Расчет расхода сжатого воздуха молотами и прессами
В молотах применяют сжатый воздух давлением 5-7 атм.
Для определения расхода воздуха можно применять те же методы, что и при расчете расхода пара. Опытных данных по расходу воздуха имеется очень мало. Поэтому обычно при проектировании кузнечных цехов расчет расхода воздуха ведут исходя из эквивалента к расходу пара.
Условно полагая, что оборудование работает на паре, подсчитывают расход пара, а затем делают пересчет на воздух.
В среднем для молотов можно применять, что 1 кг расходуемого пара эквивалентен 1,15 м3 воздуха.
Если же учесть
разницу в потерях воздуха и пара, то
ориентировочно можно принять, что 1 кг
пара эквивалентен 1,08 м3 засосанного
При подогреве воздуха (до 160ºС) эквивалент изменяется в пользу воздуха на 30%: 1кг пара эквивалентен 0,75 м3 воздуха.
На величину указанных эквивалентов влияет загрузка оборудования и его состояние. При повышении загрузки эквиваленты изменяются в пользу пара, при ухудшении состояния оборудования они изменяются в пользу воздуха.
Пересчет объема засосанного воздуха Vзас на объем сжатого воздуха Vсж производят по формуле:
,
(6.44)
где:
γзас; γсж – удельные веса засосанного воздуха и сжатого соответственно, кг/м3:
,
(6.45)
где:
Р – давление воздуха, кг/м3;
Т – абсолютная температура, ºК;
R – газовая постоянная, равная для воздуха R=29,27 кгм/кгºК;
γзас = 1,17 кг/м3 при t=20ºС.
Расход воздуха на обдувку штампов.
Расход воздуха на обдувку штампов можно определить на основании практических данных, приведенных в таблице 134 /2/, где дается расход воздуха при его свободном истечении из сопла в зависимости от диаметра сопла и давления воздуха. Так как воздух расходуется периодически, приведенные в таблице цифры следует скорректировать аналогично расчету расхода пара.
Расход воздуха на пневмоподъемники и пневматические молотки.
Указанные расходы воздуха можно определить по [3], где приведен расход воздуха в зависимости от типа и характеристики подъемников и молотов.
Расход воздуха на включение машин определяют по объему рабочих камер муфт и тормозов и числу включений в час.
Воздухопроводы.
Почти все указания по паропроводам относятся и к воздухопроводам, а расчет производится аналогично.
Скорость воздуха в трубопроводе принимается 20-25 м/сек. Диаметр воздухопровода:
(6.46)
где:
Vрас = Vсж – количество сжатого воздуха (м3), протекающего по трубопроводу в час.
Расчет расхода электроэнергии
Разработку проекта электроснабжения цеха производят специалисты по электрохозяйству.
В технологической части проекта определяют только: установленную в цехе суммарную мощность электроприемников, активную мощность по группам оборудования, имеющего однородный характер работы; суммарную активную мощность по всему цеху, годовой расход электроэнергии.
Суммарная установленная в цехе мощность – Nц равна сумме мощностей N1; N2 и т.д., требующихся для каждой единицы оборудования.
(6.47)
Значение N1; N2 берут из ведомости оборудования.
Активная потребляемая мощность – Р будет меньше Nц в соответствии с величиной коэффициента спроса Кс, который учитывает полноту использования установленной мощности за время работы оборудования.
Для различных групп оборудования коэффициент спроса будет разли-чен. Значение коэффициента спроса Кс приведены в [3] для различных групп оборудования.
Для определения активной потребляемой мощности Р все электропри-емники следует разбить на группы с однородным характером работы, т.е. с одинаковым коэффициентом спроса Кс.
Для каждой группы определяют активную мощность Ргр:
(6.48)
Суммарная активная мощность по цеху определится как:
(6.49)
Годовой расход электроэнергии – определяют как сумму расходов по группам оборудования:
,
(6.50)
где:
(6.51)
или
,
(6.52)
где:
К3 – коэффициент загрузки оборудования в %;
Фдо – действительные годовые фонды времени оборудования.
Годовой расход электроэнергии на освещение определяется аналогично. При этом норма освещения и число часов осветительной нагрузки принимается по соответствующим нормам.
Расчет расхода воды
Как уже указывалось, воду расходуют на производственные и бытовые нужды.
Расход воды на бытовые нужды определяют по санитарным нормам. Расход воды на производственные нужды подсчитывают отдельно, в зависимости от того, куда расходуется вода, и затем суммируют.
Расход воды на охлаждение штампов ГКМ, прессов, водяные завесы у печей и аналогичные нужды можно с достаточной степенью точности определять по формуле:
,
(6.53)
где:
μ – коэффициент истечения; среднее значение μ=0,6;
F – площадь отверстия, через которое происходит истечение, м2;
g – ускорение свободного падения, м/сек2;
h – напор водяного столба, м.
Но чаще на практике используют средние показатели расхода воды. Расход воды в гидропрессах мал. Остальные расходы берут по укрупненным показателям, приведенным в [3].
Для охлаждения штампов ГКМ, в зависимости от мощности их, расходуется 0,15-0,4 м3/час производственной воды, для штампов фрикционных прессов – 0,1 м3/час.
Для охлаждения ручного инструмента при свободной ковке на 1 рабочее место расходуется 15 м3 воды в год. В травильном отделении на 1т подвергаемых травлению поковок расходуется 4-5 м3.
На водяные завесы у печей на 1 погонный метр завесы – 3,5-4,5 м3/час.
Для охлаждения индукционных нагревателей мощностью 50-100 кВт тратится 4-6 м3/час, а для установок мощностью свыше 100 кВт – 6-8 м3/час.
Следует отметить, что для производственной (промышленной) и питьевой воды предусматривают отдельные водопроводы.
Результаты расчетов всех энергетических потребностей заносят в сводную ведомость.
Сводная ведомость энергетических потребностей кузнечного цеха.
Результаты расчетов всех энергетических потребностей кузнечного цеха заносят в сводную ведомость энергетических потребностей [3].
В ведомости указывают все сведения о необходимых количествах электроэнергии, пара, сжатого воздуха, воды и топлива. При этом расходы энергии располагают по видам с указанием ее потребителей, например: электроэнергия и ее потребители, пар и его потребители и т.д.
Указывают также расход кислорода, который используется в некоторых конструкциях печей.