие форсунки градирни будут заменены на новую конструкцию эжекционного водоразбрызгивающей форсунки;
- между фильтром и первой ступенью компрессора будет установлена охлаждающая воздуха камера в виде теплообменника, охлаждающей средой будет, вялятся охлажденная вода из градирни.
Внедрение нами предложенных технических решений на компрессорных установках горных предприятий способствуют снижению энергетических затрат процесса сжатия воздуха в цилиндре в среднем на 4-5%, повысить производительность компрессора до 8% в зависимости от условий эксплуатации. А также исключить аварийные ситуации и повысить эксплуатационные показатели рабочих узлов компрессора, благодаря чему уменьшиться себестоимость производства сжатого воздуха.