1 - Магнитогорский государственный технический университет

Морозов Александр Прокопьевич
к.т.н., доцент кафедры «Теплотехнических и энергетических систем»
Трубицына Галина Николаевна
к.т.н., доцент кафедры «Теплогазоснабжения и вентиляции»
Магнитогорского государственного технического университета
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ И ОСУШКЕ СЖАТОГО
ВОЗДУХА
Введение
Энергосбережение приобретает в последнее время в условиях экономического кризиса особое значение. По
мнению большинства специалистов дефицит топлива во всех промышленно развитых странах будет неизбежно
возрастать. Производство сжатого воздуха, которое растет из года в год, связано с большими затратами энергии, и поэтому ее экономия является важной задачей. Одним из основных средств повышения экономичности
работы оборудования и пневматических систем является оптимальная подготовка сжатого воздуха, в том числе
и его осушка.
Актуальность и важность осушки обуславливается тем, что загрязнения сжатого воздуха снижают долговечность пневматических устройств и систем в 3-7 раз, а в некоторых условиях эксплуатации – до 20 раз, причем выход из строя по этой причине составляет до 80 % от общего числа отказов. Кроме того, загрязнения сжатого воздуха ухудшают свойства продукции в тех видах производства, где сжатый воздух непосредственно соприкасается с продукцией [1].
При выборе экономичных способов осушки необходимо представлять термодинамические закономерности
процессов осушки, позволяющие установить термодинамическую общность и различие протекающих процессов. При осушке воздуха целесообразно создавать условия, обеспечивающие интенсивное выпадение влаги.
Реализация этих условий весьма многообразна. Существуют различные способы и методы осушки влажного
воздуха, которые кратко представлены авторами в данной информации. При выборе способа осушки воздуха
необходимо учитывать допустимый класс загрязненности сжатого воздуха, так как чем выше степень осушки
воздуха, тем дороже процесс. То есть, при всем многообразии конструктивных решений энергосберегающих
технологий необходимо умение специалистов находить оптимальные решения, поскольку любое внедрение
связано со значительными материальными затратами. Информация подготовлена авторами на основе одноименной монографии [44].
1. Основные направления экономии при производстве сжатого воздуха и значение
его осушки
В настоящее время доказано (Energy Manag., 1991, № 9–10, С.12–13), что энергия, содержащаяся в сжатом
воздухе, является более дорогой, чем электрическая или энергия первичных двигателей, и ее экономия важна
для удешевления производственных процессов. Анализ способов экономии сжатого воздуха на промышленных
предприятиях позволил [2, 3] выделить основные пути экономии:
- применение рациональной и экономичной схемы осушки воздуха;
- рациональный подбор производительности компрессорных установок в зависимости от загрузки основного производства, путем ограничения количества включенных компрессоров;
-.устранение утечек сжатого воздуха в трубопроводах и системах; установка отсечных электромагнитных
клапанов, прекращающих подачу воздуха на холостом ходу и при остановках агрегатов;
- утилизация тепла сжатого воздуха и охлаждающей компрессор воды (так как полезно используется на
сжатие только 10–15 % подведенной энергии, а остальное теряется с охлаждающей водой).
Комплексное применение данных рекомендаций при производстве, транспорте и применении сжатого воздуха может дать снижение энергозатрат на 25–30 %.
Основным источником потерь в пневмосистемах является утечки, в результате которых потери энергии достигают 10–15 %, причем 5 % считается очень хорошим результатом. Например, по данным [4] при давлении в
системе 0,7 МПа утечка сжатого воздуха через отверстие диаметром 0,4 мм равна 7 м3/мин и требует для компенсации повышения мощности компрессоров на 60 кВт. Особое значение имеет оптимальный диаметр трубопроводов, поскольку, при мощности компрессора 100 кВт и диаметре 50 мм потери мощности на 100 м трубопровода достигают 9,5 кВт, а при диаметре 100 мм – только 0,1 кВт. Для уменьшения эксплуатационных потерь
важны также качество внутренней поверхности труб, правильный выбор компрессорной установки, оборудования для осушки воздуха (конденсатоотводчиков, арматуры и фильтров). Использование эффективных и относительно дорогостоящих систем глубокой осушки воздуха без устранения утечек и работе инструментов на холостом ходу, без оптимизации диаметров и трассировки воздухопроводов, может быть не экономичным.
Таким образом, мероприятия по организации осушки воздуха могут обеспечить ощутимый эффект только
при реализации комплекса организационных и технических решений, направленных на повышение эффективности производства и применения сжатого воздуха.
2. Анализ термодинамических закономерностей процессов осушки сжатого воздуха и мероприятия по их совершенствованию
Сжатый воздух может быть осушен при подборе соответствующих тепловых процессов, при которых изменяются параметры влажного воздуха и выделяется некоторое количество влаги. Конденсацию может вызвать
понижение температуры, а, при постоянной температуре влажного газа, уменьшение его объема увеличивает
удельный вес пара в смеси и приближает его к состоянию насыщения. Протекание всякого теплового процесса
в момент, когда относительная влажность φ достигает 100 %, претерпевает резкое изменение.
Понижение температуры при постоянном объеме вызывает увеличение влажности воздуха, причем это изменение тем интенсивнее, чем ниже температура газа. При охлаждении влажного воздуха при постоянном объеме, его давление падает быстрее, чем у сухого газа. В процессах при постоянном давлении изменение относительной влажности при изменении температуры имеет тот же характер, как и при постоянном объеме, но идет
более интенсивно. Например, при повышении температуры, одновременно увеличивается объем газа, что способствует еще большему уменьшению относительной влажность φ, а при охлаждении – уменьшается объем,
что также вызывает более сильное увеличение φ [5–9]. В частности, при сжатии атмосферного воздуха, с температурой 20 °С и относительной влажности 60 %, до давления 0,8 МПа и охлаждении до 15 °С, получают
насыщенный воздух (с относительной влажностью 100 %) и капельную влагу в количестве до 10 г на каждый
килограмм сжатого воздуха.
Конденсация влаги из сжатого воздуха происходит в том случае, если паросодержание сжатого воздуха, на
рассматриваемом участке пневмосети, больше его предельного значения. При этом, количество продуктов конденсации, определяемое как разность между паросодержанием сжатого воздуха и его предельным значением,
называют конденсатообильностью системы пневмоснабжения. Например, для температур атмосферного воздуха от –45 до +35 °С, рабочего давления воздуха – 0,5 МПа, относительной влажности воздуха – 99–50 %, влагосодержания атмосферного воздуха в паровой фазе – dатм = 0,08–18,4 г/кг и влагосодержания сжатого воздуха,
при его охлаждении до температуры атмосферного воздуха, dсж.min = 0,01–5 г/кг, конденсатообильность системы
составляет 0,07–13,4 г/кг. Под конденсатообильностью, в данном случае, понимается то количество конденсата,
которое выделяется из сжатого воздуха при его охлаждении до температуры атмосферного воздуха при условии, что паросодержание сжатого воздуха на выходе из концевых холодильников компрессоров равно паросодержанию атмосферного воздуха, засасываемого компрессорами.
При температуре окружающего воздуха ниже –22 °С и   95 % в трубопроводах сжатого воздуха с избыточным давлением Ризб = 0,6 МПа влага может выделяться только в твердой фазе в виде снега. При этом снег
проходит по трубопроводам не налипая на стенках и не накапливаясь в трубах, а попадая в помещения с температурой выше 0°С, такая влага переходит в парообразное состояние, минуя жидкую фазу, существенно не влияя
на работу пневмомагистралей. При температуре окружающего воздуха от –22 до 0°С влага выпадает из сжатого
воздуха частично в виде жидкости, при его охлаждении до 0 °С, и, при дальнейшем охлаждении, частично в
виде снега. В летний и переходные периоды года, когда температура атмосферного воздуха выше 0 °С, происходит наибольшее выделение конденсата в пневмосистеме – в виде жидкости.
При осушке сжатого воздуха возможно проведение следующих энергосберегающих мероприятий [4]:
1. Рациональная укладка воздухопроводов, в сочетании с правильным размещением водоотделителей. Для
достижения максимального освобождения воздухопровода от выделившейся влаги и предотвращения ее скопления в трубах (а зимой – ее замерзания) необходимо: все наружные трубопроводы укладывать «пилой» с
уклоном не менее 1:200 в сторону движения воздуха и обеспечивать присоединение всех нижних участков трубопровода к водоотделителям, для сбора накопившейся влаги; выбирать места установки водоотделителей, с
учетом накопления влаги в воздухопроводах; водоотделители размещать в цехах или иных утепленных местах.
В крайних случаях допускается в отдельных пунктах вместо водоотделителей установка водоотводчиков, обязательно утепленных, с ручным или автоматическим удалением влаги. Перед потребителями также устанавливают водоотделители для максимально возможного осушения воздуха. Забор воздуха к потребителям следует
производить из верхней части водоотделителей или воздухопроводов после отвода накопившейся воды.
2. Для организации переноса зоны выпадения влаги к утепленным водоотделителям целесообразно изолировать воздухопровод, что дает возможность сохранить теплоту воздуха, уменьшить его расход и позволяет
2
иметь достаточно высокую температуру воздуха перед приемниками (60–80°С), что обеспечивает их «сухую»
работу. В каждом отдельном случае необходим подсчет эффективности изоляции воздухопровода, так как воздух является носителем небольшого количества тепла и в некоторых случаях изоляция (особенно при периодической работе длинных воздухопроводов) может оказаться малоэффективной.
3. Наиболее эффективным средством осушки воздуха является его подогрев перед потребителями с предварительным охлаждением и удалением всей выделившейся влаги. Подогрев воздуха, помимо экономии, приводит к его осушению, в результате чего температура воздуха в конце расширения остается еще достаточно высокой, и выпадение влаги или не происходит (особенно в случае предварительного охлаждения и водоотделения)
или выпадает в небольших количествах. Например, при политропном расширении воздуха (ηi = 0,5), подогретого до температуры t1 = 100 °С от давления P1 = 0,64 МПа до давления Р2 = 0,1 МПа, его температура в конце
расширения равна t2 = 40 °С. При этом влагосодержание воздуха достаточно велико и конденсация паров происходит в малой степени.
Установка конденсатоотводчиков для сетей сжатого воздуха необходима не только на ресиверах, но и в
наиболее сниженных точках трубопровода перед каждым потребителем. При этом отвод собранного конденсата, выпадающего из сжатого воздуха при достижении температуры точки росы, может осуществляться путем
открытия вручную запорных вентилей в местах сбора конденсата, автоматически с помощью поплавковых конденсатоотводчиков, а также с помощью магнитных вентилей, периодически открывающихся по сигналам реле
времени. Общим недостатком данных способов отвода конденсата является относительно большие потери сжатого воздуха.
С точки зрения осушки и удаления конденсата кольцевые пневмосистемы более эффективны, по сравнению
с линейными (тупиковыми), причем однородные потребители необходимо группировать во внутренние локальные кольцевые системы. Наилучшим является кольцевой трубопровод с подводом сжатого воздуха к потребителю с двух сторон и промежуточным ресивером с конденсатоотводчиками для сглаживания пульсаций и обезвоживания воздуха в трубопроводе.
Влагосодержания воздуха d = 622Ps / (PB – Ps), в зависимости от его давления PB и температуры t при относительной влажности  = 100 %, представлены в таблице 1 (где Ps – абсолютное давление водяных паров, приведенное в таблице 2).
Таблица 1. Зависимость влагосодержания воздуха d (г/кг) от давления Рв и температуры t
Давление, Рв, МПа
t,°C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,098
0,196
0,294
0,392
0,490
0,588
0,689
0,787
3,9
7,9
15,2
28,1
50,5
89,6
158,5
289,7
580,9
1560
-
1,9
3,93
7,5
14
24
42
71
117,5
197,9
346,0
622,0
1,2
2,62
5,0
9
16
27
45
74
119,3
194,0
311,0
0,9
1,96
3,5
6,7
12
20
33
54
85
135,0
207,0
0,7
1,56
3,0
5,4
9,49
16
26
42
66
104,0
155,0
0,6
1,3
2,48
4,5
7,89
14
22
35
54
84
124,0
0,5
1,11
2,12
3,8
6,75
12
19
30
46
71
104,0
0,4
0,97
1,8
3,3
5,9
9,9
16,2
25,7
30
61,0
89,0
Таблица 2. Зависимость давления и массы водяного пара от температуры воздуха [4]
3
Из данных в таблицах 1 и 2 следует, что чем выше температура воздуха при фиксированном давлении, тем
больше водяных паров может содержаться в нем до полного насыщения, и чем холоднее воздух, тем меньше в
нем влаги [10].
Диаграмма зависимости влагосодержания насыщенного воздуха ( = 1) от давления и температуры (рис. 1)
может быть использована для определения количества конденсата, выпадающего в пневмосистемах при охлаждении сжатого воздуха [1]. Например, если температура всасывающего атмосферного воздуха + 20 °С при
влажности  = 0,8, то при сжатии и охлаждении воздуха до давления 0,7 МПа и температуры +30°С, влагосодержание dна насыщенного атмосферного воздуха при температуре +20°С составляет 15 г/кг, а при  = 0,8 влагосодержание dA = dна = 12 г/кг. Влагосодержание dн насыщенного сжатого воздуха при давлении 0,73 МПа и
температуре +30°С, составляет 3,3 г/кг. При этом избыток влаги d = dA – dн = 10,5 г/м3 сконденсируется.
Рис. 1. Диаграмма t-d зависимости влагосодержания от температуры и давления воздуха (при φ = 1)
Считается [1], что для предотвращения выпадения конденсата в пневмосети достаточно, чтобы точка росы
была ниже температуры окружающего воздуха (ниже линии 100 %–ой относительной влажности на рис. 2).
Коррозия внутренних поверхностей пневмолинии обычно начинается при влажности воздуха, превышающей 50
% (пунктирная линия на рис. 2). Например, если температура окружающей среды +25 °С, то для предотвращения коррозии достаточно, чтобы точка росы была не выше +13 °С.
Рис. 2. Зависимость точки росы от температуры окружающего воздуха
Таким образом, для недопущения развития коррозии патрубков пневмосети достаточно, чтобы точка росы
была ниже температуры окружающей среды на 12°С.
3. Осушка воздуха перед компрессором
Температуру воздуха можно снизить во всасывающем фильтре компрессора (Промышленная энергетика,
1991, № 12, С. 37–38), который обеспечивает как очистку воздуха, так и его охлаждение при прохождении по
отдельным элементам. Это достигается, например, благодаря закрутке воздуха в дозвуковом сопле с последующим внезапным расширением в корпусе.
Охлаждение всасываемого компрессором воздуха повышает его плотность, в результате чего существенно
возрастает массовая производительность компрессора прямопропорционально изменению абсолютной температуры воздуха без увеличения затрачиваемой мощности, т. е. уменьшение температуры на 3 °С увеличивает
производительность компрессора примерно на 1 %. Так как, в атмосферном воздухе всегда содержится некоторое количество водяных паров, которое при постоянном давлении с повышением температуры увеличивается, а
с понижением температуры – уменьшается, то при определенной температуре и давлении воздух может содер-
4
жать максимальное количество водяных паров. Если содержание водяных паров в воздухе при данной температуре и давлении превышает максимальное количество, то их избыток конденсируется и выпадет в виде капель
жидкости. Наличие во всасываемом компрессором воздухе водяных паров в незначительной степени уменьшает его производительность. Пока водяные пары в компрессоре не конденсируются, они вместе с воздухом при
его расширении могут совершать работу и не оказывать заметного влияния на производительность компрессора
и на работоспособность сжатого воздуха. Если же в процессе сжатия с охлаждением часть паров конденсируется, то производительность компрессора уменьшается на значение, равное объему охлаждаемых паров, конденсирующихся при сжатии. При этих условиях удельный расход электроэнергии компрессора возрастает, так как
часть энергии, затраченная на сжатие водяных паров, теряет при конденсации свою работоспособность. При
охлаждении всасываемого компрессором воздуха влага и примеси из воздуха осаждаются перед компрессором,
что позволяет исключить из схемы фильтр на всасывании, концевой холодильник, влагоотделитель и холодильник–осушитель на нагнетании.
Температура предварительного охлаждения зависит от температуры точки росы воздуха и может составлять –510 °С летом и до –40 °С зимой. В качестве предварительных охладителей возможно использование испарителей холодильных машин. Для оттайки испарителей рекомендуется (Schweiz. Maschinenmarkt, 1988, № 44,
С. 96–97) использовать два попеременно работающих испарителя, причем при температуре атмосферного воздуха выше 10 °С оттайка осуществляется засасываемым воздухом, который последовательно охлаждается в
обоих испарителях. При низких температурах оттайка осуществляется горячими парами хладоагента. По данным фирмы Gossler GmbH в данной схеме охлаждения, кроме осушки воздуха достигается повышение КПД
компрессоров на 20 %, по сравнению с традиционными схемами.
Например, компрессорная установка для получения сухого сжатого воздуха (заявка 4029372 ФРГ, F04B
39/16, опубл. 12.09.1991) включает расположенные последовательно холодильную станцию, воздушный фильтр
и компрессор. В холодильной станции воздух охлаждается до –30 °С и в нем остается в виде водяного пара 0,3
г/м3 влаги. Остальная влага (15,7 г/м3) выделяется в виде кристаллов льда. После воздушного фильтра при коэффициенте очистки 0,99 в воздухе остается в виде ледяных кристаллов 0,2 г/м3 влаги. После сжатия в компрессоре до 1,1 МПа в воздухе содержится 0,5 г/м3 водяного пара. При этом температура точки росы сжатого
воздуха составляет +2 °С, что исключает его дальнейшую осушку. Для непрерывной работы установки предлагается использовать два параллельных фильтра, причем в период работы одного фильтра второй находится на
регенерации.
С целью принципиального выбора состава оборудования для осушки и очистки сжатого воздуха используется зависимость влагосодержания от температуры воздуха (рис. 3).
Рис. 3. Диаграмма для выбора оборудования при осушке воздуха
При высоких влагосодержаниях влага в виде капель, тумана и аэрозолей без труда удаляется различными
фильтрами–влагоотделителями. При дальнейшем понижении температуры и влагосодержания удаление влаги в
виде паровой фазы возможно только охлаждением или адсорбцией. Причем охлаждение является наиболее дешевым способом отделения паровой влаги, однако применение этого способа возможно в пневмосетях только
до точки росы осушенного воздуха не ниже –18 °С.
4. Осушка воздуха на выходе из компрессора
Осушка воздуха на выходе из компрессора может осуществляться [8]: в схемах с концевыми холодильниками; в схемах с холодильной установкой рефрижераторного типа; а также в установках с использованием адсорбирующих и абсорбирующих веществ.
4. 1. Установки осушки с концевыми холодильниками и однократной циркуляцией воды
В схеме с концевым холодильником и однократной циркуляцией воды (рис. 4, а) сжатый воздух последовательно проходит через концевой холодильник 1, где происходит его охлаждение до температуры, превышающей температуру охлаждающей воды на 7–10 °С, влагоотделитель 2 и воздухосборник 3 (на компрессорных
станциях с турбокомпрессорами и магистральных трубопроводах большой протяженности последний не используется). Схема обеспечивает точку росы сжатого воздуха в зимнее время года от 17 до 25 °С, и в летнее –
от 32 до 40 °С.
5
Рис. 4. Схемы осушки сжатого воздуха на компрессорной станции
Если в 1 м3 атмосферного воздуха при 25 °С и 70 %–ой влажности содержится 16 г воды, то со сжатым воздухом, подаваемым в пневмосеть компрессором с производительностью 54 м 3/мин при давлении 0,7 МПа, будет попадать 52 л/ч влаги (если температура окружающего воздуха будет 40 °С, поступление воды увеличится
до 115 л/ч). При наличии достаточно эффективного концевого охладителя содержание влаги уменьшается с 52
до 36 л/ч, а при дополнительном использовании механических влагоотделителей – до 16 л/ч. Дальнейшее удаление влаги возможно в осушителях рефрижераторного типа при tрс= +3 °С – до 2,2 л/ч, при tрс= –40 °С – до 0,05
л/ч, а максимальный эффект достигается в адсорбционных осушителях при tрс= –70 °С – до 0,002 л/ч.
Анализ работы промежуточных и концевых холодильников в качестве конденсаторов влаги показывает
[10], что для выпадения в них влаги требуется сочетание высокой температуры атмосферного воздуха и низкой
температуры охлажденного.
В условиях г. Магнитогорска только в летние месяцы температура атмосферного воздуха поднимается до
30 °С, а температура сжатого воздуха в промежуточном холодильнике по условиям теплообмена между воздухом и водой не снижается ниже 30 °С, поэтому в летний период практически при любом режиме работы промежуточного холодильника конденсация влаги в нем отсутствует. Условия работы концевых холодильников не
отличается от условий работы промежуточных холодильников и эффективность осушки сжатого воздуха в концевом холодильнике зависит от минимальной температуры его охлаждения, поэтому их роль в осушке воздуха
также ограничена.
Для анализа условий выпадения влаги и определения количества влаги сконденсирующейся в промежуточных и концевых холодильниках, а также в воздухопроводах, используют [10] номограмму (рис. 5), которая
охватывает различные случаи режимов работы компрессорных машин низкого давления.
Рис. 5. Номограмма для расчета количества водяных паров, конденсирующихся в охладителях воздушных
компрессоров и трубопроводах сжатого воздуха
Например, возможны следующие режимные области (рис. 5):
1) при исходных параметрах атмосферного воздуха ta = 10 C и  = 60 %, абсолютная влажность Ya = 5,5
г/м3 (квадрант А);
2) при параметрах сжатого воздуха после первой ступени за промежуточным охладителем – tc = 30 C; Pc =
0,196 МПа и влагоемкости, приведенной к условиям всасывания, – Vспр = 11,0 г/м3 (квадранты Б, В и Г), так как
Ya < Ycпр, то воздух в промежуточном холодильнике не осушается;
6
3) при параметрах сжатого воздуха после второй ступени за концевым холодильником – tc = 30 C и Pc =
0,784 МПа, откуда Ycпр = 3,5 г/м3, то в концевом холодильнике будет происходить конденсация влаги в количестве Y = Ya – Ycпр = 5,5-3,5 = 2 г/м3;
4) если параметры сжатого воздуха перед потребителями – tc = 20 C и Pc = 0,588 МПа, откуда Ycпр = 2,5
г/м3, то в трубопроводе конденсация составляет: 3,5 – 2,5 = 1г/м3, таким образом, в концевом холодильнике
сконденсируется (2,0/5,5)100 = 36 %, в трубопроводной системе: (1,0/5,5)100 = 18 % влаги, а 46 % влаги остается в сжатом воздухе не удаленной;
5) если состояние концевого холодильника неудовлетворительное и температура сжатого воздуха за ним
повысилось до tc = 60 C при Pc = 0,784 МПа, то в этом случае при исходных параметрах атмосферного воздуха
величина Ycпр = 18 г/м3 и конденсация влаги отсутствует.
Для создания наиболее благоприятных условий, способствующих интенсивному выпадению влаги из сжатого воздуха необходимо соблюдать следующие условия:
– температура сжатого воздуха, выходящего из промежуточного холодильника, не должна превышать температуру выходящей охлаждающей воды более чем на 20 °С;
- поверхность охлаждения промежуточных холодильников должна в точности соответствовать расчетной;
– трубы, давшие течь, нельзя выключать из работы холодильника путем установки на них заглушек, а обнаруженная дефектная труба должна заменяться новой;
- холодильники сжатого воздуха не должны пропускать воду, их плотность должна проверяться гидравлическим давлением;
– охлаждающиеся поверхности 1 раз в 3 месяца должны подвергаться промывке от ила и грязи и один раз в
6 месяцев – очистке от накипи.
Имеются различные предложения по совершенствованию осушки воздуха в концевых холодильниках.
Например, в конструкции осушителя сжатого воздуха (пат. 4715871 США, B011D 46/12, опубл. 29.12.1987),
обеспечивающего охлаждение до температуры ниже температуры сухого термометра без затрат мощности
компрессора, в патрубок 2 (рис. 6) подается сжатый газ и к нему как к коллектору подсоединены трубки 1, образующие пятислойный змеевиковый теплообменный аппарат в цилиндрическом корпусе 14.
Рис. 6. Конструкция осушителя сжатого воздуха
Охлаждение сжатого воздуха, протекающего по трубкам 1, осуществляется разбрызгиванием на их поверхность воды из форсунок 4. Вода стекает по трубкам 1 и вновь закачивается из сборника в нижней части 5 корпуса 14 осушителя насосом 7 по линии 6 в форсуночный распределитель 4. По оси осушителя располагается
сепаратор 8, в который сжатый воздух поступает снизу из коллектора 3 с подсоединенными к нему на выходе
из теплообменника трубками 1. Отделение влаги из охлажденного сжатого воздуха осуществляется на поверхностях 9, затем – в отбойнике 10, а отбор сухого воздуха производиться через патрубок 11. Влага и загрязнения
из сепаратора 8 отводятся через дренажи 12 и 17. Интенсивность испарительного охлаждения змеевика теплообменника повышается за счет прокачки поступающего через прорези 16 атмосферного воздуха воздуходувкой
15 противотоком стекающей воде.
В способе получения сжатого воздуха в сетях с постоянным расходом (пат. 264059 ГДР, F04B 25/00, опубл.
18.01.1989), воздух сжимается в компрессоре 1 (рис. 7, а) до 0,6 МПа и нагревается при этом до 110 °С, затем
воздух последовательно охлаждается до 75 °С в воздушном теплообменнике 2, и до 35 °С – в водяном теплообменнике 3. Отделение сконденсировавшихся паров влаги осуществляется в отделителе 4, после которого сжатый воздух подогревается в теплообменнике 2 до 70 °С и направляется в сеть. Температура воздуха после теплообменника 3 регулируется путем изменения расхода воды с помощью регулятора 5. При этом возможно повышение КПД процесса, за счет использования тепла сжатых газов и исключается конденсация остаточных
паров влаги в трубопроводах.
7
а)
б)
Рис. 7. Способ получения сжатого воздуха в сетях с постоянным расходом (а) и система осушки воздуха на компрессорной станции (б)
В системе для осушки сжатого воздуха пневмосети компрессорной станции (а. с. 1776878 СССР, F04B
41/00, опубл. 23.11.1992) содержится источник холода 7 (рис. 7, б) и одна или несколько пульсационных труб
12, причем полученный холод используется для конденсации влаги, а теплота сжатия пульсационной трубы –
для подогрева сжатого воздуха на выходе из системы.
4. 2. Установки осушки с концевыми холодильниками и повторной циркуляцией воды
В схеме с концевым холодильником и повторной циркуляцией воды (см. рис. 4, б) охлаждение сжатого
воздуха в концевом холодильнике 5 производиться вентилятором 1 путем подачи на поверхность холодильника
воздуха с распыленной водой. Подача воды в поток воздуха производиться насосом 6 через распылитель 2.
Удаление конденсата из сжатого воздуха производиться во влагоотделителе 4. Температура сжатого воздуха на
выходе из концевого холодильника около 30–35 °С. Холодильник 3 в схеме предназначен для охлаждения воды
из промежуточного холодильника компрессора. Если стоимость первой рассматриваемой схемы (см. рис. 4, а)
принята за 100 %, то стоимость данной схемы (см. рис. 4, б) составляет 110–180 %.
4.3. Установки осушки воздуха с воздушными теплообменниками
Фирма НПК Эллирон (Москва) для подготовки сжатого воздуха пневмоситем предлагает комплексную систему типа С–ОСВ на базе бесфреоновых осушителей с тремя ступенями подготовки воздуха. Первая ступень
включает бесфреоновые осушители типа ОСВ, устанавливаемые на открытых площадках, рядом с компрессорными станциями, и служат для уменьшения паросодержания и температуры точки росы сжатого воздуха. Осушитель ОСВ работает по конденсационному методу – с использованием холода окружающего воздуха, подаваемого вентилятором через воздушный теплообменник. При этом сжатый воздух охлаждается до температуры
на 4–6 °С выше температуры окружающего воздуха и в осушителе удаляется до 80–90 % конденсата, который
мог бы выделиться в трубопроводах пневмосети при отсутствии осушителя. Вторая ступень включает дополнительные технические средства, устанавливаемые на наружных и внутренних магистралях (влагоотделители типа МВО, автоматические узлы слива типа АУС (поплавковые) и конденсоотводчики типа АКО, а также фильтры предварительной, основной и тонкой очистки). Третья ступень подготовки предусматривает оборудование
с использованием поглощающих веществ или хладонов, с понижением паросодержания воздуха не более 0,9
г/м3.
4. 4. Применение холодильных установок для осушки воздуха
В схеме с холодильной установкой рефрижераторного типа (рис. 4, в) сжатый воздух предварительно
охлаждается в концевом холодильнике 1, а конденсат удаляется во влагоотделителе 2. Затем воздух поступает в
испаритель 3, где происходит его глубокое охлаждение за счет испарения хладагента, циркулирующего в змеевике. Из испарителя воздух проходит во влагоотделитель 4 и далее в концевой холодильник 1, где температура
его повышается, а относительная влажность падает из–за отбора тепла от сжатого воздуха, поступающего из
компрессора. Точка росы сжатого воздуха на выходе – от 2 до 10 °С. Относительная стоимость схемы (см. рис.
4, в) по отношению к первой схеме (см. рис. 4, а) составляет – 160200 % [1].
Осушка охлаждением сжатого воздуха до температуры 0–4 °С может осуществляться непосредственным
охлаждением холодильной машиной или с применением хладоносителей, например охдажденной воды. При
этом, после концевого холодильника воздух (с температурой 25 °С) охлаждается в осушителе до 3 °С и после
отделения влаги направляется в противоточный теплообменник, где подогревается. Подобные осушители сжатого воздуха фирм Sabroe и Alfa Laval используют принцип холодного осушения на холодагентах R134. При
этом воздух предварительно охлаждается в концевом холодильнике атмосферным воздухом, с автоматическим
отделением конденсата, а затем в теплообменнике – испарителе насыщенный воздух охлаждается до точки росы с удалением выпавшей влаги.
Считается [1], что применение холодильных осушителей (до tрс= +3 °С) по сравнению с адсорбционными
осушителями уменьшает расход энергии на осушку с 14 до 3 %.
8
Холодильные осушители рассматриваются (Techn. Rept, 1993, № 6, С. 52–53) как наиболее экономичное
средство осушки сжатого воздуха. Двухступенчатые холодильные осушители могут обеспечивать температуру
точки росы +2 °С, причем в первой ступени (теплообменнике «воздух–воздух») сжатый воздух предварительно
охлаждается, а во второй ступени расположен герметичный холодильный контур, в котором в качестве хладагента используется фреон R134a. Немецкая фирма Agre поставляет на рынок такие осушители производительностью до 2600 м3/ч.
Имеются различные схемы с холодильными циклами, например в способе осушки сжатого воздуха (а. с.
1677369 СССР, F04B 39/16, опубл. 15.09.1981), влажный воздух, охлажденный в рекуперативном теплообменнике, после предварительного отделения влаги во влагоотделителе, направляется с помощью переключателя
потока воздуха в воздухоохладитель, где он охлаждается в результате таяния льда, образовавшегося на теплообменной поверхности в предыдущем цикле. Затем воздух поступает в другой воздухоотделитель, в котором
охлаждается с уменьшением влагосодержания при теплообмене с кипящим хладагентом компрессионной холодильной машины. Осушенный воздух, пройдя переключатель потока воздуха, сепаратор и рекуперативный теплообменник, подается потребителю. Последовательность работы воздухоохладителей циклически изменяется
на обратную с помощью переключателя потока воздуха и переключателя потока жидкого хладагента.
Для осушки сжатого воздуха может использоваться вымораживатель циклонного типа (а. с. 234813 ЧССР,
опубл. 15.01.1987) имеющий вид полого цилиндра с сердечником, расположенным по оси цилиндра. Кольцевое
пространство между наружной стенкой корпуса и сердечником разделено цилиндрической перегородкой, образующей две кольцевые камеры, сообщающиеся в нижней части. Наружная стенка корпуса вымораживателя
охлаждается жидким теплоносителем, протекающем через охлаждающую рубашку. Во внутреннем объеме сердечника кипит жидкость, охлаждая сердечник до низкой температуры. Влажный воздух по патрубку, расположенному тангенциально к наружному корпусу вымораживателя, подается во внешнюю кольцевую камеру. Воздух охлаждается при контакте с охлажденной наружной стенкой, влага частично конденсируется и стекает в
сборник, размещенный в нижней части вымораживателя. Затем воздух подается во внутреннюю кольцевую камеру, где оставшаяся влага вымораживается на наружной поверхности сердечника.
В холодильной установке для осушки воздуха (пат. 4718245 США, F25B 41/00, опубл. 12.01.1988) газообразный хладоагент высокого давления непосредственно после компрессора подается через управляемый клапан
в испаритель и через трехходовой вентиль - в линейный ресивер. Осушенный воздух в кожухотрубчатом аппарате предварительно охлаждается и затем подается в осушитель, который выполнен в виде вертикального цилиндрического сосуда с испарителем холодильной машины в верхней его части. Предварительно охлажденный
сжатый воздух подается на испаритель и охлаждается ниже температуры точки росы. Воздух с капельной влагой поступает в сепаратор тангенциального типа, размещенный в сосуде под емкостью с испарителем. Сепарированная влага собирается на дне сосуда, а холодный осушенный воздух по трубопроводу отводится в кожухотрубчатый теплообменный аппарат и используется для предварительного охлаждения поступающего воздуха.
При понижении температуры поверхности ниже 4 °С открывается байпасная линия, по которой хладагент высокого давления подается в испаритель с целью предотвращения образования льда на его поверхности. При
падении давления ниже установленного в линейном ресивере, размещенном после конденсатора холодильной
машины, трехходовой вентиль автоматически переключается и в ресивер подается хладагент высокого давления непосредственно из компрессора.
Осушитель сжатого воздуха (пат. 4638852 США, F25D 17/06, опубл. 27.01.1987) представляет собой двухсекционный аппарат для охлаждения и осушения воздуха после компрессора. При этом в воздушной секции 12
(рис. 8, а) аппарата воздух от компрессора охлаждается воздухом, выходящим из коллектора 26/ во внешнюю
сеть. После этого, через коллектора 24/ и 28/ он поступает в холодильную секцию 14, где, охлаждаясь до точки
росы, оставляет сконденсировавшуюся влагу во влагоотделителе 64. Осушенный воздух поступает в коллектор
26 и далее на охлаждение воздуха, вводимого в аппарат. Использование для прохождения воздуха концентрических труб, в которых осуществляется охлаждение по наружной поверхности по внутреннему объему, резко
увеличивает площадь контакта нагретых поверхностей с охлаждающей средой и уменьшает габариты аппарата.
а)
б)
Рис. 8. Схемы осушителей сжатого воздуха
9
В схеме осушки (пат. 4761968 США, F25D 23/00, опубл. 13.10.1988) сжатый теплый воздух из пневмосети
или компрессора поступает по линии 12 (рис. 8, б) в теплообменник 14, где осуществляется предварительное
охлаждение потоком 16 уже осушенного воздуха, а затем в теплообменнике 20 с помощью хладагента из холодильного цикла с компрессором 24 и теплообменником 26. Большая часть выпавшей влаги из линии 22 отделяется в сепараторе 32, а осушенный на 85 % воздух направляется по линии 34 во вторую ступень осушки с двумя
переключающимися регенерируемыми адсорберами 36 и 38. При этом, если клапаны 40 и 44 открыты, а 42 и 46
закрыты, то воздух осушается в адсорбере 36. Для регенерации отбирается часть сухого воздуха из выходной
линии 48 и по линии 50 подается для нагревания в теплообменник холодного цикла. Соответственно, через
один из клапанов 56 и 58 из линии 54, в направлении противоположном направлению потока в режиме сорбции
при осушке, горячий воздух поступает в один из адсорберов. Сброс воздуха в атмосферу после регенерации
осуществляется через клапаны 60 или 62 и линию 64. Использование теплоты холодильного цикла в теплообменнике 26 позволяет снизить количество требуемого для регенерации воздуха с 15 до 1 – 3 %.
Установка для осушки сжатого воздуха (а. с. 1469252 СССР, F24F 3/14, опубл. 30.03.1989) содержит воздушную магистраль с конденсатоотводчиком и установленными в ней воздуховоздушным теплообменником,
через который выход воздушной магистрали подключен к потребителю испарителем холодильной машины,
имеющей конденсатор, который включен в линию охлаждающей воды. Для экономии электроэнергии установка дополнительно содержит предварительный охладитель, включенный в линию охлаждающей воды после
конденсатора.
В способе осушки воздуха (пат. 287987 ФРГ, F25D 21/00, опубл. 14.03.1991) с предотвращением обмерзания и образования снеговой шубы на теплообменной поверхности воздухоохладителя, при температурах хладоносителя (метанола) на входе и на выходе воздухоохладителя ниже 0 °С предотвращение обмерзания достигается за счет прямотока охлажденного воздуха и хладоносителя в сочетании с поддержанием температуры и
регулированием расхода хладоносителя в зависимости от трех характерных температур. При этом атмосферный
воздух с температурой t = 27 °С первоначально охлаждается и осушается в водяном теплообменнике 1 (рис. 9,
а) до 20°C и влагосодержания 4,75 г/кг. В охладителе 2 воздух 10 охлаждается в прямотоке с хладоносителем 40
до температуры, превышающей температуру замерзания на 2–3,5 К. Температура хладоносителя 40 на входе в
аппарат поддерживается регулятором 5 за счет смешения в различной пропорции хладоносителей 42 и 41. Температура охлажденного воздуха 20 на выходе из аппарата поддерживается за счет изменения расхода хладоносителя 40 и его температуры на выходе. Регулирование расхода хладоносителя 40 путем изменения числа оборотов насоса осуществляется регулятором 6 по сигналам датчиков температуры.
а)
Рис. 9. Способ осушки воздуха
б)
В составе схемы (рис. 9, а) используется кожухотрубчатый теплообменник для осушки и охлаждения атмосферного воздуха (пат. 287989 ФРГ, F25I 3/00, опубл. 14.03.1991) до остаточного парциального давления паров
влаги около 700 Па и температуры 3 °С при периодической подаче хладоносителя на аккумулятор холода. Теплообменник 1 (рис. 9, б) состоит из вертикального кожуха 5 с трубными решетками, днищ 14, труб 4 и вытеснителей 7 с дистанционными проставками, размещенных в межтрубном пространстве. Вытеснители 7 изготовлены из мягкого пеноматериалла с малой теплоемкостью и теплопроводностью и покрыты твердой оболочкой
непроницаемой для жидкостей. Живое сечение межтрубного пространства за счет вытеснителей 7 должно составлять 1–0,05 от живого сечения трубок. Вытеснители 7 через стержни опираются на нижнюю трубную решетку, при этом высота вытеснителей L7 составляет 80–95 %, а высота стержней L9 3–12% - от высоты труб L4.
Диаметр стержней d9 не превышает 0,4 от наружного диаметра труб 4. Атмосферный воздух 100 поступает в
теплообменник 1 через штуцер 3. Сухой и холодный воздух 101 выходит через штуцер 11, а влага 102 удаляется
из днища 14 с помощью поплавкового клапана через штуцер 12. Хладоноситель 103 подается в теплообменник
через штуцер 6, проходит с воздухом через межтрубное пространство и удаляется через штуцер 13. Теплообменник 1 с теплопередающей поверхностью 45,5 м2 осушает 3000 м3/ч воздуха с влагосодержания 21,8 г/кг (при
10
30 °С и парциальном давлении паров 3,44 кПа) до 4,8 г/кг (при 3 °С и 0,75 кПа), причем коэффициент рабочего
времени составляет 0,094 (15 мин за цикл 160 мин). Хладоноситель – метанол, в количестве 24,5 м3/ч поступает
из аккумулятора холода с температурой –18 °С. Использование предварительного теплообменника, охлаждаемого обратной водой (3,06 м3/ч и температуре t = 10 °С) позволяет уменьшить теплопередающую поверхность
теплообменника 1 до 30 м3. Возможно последовательное соединение нескольких теплообменников 1.
В устройстве для осушки компримированного воздуха (а. с. 1669512 СССР B01D 53/26 опубл. 15.08.1991)
сжатый воздух от компрессора поступает в теплообменник, затем в рекуперативный теплообменник, в концевой теплообменник и далее в кожухотрубчатый теплообменник, где охлаждается до 8–10 °С. При этом влага
отводится в дренажную систему. Осушенный воздух в рекуперативном теплообменнике нагревается до 4 °С в
холодильной машине за счет тепла горячей воды, нагреваемой в теплообменнике.
Устройство осушки сжатого воздуха (а. с. 1679055 СССР, F04B 39/16, опубл. 23.09.1991) содержит холодильник, воздуховод, рекуперативный теплообменник с прямым контуром и контуром обратного холодного
потока, испаритель холодильной машины и сепаратор. Для утилизации теплоты сжатого воздуха холодильная
машина выполнена абсорбционного типа, причем его генератор, прямой контур теплообменника, холодильник,
испаритель холодильной машины, сепаратор и контур обратного холодного потока соединены воздуховодом
последовательно.
В устройстве для охлаждения и осушки воздуха (а. с. 1686282 СССР, F25D 21/04, опубл. 23.10.1991) для
повышения глубины осушки поток сжатого воздуха подают в межтрубное пространство 6 (рис. 10) кожуха 1 на
направляющую пластину, которая разбивает его на две части. Меньшая его часть закручивается и подается в
пространство между трубами 3 и кожухом 1. Кристаллическая влага вымораживаевается в большей части потока, отбрасывается силами инерции в пространство между трубами и кожухом 1, закручивается и опускается
вниз до зоны образования центров кристаллизации. Отсюда с помощью трубки 10 отбора воздуха с направляющими 12 и ловушкой 13, а также дренажного отвода 11, снабженного вентилем 14 осуществляется удаление
кристаллической влаги.
Рис. 10. Устройство для охлаждения и осушки воздуха
Осушитель воздуха для пневмосистем (пат. 5107919 США, F28D 7/10, опубл. 28.04.1992) состоит из двух
последовательно включенных теплообменников, первый из которых используется для понижения температуры
воздуха до температуры окружающей среды, а второй – для охлаждения до температуры выпадения конденсата, собираемого в конденсатоотводчике. Конструкция обоих теплообменников идентична, только в качестве
теплоотводящего агента в первом теплообменнике используется окружающий воздух, нагнетаемый вентилятором, а во втором – циркулирует жидкий хладагент из холодильной системы. Каналы теплообменников выполняются в виде пакетов концентрично расположенных труб, в зазорах между которыми циркулирует воздух и
хладагент. Стенки труб, разделяющих воздух с хладагентом, выполняются гофрированными, для увеличения
поверхности теплообмена и придания потокам вихревого движения.
ОАО «Курганхиммаш» выпускает холодильные машины (ОВ 1,25–2–0; ОВ40–2–1), предназначенные для
осушки охлаждением сжатого воздуха в пневмосистемах с параметрами: производительность – 246 и 15000
м3/ч; температура входящего воздуха – 40 °С; установленная мощность – 1 и 22 кВт; потери давления в магистрали – 0,15 и 0,025 МПа; количество холодильного агента (R22) – 9 и 50 кг.
Осушители рефрижераторного типа фирмы Atlas Copco (Швеция), обеспечивающие точку росы +3 °С,
имеют пропускную способность 0,36–120 м3/мин (по заказу возможна поставка осушителя до 300 м 3/мин), тип
хладагента R134а и R404а, при максимальном давлении воздуха 1,05–1,45 МПа.
Осушители холодильного типа фирмы FIAC (Италия), обеспечивающие точку росы +3 °С, имеют при производительности Q (нл/мин) цену (евро, включая НДС 18 %, на 26.11.2004): 350–888; 550–918; 850–1008; 1100–
1212; 1800–1320; 2300–1470; 3100–2148; 4300–2406; 5200–2778; 6100–3012; 7500–3570; 9800–4680; 11800–5088;
13800–7242; 16800–6744; 18000–7182; 21000–7542; 26000–7860; 31500–8208; 42000–11118; 51500–11622;
60500–12078.
11
Осушители холодильного типа фирмы Friulair (Италия), обеспечивающие при давлении и температуре воздуха на входе 0,7 МПа и 35 °С точку росы 3 °С, имеют при производительности Q (м3/ч) цену (евро, на
15.10.2004): 21–1047; 33–1084; 51–1199; 72–1330; 108–1452; 138–1620; 186–2360; 240–2788; 330–3298; 372–
3568; 486–4135; 630–6659; 750–7054; 870–7439; 1080–10480.
Компания Энерготехника (г. Краснодар) предлагает осушители производства фирмы KOMSAN (Турция) с
пропускной способностью 21–6000 м3/ч, при рабочем давлении воздуха 0,7–0,8 МПа, температуре воздуха на
входе 35 С. Осушители обеспечивают точку росы от +3 до –22С и имеют цену в диапазоне производительностей 21–270 м3/ч 763–2522$ (при более высокой производительности цена согласовывается при поступлении
заявки).
Санкт–Петербургский компрессорный завод "Илком", а также ЗАО “ЛДА” предлагают рефрижераторные
осушители сжатого воздуха фирмы Гарднер Деневер (Финляндия) 32–ух моделей типа GDD с объемным расходом от 0,17 до 208 м3/мин. В качестве хладагента используется экологически безопасный R134а. Обеспечивается низкий перепад давления, снижение расхода электроэнергии и достижение точки росы до +3 С.
Осушители холодильного типа серии DRY и XDRY с точкой росы + 3 С поставляет на российский рынок
ООО “Пневмосистема”. Максимальное давление воздуха составляет 1,6 МПа, а расход, в зависимости от модели, - колеблется от 0,35 до 18 м3/мин.
ОАО Машиностроительный завод Уралкриотехника (г. Екатеринбург) предлагает блоки осушки воздуха
производительностью 250 м3/ч, при давлении воздуха до 4 МПа и обеспечении точки росы –65 С.
Осушители рефрижераторного типа с расходом 30–210 м3/мин и достижением точки росы в диапазоне 3–10
С предлагает ЗАО «ЛДА» (г. Челябинск).
4. 5. Применение адсорбционных осушителей
Схема с использованием адсорбирующих веществ (рис. 11, а) обычно комплектуется из концевого холодильника 1, влагоотделителя 2, фильтра 3, адсорберов 4 и 5 и аппаратуры для обеспечения автоматического
цикла регенерации адсорбента. Для предотвращения выноса в сеть пыли адсорбента рекомендуется устанавливать фильтр 6. Включение распределителей 7 и 8 обеспечивает осушку воздуха в адсорбере 5. Точка росы сжатого воздуха зависит от свойств адсорбирующего вещества (силикагель, алюмогель и цеолиты) и режима работы установки и может достигать (–40) – (–50) С. Относительная стоимость схемы с силикагелем –275325 %, а
с молекулярным ситом –600750 % (по сравнению со схемой на рис. 4, а).
Рис. 11. Схемы осушки сжатого воздуха на компрессорной станции
Адсорбционные осушители, реализующие физическую адсорбцию твердыми сорбентами, могут выполняться с холодной регенерацией, с внутренним и внешним подогревом промывочного воздуха, а также с подогревом за счет использования теплоты сжатия. Регенерация активного материала адсорбционных осушителей
может осуществляться методом холодного, горячего или вакуумного восстановления. При горячем восстановлении через адсорбент пропускают нагретый воздух для его осушки, что приводит к ускоренному износу
насадки. При вакуумной регенерации используют нагретый воздух с более низкой температурой, что увеличивает срок службы адсорбента. В осушителях с холодной регенерацией используется часть (от 14 до 25% в зависимости от требуемой точки росы) осушенного воздуха.
Принципиальная схема установки для адсорбционной осушки воздуха состоит (рис. 12) из устройств предварительной очистки воздуха, адсорберов, подогревателя (для горячей регенерации) и аппаратуры автоматического цикла работы. Например, в показанном положении распределителей осушка воздуха осуществляется в
адсорбере 1, а адсорбер 2 работает в режиме регенерации. Для регенерации используется часть осушенного,
подогретого до температуры 150–200 С, воздуха. Может быть осуществлена и холодная регенерация, если отключить подогреватель 3. Для горячей регенерации используется 10–15 %,а для холодной –2025 % общего
расхода воздуха.
12
Рис. 12. Схема установки для адсорбционной осушки воздуха
Технические характеристики адсорбционных установок для осушки воздуха, выпускаемых Курганским заводом химического машиностроения, например типоразмера У0В–100 следующие [1]: номинальная производительность –100 м3/мин; точка росы осушенного воздуха – (–40 С); количество адсорбента (силикагеля) – 1120
кг; расход воздуха на регенерацию 3,1 м3/мин; расход воды на охлаждение–30 м3/час; потребляемая мощность –
87 кВт; давление воздуха на входе в установку – (0,8–1,6) МПа; температура воздуха на входе и выходе (не более) –25 и 30 С.
Установка для адсорбционной осушки воздуха типа УОВ – 100 содержит (рис. 13): 1 – водомаслонагреватель; 2 – блоки масляных фильтров (адсорбент коксовый орешек); 3 – адсорбер (с синтетическими адсорбентами в виде гранулированного мелкозернистого силикагеля марки КСМ по ГОСТ 3596-54 и алюмогеля марки А–
1 по ГОСТ 8136–56 или природного цеолита – клиноптелолита); 4 – электроподогреватель воздуха; 5 – фильтр
для очистки воздуха от пыли (паронитовый фильтрующий стакан); 6 – буферная емкость; 7 – клапан вертикальный; А1 и А2 – адсорбер на стадиях осушки и регенерации, соответственно.
Рис. 13. Принципиальная схема установки для адсорбционной осушки воздуха
Производительность установки УОВ-100 составляет 100 нм3/мин, рабочее давление – 0,8 МПа, температура
входного воздуха – 2°С, количество адсорбента в блоке – 2,24 т, количество воздуха для регенерации –
14 нм3/мин, мощность нагревателей – 37 кВт, точка росы осушенного воздуха – 40 °С и время регенерации – 2,5
ч.
Осушители адсорбционного типа фирмы Atlas Copco (Швеция) серии ВD с точкой росы –70С, имеют пропускную способность 15,6-180 м3/мин при максимальном рабочем давлении воздуха 1,1 МПа. Высокая энергоэффективность осушителей обеспечивается вследствие внутреннего расположения нагревателей (рис. 14).
Рис. 14. Принципиальная схема работы осушителя адсорбционного типа серии ВD фирмы Atlas Copco
Адсорбционные блоки осушки сжатого воздуха фирмы НПП АГТ (г. Москва), обеспечивающие точку росы
–55 °С, имеют при производительности Q (нм3/мин) цену (руб., включая НДС, на 26.11.2004): 0,85–106000; 1,7–
137300; 2,5–146800; 4,2–187700.
13
ОАО «Курганхиммаш» предлагает автоматические блоки (БОВ–10; БОВ–30; БОВ–100) осушки и очистки
сжатого воздуха нагревательного типа с цеолитовым или силикагелевым адсорбентом производительностью до
10–100 м3/мин при давлении воздуха 0,6–0,8 МПа с точкой росы осушенного воздуха –40  –60 °С, с потребляемой мощностью 9–75 кВт и расходом воздуха на регенерацию 1,5–17 м3/мин.
Фирма ЗАО «ЛДА» (г. Челябинск), являясь представителем фирмы «Граднер Денвер» на российском рынке, предлагает новые типы адсорбционных осушителей. Например, осушители типа СОМРАСТ с объемным
расходом воздуха от 0,08 до 1,67 м 3/мин, а также типа СОМРАСТ PLUS с интегрированным микропроцессорным датчиком, позволяющим оптимизировать расход воздуха и увеличить срок эксплуатации водопоглащающего элемента на 40 %. Кроме того, предлагаются саморегенерирующиеся осушители адсорбционного типа,
марки Classic, GDGL/GDGS, OiefreePak для объемного расхода до 145–227 м3/мин с осушением до точки росы –
20 С, –40 С и –70С (в зависимости от исполнения), включающие в себя фильтры предварительной и финальной очистки, а также управляемый слив конденсата, исключающий утечки, и электронный блок управления.
Из практикуемых способов осушки воздуха, наиболее эффективным считается (Power, 1991. № 9. С. 32 –
35) адсорбция влаги твердыми осушивающими агентами, но при этом необходимо учитывать влияние на их
адсорбционную способность температуры и эффекта старения адсорбентов.
4. 6. Применение абсорбционных осушителей
В схеме с использованием абсорбирующих веществ (см. рис. 11, б) очистка сжатого воздуха производится
путем последовательного прохождения его через концевой холодильник 1, влагоотделитель 2, воздухосборник
3 и устройство осушки с абсорбентом 4 (CaCl2,CaSO4 и др.), а также осушитель 5 с активированным углем.
Точка росы на выходе, при давлении 0,7 МПа и температуре на входе от 20 до 35 С достигает соответственно
5–20 С. Относительная стоимость подобных схем достигает 180–200 % (по отношению к схеме на рис. 4, а).
Осушка воздуха с помощью хемосорбции возможна на жидких абсорбентах (растворах, например, хлорида лития) или на твердых абсорбентах (например, хлорида лития на твердом носителе).
В конструкциях подобных воздухоосушителей (Сангё Кикай, 1987, № 441, С. 43–45), имеется входной клапан, установленный на трубопроводе подачи сжатого воздуха от компрессора, причем клапан поддерживает
заданное давление воздуха на входе в воздухоосушитель – 0,7 МПа. За клапаном по ходу воздуха установлены
воздушный фильтр, сепаратор капельной влаги, клапан–переключатель, управляемый таймером, два абсорбера
и выходное устройство. Клапан–переключатель через определенные промежутки времени (30 мин) подает воздух в один из абсорберов, переводя второй абсорбер на режим регенерации абсорбента. В результате поглощения влаги из воздуха в абсорбере точка росы воздуха снижается до –75 С. Процесс осушки поглощением влаги
жидкими или твердыми сорбентами достаточно эффективен, но относительно дорог и требует громоздкого
оборудования.
5. Применение вихревых воздухоосушителей
Для отделения капельной влаги из заводской пневмосети могут использоваться [11] вихревые генераторы
холода. Конструкции их разнообразны, например вихревой охладитель типа РВТК–16/1 [12], представляет собой пластинчато-ребристую вихревую трубу с камерой энергоразделения в форме пакета пластин-ребер, чередующихся с кольцевыми прокладками. При этом сжатый воздух, закручиваемый в вихревой трубе центробежного влагоотделителя, подвергается сепарации в условиях, когда турбулентность вихревого потока еще не вносит значительного выравнивания влагосодержания по сечению трубы. Влага извлекается с помощью стандартных влагоотделителей и собирается в сборниках конденсата с последующим сливом через игольчатый клапан.
Анализ зависимостей относительного количества влаги σ = (Gвл.отд/Gвл)100, отделенной вихревым охладителем, от перепада давления π = Рс/Рх (рис. 15, а), где Рс – давление воздуха на входе в вихревую трубу, Р х – давление в холодном потоке, Gвл.отд, Gвл – количество отделенной влаги и оставшейся в осушенном воздухе, а также
от влагосодержания воздуха d = Gвл/Gс (рис. 15, б), где Gc – массовый расход воздуха через вихревую трубу,
(определяемый по газодинамическим функциям [13]), показывает, что труба с пластинчато-ребристой вихревой
камерой может применяться как влагоотделитель в промышленных пневмосетях. Причем, практическим с точки зрения существенного влагоотделения является интервал значений перепада давления 1,02 ≤ π ≤ 1,2.
а)
б)
Рис. 15. Зависимость эффективности влагоотделения от отношения давлений воздуха на входе и на выходе
вихревой трубы  (а) и от влагосодержания d при различных перепадах  (б)
Другой вариант установки для осушки воздуха, использующий вихревой эффект (пат. 4584838 США F25B
9/02, опуб.29.04.1986), включает два компрессора 13 и 23 (рис. 16), два теплообменника 15 и 17, и вихревую
14
трубу 21. Сжатый воздух после компрессора 13 поступает в теплообменник 15, где охлаждается окружающим
воздухом, а затем охлажденный воздух поступает в теплообменник 17 в пространство между трубами 29 и 35.
При этом внутренняя труба 35 теплообменника 17 имеет винтовую нарезку, и воздух в пространстве между
трубами 17 движется по винтовой линии и интенсивно охлаждается воздухом, который течет внутри трубы 35.
По выходе из теплообменника 17,воздух попадает во влагомаслоотделитель 19, а затем в вихревую трубку
21.Часть воздуха, охлажденная в вихревой трубе, отводится по трубопроводу 49 в трубу 35 теплообменника 17,
в которой подогревается, затем подается в компрессор 23 и из него к потребителю. Вихревая труба рассчитывается так, что воздух на выходе 43 из теплообменника 17 имеет относительную влажность ниже 16 %, что является допустимым, например при эксплуатации пневмоинструмента.
Рис. 16. Схема установки осушки воздуха с помощью вихревой трубы
Фирма Scitec Library (Россия) предлагает двухступенчатый струйно-вихревой воздушный влагоотделитель
«МВОВ-2» производительностью 1–10 м3/мин со степенью очистки до 85 %. Влагоотделитель состоит из двух
одинаковых аппаратов, соединенных последовательно. Каждый аппарат имеет две ступени расширения в одном
кожухе и состоит из цилиндрического корпуса 1 (рис. 17), закрытого с торцов крышками, причем в крышке
нижней части корпуса закреплено сверхзвуковое сопло Лаваля 2, а в верхней крышке закреплен трубчатый
спиральный сепаратор 3. Тангенциально к спирали трубчатого сепаратора 3 подведен патрубок 4 для выхода
осушенного воздуха. К нижней части боковой поверхности корпуса подведен патрубок 5 для отвода влаги. Цилиндрический корпус разделен внутри перегородкой-тарелкой 6, имеющей осевое отверстие. При работе воздух
под давлением подается в сопловый ввод 7, в котором разгоняется до сверхзвуковой скорости, струя ударяется
о перегородку, тормозится об ее поверхность и частично очищается от капель влаги. Далее отраженная струя
закручивается в вихрь и проходит осевое отверстие перегородки, с расширением и вторичным торможением на
поверхности верхней торцевой крышки с сепарацией капель влаги. Затем воздух проходит через трубчатый
спиральный сепаратор 3, где происходит отделение капель влаги и стекание их в нижнюю часть корпуса. Необходимо учитывать относительно высокое падение давления на влагоотделителе. Цена МВОВ–2 – 25000 руб. (с
НДС).
Рис. 17. Струйно-вихревой влагоотделитель воздушный МВОВ-2
НПО «Агротех–Холдинг» (г. Екатеринбург) предлагает (пат. РФ № 2221625) центробежно-вихревой сепаратор для очистки от капельной, мелкодисперсной и аэрозольной влаги типа СЦВ–5 производительностью от
0,5 до 120 м3/мин на давления 0,8-2,5 МПа, ценой от 20 до 162 тыс. руб. (с НДС). Потеря напора на сепараторе –
не выше 0,003 МПа; имеется защита против залпового удара; способ удаления от сепараторной влаги – самотеком через сливной патрубок; габаритные размеры (в мм) – диаметр 250, высота – 9001200; масса (в кг) –
3546. Содержание в воздухе влаги на выходе из сепаратора – 0,0030,004 г/м3. Сепаратор состоит из двух емкостей: верхней – сепарационной и нижней – накопительной, соединенных штуцером.
Сепарационная часть сепаратора состоит (рис. 18) из вертикального цилиндрического корпуса 1, горизонтальной крышки 2 с цилиндрическим отверстием 3 над которым расположен выходной патрубок 4, входного
патрубка 5 нормально соединенного с корпусом 1 в верхней его части, дефлектора 6 формирующего вращательное движение газожидкостного потока внутри сепаратора. Вертикальный сепарационный пакет 7 состоит
из плоских пластин 8 и дугообразных пластин 9 и 10. Пластины 8, 9 и 10 укреплены по внутреннему периметру
горизонтальной крышки 2 и позволяют сохранить одинаковые и постоянные размеры щелевых каналов в зоне
их нахлестки 11. Пластины 12 обеспечивают равномерное поступление воздуха в щелевые каналы. В верхней
части сепарационного пакета 7 смонтирован карман-ловушка 13. Пластина 9, расположенная у дефлектора 6,
установлена с образованием между ней и краем дефлектора 6 канала 14 и между ее краем и краем предыдущей
15
пластины 8 – канала 15. Каналы 14 и 15 направлены навстречу газовому потоку. Между краями соседних пластин 9 и 10 образован канал 16, направленный по ходу движения газожидкостного потока. На всей высоте пластины 9 на ее внутренней поверхности установлены сужающиеся к каналу 16 дугообразные направляющие пластины 17, переходящие в зоне щелевого канала 16 в прямоугольные по сечению открытые желоба 18. Внутри
нижней части сепарационных пластин 8, 9 и 10 расположено плоское днище 19, приподнятое относительно
нижней кромки пластин 8, 9, 10 и имеющее относительно их кольцевой радиальный зазор. Посредством радиальных пластин 21 к плоскому днищу прикреплено ложное днище 22, расположенное над шайбой 23, установленной над сливным патрубком 24. Между корпусом сепаратора 1 и шайбой 23 образуется кольцевой зазор 25.
Рис. 18. Сепаратор газожидкостный вертикального вихревого типа СЦВ-5
При работе сепаратора (рис. 18) газожидкостная смесь подводится в аппарат через входной патрубок 5, а
дефлектор 6 препятствует поступлению воздуха в осевую зону сепарационного пакета 7 без предварительного
разделения газовзвеси. В криволинейном пространстве, образованном стенкой корпуса 1 и пластинами 8, 9 и 10
из воздушного потока выделяется основная масса жидкости. Капли жидкости отбрасываются центробежной
силой на стенки корпуса 1 и под действием гравитационных сил по ходу газового потока, по нисходящей спирали транспортируются через кольцевой зазор 25 к сливному патрубку 24. Мелкодисперсная капельная жидкость, не осадившаяся на корпусе 1, попадает на наружную поверхность пластин 8, 9 и 10, и транспортируется
газовым потоком через входные тангенциальные щели 11 на их внутреннюю поверхность.
Так как тангенциальные щели по ходу потока не сужаются, то снижается потеря напора на местные сопротивления, что в целом положительно сказывается на гидравлическом сопротивлении аппарата. Транспортируясь с пластины на пластину, жидкость, попадая на начальную внутреннюю поверхность дугообразной пластины
9, под влиянием изогнутых дугообразных направляющих пластин 17, направляется к прямоугольным открытым
желобам 18, где под влиянием вращающегося газового потока в пространстве между корпусом 1 и пакетом 7
отбрасывается к внутренней поверхности стенки корпуса с последующим удалением к сливному патрубку 24.
Образовавшаяся в нижней части сепарационного пакета жидкостная пленка, не успевшая попасть в нижний
желоб, удаляется через кольцевой зазор 20, образованный плоским днищем 19 и пластинами 8, 9 и 10, через
зазор 25 к сливному патрубку 24. Радиальные пластины 21, с закрепленным к ним в нижней части ложным
днищем 22, исключают вращательный эффект газового потока под ложным днищем, что способствует стеканию жидкости с нижних кромок пластин. Шайба 23 препятствует возникновению вращательного потока над
патрубком 24, что улучшает слив жидкости из аппарата.
В настоящее время на рынок поставляются сепараторы циклонного типа CCS (Ремеза-Юг) производительностью от 2,1 до 31,5 м3/мин и стоимостью от 169 до 775 евро. Сепараторы имеют клапан ручного слива; максимальное рабочее давление составляет 1,5 МПа, а степень осушки – 99 %.
6. Применение мембранных осушителей
В мембранных осушителях основным рабочим элементом является пучок тонких полых полимерных волокон (например, марки Polysulfon), фиксируемых алюминиевыми бандажными кольцами и заключенных в корпус из полимерного материала. При этом пары воды выходят наружу через мелкие поры мембран, а молекулы
воздуха остаются в полостях волокон. Преимуществами таких осушителей являются независимость от источника энергии и низкая температура точки росы, например, при давлении воздуха 0,7 МПа и температуре окружающей среды 20 С, достигающая – tp = 40 С, а также в них отсутствует такая энергоемкая процедура, как
регенерация адсорбента. Такие осушители имеют малые габариты и просты в обслуживании. Недостатками
мембранной осушки являются относительно высокая стоимость мембран и невысокая единичная производительность (от 0,5 до 200 м3/час), а также высокая чувствительность мембран к загрязнениям воздуха. Осушка
воздуха осуществляется также с помощью диффузионных мембран типа Гравитон, полых волокон типа Карбоксил и рулонных мембран типа Серагель. При этом воздух под давлением направляется внутрь волокон, а
температура точки росы воздуха изменяется с –20 до –33 С или с –5 до –25 С.
16
На Российский рынок мембранные осушители поставляются фирмой ГРАСИС, представителем которой
является ЗАО «Центр ВМ – Технологий» (г. С.-Петербург).
7. Применение инерционных влагоотделителей
В инерционных отделителях влаги ее сепарация из сжатого воздуха может осуществляться [14–16] поворотом потока воздуха, отражением потока от стенки и действием центробежных сил (вариант вихревых влагоотделителей). Например, во влагоотделителе с петлеобразным поворотом воздуха (рис. 19, а) сжатый воздух поступает во внутреннюю полость по изогнутому патрубку и, совершив петлеобразующий поворот, выходит через патрубок выхода сжатого воздуха. Во влагоотделителях с отражающим потоком воздуха сочетаются два
способа сепарирования: поток воздуха после удара в вертикальную перегородку, расположенную внутри корпуса, совершает двойной петлеобразный поворот и, тем самым достигается более полное отделение взвешенных капель. Во влагоотделителях баллонного типа (рис. 19, б) сжатый воздух входит через тангенциально расположенный патрубок и получает в аппарате винтовое движение. Освобожденный от влаги воздух выходит
вверх по центральной трубе, причем петлеобразный поворот потока воздуха дополняет действие центробежных
сил. В днище влагоотделителя расположены штуцеры для удаления скопившегося конденсата.
а)
б)
Рис. 19. Конструкции инерционных влагоотделителей из сжатого воздуха
Центробежные фильтры-влагоотделители типа П–В (рис. 20, а) используют для установки на магистральных трубопроводах и на трубопроводах групповых потребителей [1].
Рис. 20. Конструкции фильтров-влагоотделителей для осушки воздуха
Для выбора типоразмера пользуются диаграммой (рис. 21) в зависимости от расхода и давления сжатого
воздуха. На диаграмме для каждого Dy приведены номинальный и минимальный расходы воздуха (пропускная
способность), приведенного к нормальным условиям.
Для выбора требуемого типоразмера необходимо найти точку, соответствующую заданным расходу и давлению. Если точка лежит в области, где заданный расход соответствует нескольким типоразмерам, предпочтение следует отдать тому типоразмеру, для которого точка расположена ближе к середине или к верхнему пределу диапазона расходов. Гидравлическое сопротивление влагоотделителей циклонного типа, используемых в
пневмосистемах, лежит в пределах от 50 до 500 мм. в. ст., максимальные значения скорости потока в зоне отделения – в пределах 8–12 м/с, а минимальные значения – в пределах 1,5–3 м/с.
17
Рис. 21. Диаграмма для выбора типоразмера фильтров-влагоотделителя типа П—В
Очистка сжатого воздуха для крупных потребителей, может быть обеспечена комплектом оборудования,
состоящего из последовательно установленных влагоотделителей: центробежного – с плавным вводом и прямоточного – с хордово-желобочной насадкой, оборудованных конденсатоотводчиками с дистанционным управлением. В конструкциях центробежных фильтров-влагоотделителей типов В41-1 (выбираемых по диаграмме на
рис. 22) и ДВ41-1 (см. рис. 20, б и в), встроен металлокерамический фильтрующий элемент 1. Под ним расположен отражатель 2, предотвращающий захват потоком воздуха скопившейся на дне резервуара жидкости. Дефлектор 4 способствует созданию необходимой скорости в зоне отделения и срыву пленки влаги, а отражатель
3 – экранированию фильтрующего элемента от захватываемых потоком капель.
Рис. 22. Диаграмма для выбора типоразмера фильтров-влагоотделителей типа В41
Фильтр-влагоотделитель БВ41–1 (рис. 20, г) отличается наличием проставки, в связи с чем увеличивается
емкость резервуара для сбора конденсата. В фильтрах–влагоотделителях тонкой очистки типа П–В12–0,2/6,3
(рис. 20, д) предварительная очистка воздуха осуществляется при прохождении его через набивку 1 из стеклянных волокон. При этом скоагулированные капли под действием силы тяжести, преодолевая силы поверхностного натяжения и аэродинамического сопротивления потоку воздуха, перемещаются в нижние слои и отводятся
через фильтр 3 из волокон и отверстий в дне фильтрующего патрона в спокойную зону. Далее производится
очистка при помощи фильтрующей ткани Петрянова.
Влагоотделитель компрессора (пат. 578600 Австралия, В01D 45/08, опубл. 03.11.1988) состоит из напорного герметического сосуда 30 (рис. 20, е), внутри которого расположен контейнер 32 с фильтром 24. Сжатый
воздух подается по трубопроводу 23 в сосуд 30, где из–за резкого торможения основная часть жидкости отделяется. Воздух с оставшейся в нем жидкостью проходит через отверстия 34 в верней части контейнера 32. При
этом жидкость отделяется, проходя через фильтр 24, и собирается на дне сосуда 30. Оставшаяся жидкость отделяется внутри фильтра 24 и собирается на его дне, а очищенный воздух выходит по трубопроводу 15.
ЗАО «Тандем-экология» (г. Екатеринбург) предлагает фильтры «Туман» второго класса фильтрации, оснащенные фильтрующими элементами из пористого алюминиевого сплава, с двумя ступенями очистки и автоматическим конденсатоотводчиком и с расходом воздуха от 1,2 (модель Т-100) до 126 м3/мин (модель Т-6000К), а
также систему «Туман-супер» с осушкой до первого класса и с расходом воздуха до 1,25 м3/мин.
18
8. Осушка воздуха непосредственно у потребителей
Для удаления влаги из воздухопроводов необходимо: соблюдать требуемый проектом уклон прокладки
трассы; устанавливать автоматические водоотделители в узловых низких точках магистральных воздухопроводов и на вводах в цех-потребитель; устанавливать концевые водоотделители перед потребителями сжатого воздуха. Например, можно использовать конструкцию водомаслоотделителя для полной очистки сжатого воздуха
от воды и масла, включающего (рис. 23): 1 – насадку из кокса с диаметром кусков 10–12 мм; 2 – прижимную
планку; 3 – решетку; 4 – фетровые прокладки; 5 – опорное кольцо.
Рис. 23. Конструкция конечного водомаслоотделителя для полной очистки сжатого воздуха
Возможна организация схем установок по высушиванию и подогреву воздуха непосредственно у потребителя [4]. Например, в установке (рис. 24, а) воздухопровод 2 от общей магистрали выведен через стену здания
наружу и изогнут в виде змеевика, обдуваемого окружающим холодным воздухом. Для усиления эффекта
охлаждения летом трубки змеевика орошают водой 1 (возможно применение поверхностного холодильника).
Сконденсировавшиеся пары воды в охлажденном воздухе удаляются с помощью водоотделителя 4 (рис. 24,
а). Осушенный таким образом воздух пропускают через боров печи 5, нагревают до 120–150 C и подают потребителю 6 с увеличением его объема и уменьшением расхода. Возможен вариант подогрева воздуха с прокладкой воздухопровода 7 в общей изоляции с попутным паропроводом 3.
а)
б)
Рис. 24. Схемы установок для высушивания и подогрева сжатого воздуха
В другом варианте схемы (рис. 24, б) осушка воздуха 1 осуществляется последовательно в поверхностном
водо-воздушном охладителе 2 и водоотделителе 3, с последующим подогревом воздуха паром 4 до 70 C, путем
прокладки воздухопровода 1 в общей тепло- и гидроизоляции 6 и 7 с паропроводом 5.
9. Анализ работы оборудования и схемы осушки компрессорной станции
металлургического комбината и рекомендации по повышению их эффективности
В качестве объекта исследования рассматривается воздушная компрессорная станция, подающая сжатый
воздух в цеха металлургического комбината – кислородно-конверторный и листопрокатные.
9.1. Характеристика компрессорного оборудования
На обследуемой станции установлено пять центробежных компрессоров типа К500 (3 шт.) и К525 (2 шт.),
причем четыре в работе, один – в ремонте (резерве). Паспортная производительность компрессора типа К500
составляет 30000 м3/ч, при реальной эксплуатации достигает максимум 23000–25000 м3/ч, а в летний период –
падает до 18000 м3/ч.
Общее потребление воздуха составляет – 4400050000 м3/ч (при давлении Р = 0,5–0,52 МПа), из него на
конвертерное отделение – 24000 м3/ч (Р = 0,46 МПа) и на листопрокатный цех – 1120013000 м3/ч (Р = 0,5–0,52
МПа), причем станция дефицитна по воздуху на собственные нужды (на регенерацию адсорбентов).
В компрессорах реализуется трехступенчатое сжатие с двумя промежуточными водоохлаждаемыми холодильниками. Максимальная температура воздуха на выходе из компрессора достигает 150–160 С, а в зимний
период – 8692 С. При установке после компрессоров двух параллельных концевых воздухоохладителей температура воздуха понижается до 30–50 С. Общий расход охлаждаемой воды на теплообменники (охладители
19
сушки), подаваемой с градирни, составляет 100–110 м3/ч, при входной температуре летом 30–35 С, а зимой –
821 С. В процессе охлаждения воздуха вода нагревается на 2–4 С, т. е. наблюдается значительная недорекуперация.
9.2. Характеристики блока осушки
Для осушки воздуха используется 20 блоков осушки, устанавливаемых после концевых холодильников, с
единичной производительностью 5000–5500 м3/ч, из которых 18 работают на потребителей, а два – на собственные нужды. Каждые 4–5 блоков осушки воздуха обслуживают один компрессор. Используются адсорберы
типа А1000У–02, с адсорбентом – силикагелем марки КСМГ (по ГОСТ 3956-76). Диаметр адсорбера 100 мм,
производительность– до 100 м3/ч; точка росы осушенного воздуха – не выше –40 С; температура воздуха на
входе в установку – не выше 60 С; температура воздуха на выходе из установки – не выше 50 С; температура
воды на входе в теплообменник – не выше 15 С; расход воды в теплообменнике –27 м3/ч. Время работы адсорбера – в среднем 4 часа (2–5 ч), а в это время вторая колонна находится на регенерации. Воздух на регенерацию
подается из коллектора других компрессорных станций в количестве 12000–18000 м3/ч. На осушке теряется до
0,1–0,12 МПа давления воздуха.
Установка по осушке воздуха А1000У–02 работает следующим образом: воздух от компрессора поступает
в воздухосборник 1 (рис. 25) и затем с температурой порядка 60 С подается в теплообменник 2, где охлаждается до 20–25 С. Воздухосборник 1 предназначен для снижения колебаний давления, возникающих в нагнетательном трубопроводе вследствие неравномерности подачи воздуха компрессорами. От брызг и взвешенных
частиц воды и масла воздух очищается в тангенциальном влагоотделителе 3 вследствие резкого изменения скорости и направления потока воздуха. Оставшиеся пары масла улавливаются блоком масляных фильтров 4.
Очищенный воздух поступает в автоматический блок осушки воздуха 5 в один из адсорбентов, где очищается
до точки росы – (40–65) С. Затем после осушки воздух очищается от пыли адсорбента в фильтре пыли 6. Осушенный и очищенный воздух через воздухосборник 7 поступает потребителю.
Рис. 25. Принципиальная схема установки осушки воздуха А1000У-02
Основные недостатки эксплуатационной схемы (см. рис. 25) связанны:
1) с недостаточно эффективной работой теплообменника 2 (особенно в летний период) вследствие повышенной температуры охлаждающей воды. При этом повышается температура воздуха на входе в блок осушки выше
регламентированных 20–25 С и снижается эффективность его осушки, за счет повышения рабочей температуры адсорбента выше 30 С;
2) с повышенными нагрузками на блок осушки в периоды максимальной влажности атмосферного воздуха.
При этом качество воздуха по влагосодержанию снижается из-за относительно низкой адсорбционной способности силикагеля;
3) с использованием для регенерации адсорбента воздуха от сторонних компрессорных станций. Данный воздух не всегда соответствует требованиям по влагосодержанию и поэтому ухудшается восстановление адсорбционных свойств адсорбента и глубина регенерации;
4) с отсутствием постоянного контроля за качеством осушки воздуха (влагомеры-гигрометры «Байкал-4М»
демонтированы). Управление блока осушки через командный аппарат и переключение адсорберов через 8 часов
не обеспечивает стабильную осушку воздуха до точки росы не выше – 40 С.
9. 3. Рекомендации по повышению эффективности производства и осушки сжатого воздуха
Анализ работы станции выявил возможность проведения следующих мероприятий [37, 43]:
1. Установка дополнительных водо-воздушных теплообменников для охлаждения воздуха на входе в
компрессор. При многоступенчатом сжатии возможно достижение уменьшения требуемой мощности путем
предварительного охлаждения воздуха. Однако наряду с этим положительным результатом, появляются дополнительные затраты на холодильники, насосы, требуются затраты энергии на циркуляцию воды, возникают потери давления воздуха в холодильниках. Охлаждение может вызвать эрозию или коррозию деталей компрессора в связи с выпадением влаги из сжимаемого воздуха или заносом ее в машину из холодильника. Поэтому при
введении охлаждения необходимо тщательно сопоставлять достигаемый эффект и те отрицательные последствия, которые вызывает тот или иной способ охлаждения.
Известно [17–19], что при одной и той же степени повышения давления затраты работы при сжатии
уменьшаются при снижении начальной температуры и увеличении изотермического к.п.д. При фиксированной
20
массовой производительности компрессора экономия мощности при введении предварительного охлаждения
пропорциональна снижению начальной температуры воздуха. Однако, в связи с потерей давления в холодильнике действительное увеличение мощности будет меньше. Если, кроме предварительного охлаждения, имеется
еще и промежуточное, то эффективность предварительного охлаждения уменьшается. Поэтому предварительное охлаждение целесообразно применять при большой разности температур всасываемого воздуха и охлаждающей воды. Считается [18], что использование холодильной машины для предварительного охлаждения воздуха невыгодно, так как затраты энергии в ней будет больше, чем экономия, достигаемая при сжатии. При охлаждении входного воздуха на 20 С возможно снижение температуры воздуха на выходе из компрессора до 86
С, что приведет к повышению производительности на 5000–6000 м3/ч. Данное мероприятие ограничено подпором, создаваемым входным теплообменником, и требует исследования изменения характеристик секций
компрессора по условиям всасывания или замены ротора компрессора.
2. Подача влажного нагретого воздуха в отделение непрерывной разливки металла на машины непрерывного литья заготовок.
3. Использование в адсорбционных осушителях цеолитов, вместо силикагеля.
Например, применение цеолита NaX по ТУ 38–10281–75. При использовании данного цеолита увеличивается время работы одного адсорбера (с 8 до 15 ч), уменьшается время его регенерации (с 4 до 3,7 ч). Более эффективной является замена силикагеля на природный цеолит – клиноптилолит, производимый ООО “Минерал
– Трейдинг”. Такой природный цеолит отличается повышенной прочностью и устойчивостью к капельной влаге, что увеличивает срок его службы. Например, на ОАО «Фосфорит» (г. Кингисепп) за 3 года обновлено всего
примерно 25 % от всей загрузки. Влагоемкость цеолита при этом не изменилась, в отличие от синтетических
сорбентов. Глубина осушки воздуха обеспечивает достижение точки росы не выше –40 С, в течение всего
межрегенерационного цикла.
4. Применение фреоновых охладителей после адсорбционного осушителя. Это позволит понизить температуру точки росы воздуха до – 60 С и повысить глубину и стабильность осушки.
5. Увеличение коэффициента теплопередачи в теплообменниках путем организации эффективной
очистки с водяной стороны. Например, применение электроимульсионной очистки теплообменников (аппаратами «Зевс») вместо реагентной промывки, позволяющее отказаться от дорогостоящих реагентов и производить
удаление загрязнений без остановки теплообменников. Более высокое качество очистки внутренних поверхностей трубок обеспечивает стабильные условия теплообмена воздух – вода.
6. Интенсификация теплообмена в промежуточных и концевых холодильниках.
Для удовлетворения основных требований, предъявляемых к поверхностям охлаждения теплообменников
компрессоров (высокие коэффициенты теплоотдачи, малые потери давления, компактность и малая масса), целесообразно использовать оребренные с воздушной стороны поверхности теплообмена [17–19]. В настоящее
время имеется [20, 21], большое разнообразие трубчатых оребренных поверхностей теплообмена (например, в
табл. 3 представлено 5 типов поверхностей из 34 типов пучков, приведенных в работе [21]).
Интенсивность теплообмена характеризируется коэффициентом теплоотдачи:
(1)
К  1 /(1  1 / 2 ) ;
где 1 – коэффициент теплоотдачи от газа к стенке, Вт/м 2К;
2 – коэффициент теплоотдачи от стенки к воде, Вт/м2К;
 = (F/Fтр) – коэффициент оребрения;
Fтр – площадь внешней поверхности неоребренных трубок, м2;
F – полная площадь поверхности охлаждения, м2.
Так как средний коэффициент теплоотдачи 2 = 7500 Вт/(м2К), а 1 = 120 Вт/(м2К), то определяющее влияние на коэффициен К оказывает 1, т. е. процесс теплообмена лимитируется с воздушной стороны. Следует
учитывать, что коэффициент теплоотдачи изменяется пропорционально скорости теплоносителя в степени 0,6–
0,8, гидравлическое сопротивление – в степени 1,7–1,8, а мощность на прокачку среды – в степени 2,6–2,8, т.е.
последняя растет значительно быстрее, чем количество переданной теплоты. По данным работ [21–24] служебные и массогабаритные показатели пучка, из каплеобразных трубок с прямоугольными ребрами (тип 1 в таблице 3) являются наилучшими, причем масса и объем гладкотрубного пучка оказываются в 2,27–5,25 раза выше
каплеобразного.
Другим мероприятием по интенсификации теплообмена является соединение холодильников по схеме приближающейся к принципу противотока, позволяющей повысить эффективность охлаждения воздуха или
уменьшить расход охлаждающей воды. Для получения условий, близких к противотоку, необходимо располагать ходы воздуха и воды таким образом, чтобы горячие потоки воздуха встречались с наиболее охлажденным
воздухом. Если этот принцип не может быть выдержан в холодильнике, то следует ожидать ухудшения теплоотдачи по сравнению с противотоком.
Воздушно–водяные промежуточные и, особенно, концевые теплообменники отличаются относительно малыми температурными напорами из–за невысокой теплоемкости воздуха. Поэтому интенсификация охлаждения воздуха возможна только за счет увеличение поверхности теплообмена и коэффициента теплопередачи
(последний лимитирован коэффициентом теплоотдачи с воздушной стороны). Обычно применяемые способы
увеличения теплообмена с поверхности труб, за счет повышения скорости воды (увеличением давления воды
на насосной станции) или создания оребрения с воздушной стороны, в данном случае будут малоэффективны,
т.к. увеличиваются потери давления воздуха на дополнительные сопротивления, усложняются технологии изготовления и сборки теплообменников, а также очистки их от загрязнений.
21
Таблица 3. Типы трубчатых оребренных поверхностей теплообмена
Для стабилизации теплообмена и уменьшения загрязнения труб с водяной стороны могут быть предложены
следующие мероприятия:
– добавление воздушных пузырьков в воду с помощью водовоздушных эжекторов, что приводит к уменьшению осаждения загрязнений на стенке и увеличению коэффициента теплоотдачи максимально на 50 % [25];
– закрутка потока воды в трубках спиральными шпеками или завихрителями, устанавливаемыми на входе в
трубки (при этом увеличиваются местные пристенные скорости, с перестройкой течения, уменьшением отложения загрязнений и интенсификацией местного коэффициента теплоотдачи [26]);
– создание колеблющихся потоков воздуха и воды с помощью акустических или ультразвуковых генераторов с интенсификацией коэффициентов теплоотдачи в 2–3 раза (при этом требуется повышение напора насосов
и необходим дополнительный воздух высокого давления; кроме того, возможно влияние колеблющихся потоков воздуха на работу ступеней сжатия компрессора).
7. Применение теплообменников с тепловыми или термосифонными трубками. Такие теплообменные
поверхности эффективны при передаче тепла от воздуха к воде с малыми разностями температур. Использование водо- или фреононаполненных термосифонов обеспечат большую площадь теплообменной поверхности в
единице объема теплообменника и более эффективное охлаждение воздуха [27].
8. Применение пароэжекторных холодильных установок для понижения температуры охлаждающей
воды в промежуточных и концевых холодильниках компрессоров. Известно [18], что при компрессии
большая часть энергии затрачивается на сжатие воздуха в области низких давлений, когда удельный объем воздуха имеет наибольшее значение. Расход энергии пропорционален температуре всаса, поэтому удельные расходы энергии на сжатие больше при температуре +30 С, чем при –30 С примерно на 27 %. Охлаждение воздуха
в летнее время до –5 С может теоретически уменьшить расход энергии на сжатие на 16 %. Применение для
охлаждения воздуха в промежуточных или концевых холодильниках рефрижераторных установок (рис. 26),
работающих на низкопотенциальном сбросном тепле (например паре из систем испарительного охлаждения
или из котлов-утилизаторов с методических нагревательных печей листопрокатного цеха или паре после акку-
22
муляторов охладителей конверторного газа) может быть экономически оправданным [28], особенно в летний
период в провале теплофикационных нагрузок.
Рис. 26. Оптимальная температура охлаждения воздуха tonт в зависимости от степени сжатия  и
совершенства холодильной установки  (а) и схема пароэжекторной холодильной установки для
охлаждения воды в промежуточном или концевом теплообменнике (б)
Причем такое тепло при охлаждении воздуха в холодильниках может быть использовано более эффективно, чем в паровых турбинах низкого давления. Например, при охлаждении воздуха в компрессорах с расходом
2500 м3/мин можно за счет меньшей загрузки компрессоров сэкономить до 2300 кВт, а при срабатывании того
же количества тепла в паре с начальным давлением 1 МПа в конденсационной турбине (с глубиной вакуума в
конденсаторе 94 %), можно получить только 980 кВт. Такие схемы могут быть эффективны даже при давлениях
пара 0,15–0,3 МПа в летнее время, т. е. когда требуется охлаждение воздуха. При этом охлаждение воздуха,
уменьшая объем воздуха на всасе, дает увеличение пропускной способности компрессоров и весовой подачи, а
также обеспечивает осушку воздуха. Для эффективного применения данного мероприятия необходимо знать
оптимальную температуру охлаждение воздуха в зависимости от степени сжатия (ε) в компрессоре и совершенства () холодильной установки (рис. 26, а). Под величиной  имеется в виду отношение действительного количества энергии, необходимой для охлаждения, к теоретическому. При более совершенных холодильных
установках ( = 1,5) необходимая температура охлаждения достигается при меньших степенях сжатия.
Схема пароэжекторной холодильной установки для охлаждения воздуха включает (рис. 26, б): 1 – теплообменник воздух–вода; 2 – рециркуляционный насос; 3 – сепаратор пара (если используется насыщенный пар); 4
– эжектор; 5 – поверхностный конденсатор; 6 – испаритель; 7 –конденсатный насос; 8 – промежуточный конденсатор; 9 – циркуляционный насос; 10 – подачу пара; 11 – отвод конденсата. Например, при поверхности теплообменника на входе в компрессор 3264 м2 и расходе на него воды 143 м3/ч, при производительности компрессора 2000 м3/мин, требуемое отводимое тепло составляет 1,2 МВт с уменьшением температуры воды с 14 С до
7 С, а воздуха – с 35 С до 10 С. Возможно, также, использование водоаммиачных абсорбционно-эжекторных
установок.
9. Применение наддува воздуха на всасе компрессоров. Для повышения производительности компрессорной станции может быть рекомендовано [29] использование наддува, т.е. сжатия всасываемого воздуха на
входе в компрессоры, например вентиляторами высокого давления. Ввиду того, что воздух поступает во всасывающий патрубок компрессора под дополнительным давлением, весовая производительность компрессора возрастает. При возрастании степени наддува φ = Р1/Р0 (где Р0 – давление наружного воздуха; Р1 – давление воздуха после наддувного устройства) с 1,1 до 1,5 увеличение производительности компрессора по сравнению с производительностью без наддува составляет 1,1–1,53 (при температуре наружного воздуха +30 С). При снижении
температуры наружного воздуха эффективность наддува снижается.
10. Согласование производительности компрессоров с потреблением воздуха. При работе компрессорной станции на различных по назначению потребителей возникает проблема согласования характеристик компрессоров и сети. Известно [30–34], что любые изменения характеристик сети приводят к соответствующему
изменению производительности компрессоров. При работе компрессоров с повышенным расходом воздуха характеристика сети становится более пологой, и рабочая точка понижается с уменьшением производительности
компрессора ниже номинальной. При этом характеристика сети приближенно может быть выражена уравнением:
Рк  Рс2  ARTкVm2
;
(2)
где Рк – давление за компрессором по его характеристике, т.е. в начале сети, Па;
Рс – давление в конце сети (перед потребителем), Па;
Vm – объемная производительность (расход) при нормальных условиях (или при условиях всасывания), пропорциональная массовому расходу m, м3/с;
R и Tк – универсальная газовая постоянная и температура воздуха, Дж/(кгК) и К;
А – коэффициент, зависящий от размеров и конструкции сети, Па2с4/м8 [для оценочных расчетов величина
А = Рср2/(Wср4.Fср2)];
23
Pср, Wср и Fср – средние давления и скорость воздуха при средней площади воздухопровода.
При изменении коэффициента А (например при изменении расчетных сечений трубопроводов или подключении новых потребителей), давления Рс или температуры Тк характеристика сети смещается с изменением
объемной производительности компрессора. Значительные изменения характеристики сети от расчетной приводят к перерасходу электроэнергии на привод компрессоров.
В зависимости от особенностей потребителей воздуха может быть рекомендована индивидуальная подача
от отдельных групп компрессоров с системами регулирования для поддержания постоянного давления или постоянной производительности. При этом требуемое при эксплуатации экономичное изменение режимов работы
достигается изменением или характеристик сети, или характеристик компрессоров.
11. Изменения в конструкциях компрессоров. Например, на компрессорах наблюдается снижение производительности из-за перетекания воздуха между ступенями, вследствие неплотностей в зазорах. Поэтому может
быть рекомендован [35] выбор надлежащей конструкции лабиринтных уплотнений покрывающего диска колес,
думмиса (разгрузочного поршня) и отдельных участков вала для обеспечения минимальных протечек. Например, при применении четырехступенчатого уплотнения уменьшаются [19] потери на протечки в 1,8 раза в сравнении с гладким лабиринтом. Уплотнения с совмещением неподвижных лабиринтов и лабиринтов, заведенных
в тело ротора при сравнительно больших осевых разбегах ротора, исключают задевание и не нуждаются в эластичной составной конструкции статорных элементов.
12. Совершенствование систем регулирования компрессорами. Например, на компрессорной станции,
оснащенной компрессорами общего назначения с электроприводами и работающими на общий коллектор, в
котором требуется поддерживать постоянное давление при различных расходах сжатого воздуха, используют
изодромные струйные регуляторы [36]. Однако при параллельной работе компрессоров с изодромными регуляторами невозможно достигнуть их устойчивой работы. Поэтому необходимо выполнять общестанционную
схему автоматического регулирования, обеспечивающую устойчивую параллельную работу компрессоров с
изодромными регуляторами с малой остаточной неравномерностью (порядка 1–2 %). Такая схема регулирования позволит [43] разгружать и нагружать компрессоры в соответствии с потреблением сжатого воздуха.
Использованные источники
1. Кудрявцев А.И. Пятидверный А.П. Очистка сжатого воздуха для пневматических систем. – М: НИИИМаш, 1973. – 118 с.
2. Трубицына Г.Н., Морозов А.П., Семенов Е.А. Основные направления модернизации компрессорной
станции № 3 ОАО ММК // Материалы Третьей Международной научно-практической конференции «Металлургическая теплотехника: История, современное состояние и будущее. - М.: МИСиС, 2006. Ч.2. - С. 601-604.
3. Трубицына Г.Н., Морозов А.П. Исследование работы сетей сжатого воздуха в отделении непрерывной
разливки стали // Материалы Международной научно-практической конференции «Коммунальное хозяйство,
энергосбережение, градостроительство и экология на рубеже третьего тысячелетия»: Cб. докладов. - Магнитогорск: МГТУ, 2006. - С. 40-42.
4. Карабин А.И. Сжатый воздух. Выработка, потребление, пути экономии. – М: Машиностроение, 1964. –
342 с.
5. Болгарский А.В. Влажный газ – М.: ГЭИ, 1951. – 155 с.
6. Жданова Н.В. Халиф А.Л. Осушка природных и попутных газов. – М.: Гостоптехиздат, 1962. – 107 с.
7. Спенсер–Грегори Г., Роурке Е. Гигрометрия: Пер. с англ. – М.: Металлургиздат,1963. – 200 с.
8. Усольцев В.А. Измерение влажности воздуха. -Л.: Гидрометеоиздат, 1959. – 182 с.
9. Зайцев В.А., Ледохович А.А. Влажность воздуха и ее измерение. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974. – 112 с.
10. Назаренко У.П. Экономия электроэнергии при производстве и использовании сжатого воздуха. – М:
Энергия, 1976. – 103 с.
11. Бреев И.М. Опыт применения вихревого генератора холода в качестве влагоотделителя в промышленных пневмосетях // Промышленная энергетика, 1991. №11. – С.15–16.
12. Холодильные машины: Справочник. – М.: Легкая пром-сть, 1982. – 120 с.
13. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. – М.: Машиностроение, 1969. – 210 с.
14. Тарасов В.М. Эксплуатация компрессорных установок. М.: Машиностроение, 1987. – 125 с.
15. Рыбин А.И. Закиров Д.Г. Экономия электроэнергии при эксплуатации воздушных компрессорных установок. М.: Энергоатомиздат, 1988.–70 с.
16. Храпач Г.К. Эксплуатация компрессорных установок.- М.: Недра, 1972. – 260 с.
17. Чистяков Ф.М., Игнатенко В.В. Центробежные компрессорные машины. – М.: Машиностроение, 1969.–
324с.
18. Селезнев К.П., Галеркин Ю.Б. Центробежные компрессорные машины. – Л.: Машиностроение, 1982.–
270с.
19. Рис В.Ф. Центробежные компрессорные машины. – Л: Машиностроение, 1981.–350с.
20. Антуфьев В.М. Сравнительные исследования теплоотдачи и сопротивления ребристых поверхностей //
Энергомашиностроение, 1961, №2. – С. 12–16.
21. Шварц В.А. Характеристики трубчатых оребренных поверхностей теплообмена // Энергомашиностроение, 1963, №9. – С. 22–28.
22. Буглаев В.Т., Казаков В.С. Теплоотдача при поперечном обтекании труб насыщенным воздухом // Известие вузов. Энергетика, 1971, №4, – С. 79–84.
24
23. Кузнецов Е.Ф. Теплоотдача и сопротивление поверхностей теплообмена воздухо– и газоохладителей
компрессорных машин // Турбо– и компрессоростроение. – Л.: Машиностоение, 1970. – С. 78–99.
24. Рафалович А.П. Исследование влияния конденсации водяных паров на теплообмен и гидродинамику
воздухоохладителей центробежных компрессоров. Автореферат … дис. канд. техн. наук. – Л.: ЛПИ, 1973. – 22с.
25. Гольдстрем В.А, Кузнецов Ю.Л. Справочник по экономии топливно-энергетических ресурсов. – Киев:
Техника, 1985. –385с.
26. Антуфьев В.М. Эффективность различных форм конвективных поверхностей нагрева. – М.: Энергия,
1966. –182с.
27. Утилизация низкопотенциальных тепловых вторичных энергоресурсов на химических предприятиях. –
М.: Химия, 1987. – 210 с.
28. Пашков В.Д. Воздуходувное хозяйство металлургических заводов. – М.: Металлургия, 1962 – 247 с.
29. Блейхер И.Г. Лисеев В.П. Компрессорные станции. – М.: Машгиз, 1959. – 320 с.
30. Мисарек А. Турбокомпрессоры: Пер. с чешск. – М.: Машиностроение, 1968. – 236 с.
31. Эккерт Б. Компрессоры: Пер. с нем. – М.: Машгиз, 1959. – 678 с.
32. Лившиц С.П. Аэродинамика центробежных компрессорных машин. М. Машиностроение, 1966. – 338 с.
33. Ден Г.Н. Проектирование проточной части центробежных компрессоров: Теплогазодинамические расчеты. – М.: Машиностроение, 1980. – 232 с.
34. Ден Г. Н. Механика потока в центробежных компрессорах. – Л.:Машиностроение, 1973. – 272с.
35. Орлик В.Г.. Резник Л.В. Новый тип лабиринтных уплотнений для турбомашин // Электромашиностроении, 1978, № 5. – С. 5–8.
36. Штерн Л.Я., Бейзеров С.М. Регулирование и автоматизация воздуходувных и компрессорных станций. –
М.: Металлургиздат, 1963. – 380 с.
37. Трубицына Г.Н., Байчура А.Ф. Исследование схемы обеспечения сжатым воздухом от компрессорной
станции № 3 ТОЛа и ОНРС // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России. Тезисы докладов Пятой Всероссийской научно-практической конференции / Под общей ред. Б.К. Сеничкина. Магнитогорск: МГТУ,
2004. С. 50-52.
38. Трубицына Г.Н., Макаров А.Б. Оптимизация потребления сжатого воздуха на ККЦ ОАО «ММК» //
Энергетики и металлурги настоящему и будущему России. Тезисы докладов Пятой Всероссийской научнопрактической конференции / Под общей ред. Б.К. Сеничкина. Магнитогорск: МГТУ, 2004. С. 60-61.
39. Семенов Е.А., Трубицына Г.Н. Разработка рекомендаций по повышению эффективности производства
сжатого воздуха на компрессорной станции // Материалы 6 Всероссийской научно-практической конференции.
Магнитогорск: МГТУ, 2005. С. 6-7.
40. Гатин Ф.Ф., Трубицына Г.Н. Исследование и расчет сетей сжатого воздуха от компрессорной станции //
Материалы 6 Всероссийской научно-практической конференции. Магнитогорск: МГТУ, 2005. С. 8-9.
41. Ковтунец А.В., Трубицына Г.Н. Способы измерения сжатого воздуха на ККЦ // Материалы 6 Всероссийской научно-практической конференции. Магнитогорск: МГТУ, 2005. С. 10-11.
42. Абаимов К.В., Трубицына Г.Н. Анализ потребления сжатого воздуха на газоочистных сооружениях
ККЦ // Материалы 6 Всероссийской научно-практической конференции. Магнитогорск: МГТУ, 2005. С. 11-12.
43. Леготин А.А., Пушкарев О.И., Трубицына Г.Н. Оценка экономичности различных способов регулирования компрессоров // Энергетики и металлурги настоящему и будущему России. Тезисы докладов 7 Всероссийской научно-практической конференции / Под общей ред. Б.К. Сеничкина. Магнитогорск: МГТУ, 2006. С.
80-81.
44. Трубицына Г.Н., Морозов А.П. Энергосбережение при производстве и осушке сжатого воздуха: Монография. Магнитогорск: ГОУ ВПО МГТУ, 2007. 58 с.
25