ГОСТ 23467-79
Группа Г82
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КОМПРЕССОРЫ ВОЗДУШНЫЕ ДЛЯ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ
И ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Общие технические требования
Air compressors for blast furnaces and air separation plants.
General technikal requirements
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 января 1979 г. N 379 срок действия установлен с 01.01.1980 г. до 01.01.1985 г.*
_______________
* Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 4, 1994 год). - Примечание изготовителя базы данных.
РАЗРАБОТАН Министерством энергетического машиностроения
ИСПОЛНИТЕЛЬ
П.Е.Амосов, канд. техн. наук
ВНЕСЕН Министерством энергетического машиностроения
Зам. министра Ю.В.Котов
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 января 1979 г. N 379
ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 17.12.86 N 3941 с 01.06.87, Изменение N 2, утвержденное и введенное в действиеПостановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11.05.89 N 1199 с 01.01.90
Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту ИУС N 3, 1987 год, ИУС N 8, 1989 год
1. Настоящий стандарт распространяется на центробежные, осецентробежные и осевые компрессоры объемной производительностью до 200 м/с (12000 м/мин) и конечным абсолютным давлением до 0,88 МПа (9,0 кгс/см) с приводом от электродвигателей или паровых турбин, предназначенные для сжатия и подачи атмосферного и обогащенного кислородом воздуха в доменные печи и атмосферного воздуха в воздухоразделительные установки.
2. Компрессоры должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.
3. Компрессоры должны изготовляться в климатическом исполнении УХЛ или О категории размещения 4.1 по ГОСТ 15150-69.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4. Максимальная и минимальная массовые производительности компрессора при номинальном конечном давлении должны быть обеспечены для климатического исполнения УХЛ при следующих условиях:
температуре атмосферного воздуха соответственно 303К (плюс 30 °С), (по согласованию с потребителем - 293К (плюс 20 °С) и 253К (минус 20 °С)*;
________________
* Для вновь проектируемых компрессоров.
относительной влажности соответственно 80% и 50%;
абсолютном давлении воздуха на входе во всасывающий патрубок компрессора 98,1 кПа (1,0 кгс/см) для доменных компрессоров и 95,2 кПа (0,97 кгс/см) для компрессоров воздухоразделительных установок;
температуре охлаждающей воды соответственно 303К (плюс 30 °С), (по согласованию с потребителем 298К (плюс 25 °С) и 288К (плюс 15 °С).
Допускаемые отклонения максимальной и минимальной массовой производительности не должны быть более 3% и потребляемой мощности плюс 5%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5. Минимальная массовая производительность должна быть не более 75% максимальной производительности для компрессоров воздухоразделительных установок и в пределах (65-75%)* для доменных компрессоров.
________________
* Для вновь проектируемых компрессоров.
Минимальная массовая производительность должна быть удалена от линии настройки противопомпажной защиты не менее чем на 3% минимальной производительности.
Минимальная массовая производительность должна быть удалена от границы помпажа не менее чем на 10% минимальной производительности.
Минимальная массовая производительность должна обеспечиваться средствами регулирования, могущими воздействовать как раздельно, так и совместно в любой комбинации на частоту вращения ротора, на закрутку потока посредством изменения угла установки лопаток направляющих аппаратов, на плотность всасываемого воздуха посредством дроссельной заслонки.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
6. Максимальное рабочее конечное давление компрессора должно превышать номинальное конечное давление на величину не менее 29 кПа (0,3 кгс/см) для доменных компрессоров и не менее 49 кПа (0,5 кгс/см) для компрессоров воздухоразделительных установок.
Максимальная массовая производительность при максимальном рабочем давлении должна быть не менее чем на 10% больше минимальной массовой производительности при том же максимальном рабочем давлении.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
7. Шумовые характеристики компрессорной установки при подаче воздуха потребителю при сбросах в атмосферу должны удовлетворять требованиям ГОСТ 12.1.003-83.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
8. Температура сжатого воздуха за концевым воздухоохладителем компрессора воздухоразделительных установок не должна быть боле 333К (плюс 60 °С) на режиме максимальной производительности.
9. Расчетная температура сжимаемого воздуха за промежуточным воздухоохладителем не должна превышать температуры охлаждающей воды на входе в воздухоохладитель более, чем на 15 °С.
10. Компрессоры для доменных печей должны допускать работу на кислородно-воздушной смеси с содержанием кислорода в ней не более 40% по объему.
Погрешность измерения не более 0,5 абс. %.
11. Воздухоочистительные устройства должны обеспечивать очистку атмосферного воздуха или кислородно-воздушной смеси до следующих показателей остаточной запыленности: 1,0 мг/м для центробежных компрессоров и 0,3 мг/м для осецентробежных и осевых компрессоров при дисперсном составе пыли после воздухоочистительного устройства с размерами частиц до 20 мкм не менее 90% по массе и частиц размером более 30 мкм не более 6% (при средней исходной запыленности до 10 мг/м и среднем массовом дисперсном составе пыли 40 мкм).
Допустимая погрешность измерений массы фракций - не более 5%, размеров частиц пыли - не более 5 мкм.
Сопротивление всасывающего тракта, включая воздухоочистительные устройства при максимальной производительности для доменных компрессоров не должно быть более 1,28 кПа (130 мм вод.ст.).
12. В системах охлаждения компрессора должна применяться пресная вода с температурой не более 308К (плюс 35 °С), по согласованию с потребителем - не более 303К (плюс 30 °С) и показателями качества, указанными в таблице.
Наименование показателей | Нормы | Допустимые погрешности измерений |
Карбонатная жесткость, мг-экв/кг, не более | 3,5 | 0,1 |
Содержание взвешенных частиц, мг/кг, не более | 50 | 5 |
Сухой остаток, мг/кг, не более | 1500 | 10 |
Значение рН (при температуре 298К (плюс 25 °С) | 6-9 | 0,2 |
Содержание нефтепродуктов, мг/кг, не более | 5 | 1 |
Суммарное содержание аммиака, сероводорода и нитритов, мг/кг, не более | 1 | 0,1 |
Применение в системе охлаждения компрессора воды, не соответствующей нормам, приведенным в таблице, допускается по согласованию с изготовителем.
13. Компрессоры должны быть оборудованы:
системой автоматического регулирования производительности с ограничением конечного давления и системой автоматического регулирования конечного давления;
системой противопомпажного регулирования и защиты;
системой автоматического поддержания температуры масла в системах смазки.
Работа систем регулирования должна быть устойчивой в пределах области рабочих режимов*.
________________
* Совокупность режимов работы компрессора с сетью в диапазоне изменения температур всасываемого атмосферного воздуха в климатических районах категории УХЛ и О, температур охлаждающей воды от 283 К (плюс 10 °С) до 303 К (плюс 30 °С) для климатического исполнения УХЛ и до 308 К (плюс 35 °С) для климатического исполнения О при ее расчетном расходе, барометрическом давлении 99,5 кПа (745 мм рт.ст.), ограниченных максимальными и минимальными значениями следующих параметров: конечного абсолютного давления; частоты вращения ротора; мощности привода компрессора, а также предельными рабочими положениями органов регулирования компрессора и границей неустойчивой работы.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
14. Система автоматического регулирования производительности должна обеспечивать:
поддержание постоянным массового расхода воздуха к потребителю (допускаемые отклонения - не более 1,0% заданного значения);
для доменных компрессоров - поддержание постоянным конечного давления (допускаемые отклонения - не более 2,0% заданного значения) - при заполнении воздухонагревателей;
поддержание постоянного конечного давления (допускаемые отклонения - не более 1% заданного значения).
(Измененная редакция, Изм. N 2).
15. Система противопомпажного регулирования и защиты должна обеспечивать:
предотвращение помпажа с сохранением постоянного массового расхода воздуха к потребителю и перепуском не более 7% минимальной производительности;
вывод компрессора из помпажа выпуском кислородно-воздушной смеси в атмосферу без остановки компрессора.
Предотвращение помпажа и вывод из помпажа компрессоров воздухоразделительных установок выпуском воздуха в атмосферу путем открытия противопомпажного клапана без остановки компрессора.
Система противопомпажного регулирования и защиты должна учитывать изменения границы помпажа, вызванные изменением давления и температуры всасываемого воздуха.
16. Компрессоры должны быть оборудованы следующими системами автоматических защит:
от помпажа;
от осевого сдвига ротора;
от повышения температуры подшипников;
от понижения давления масла в системе смазки;
от повышения уровня вибрации.
15, 16. (Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
17. Системы автоматических защит при достижении у контролируемых параметров предельных значений, должны обеспечивать:
прекращение подвода энергии к приводу (кроме защиты от помпажа);
выдачу сигнала на прекращение подачи кислорода во всасывающий трубопровод компрессора;
выпуск сжатого воздуха в атмосферу;
предотвращение обратного тока сжатого воздуха из сети.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
18. Управление компрессором осуществляется с дистанционного щита управления, на котором должна быть предусмотрена аварийная, предупреждающая и технологическая сигнализация.
Пуск и останов компрессора с электроприводом должны осуществляться с дистанционного и местного щитов управления.
Пуск и останов компрессора с турбинным приводом должны осуществляться с местного щита управления. Останов компрессора должен осуществляться также с дистанционного щита.
19. Система управления компрессором должна предусматривать возможность подключения ее к АСУ станции.
20. Компрессоры воздухоразделительных установок должны работать при периодических пульсациях конечного давления с частотой 0,01-0,03 Гц и амплитудой не более 29 кПа (0,3 кгс/см). Длительность пульсаций - от 2,5 до 6,0 с.
21. Компрессоры с одинаковыми номинальными конечными давлениями должны допускать параллельную работу на общий коллектор.
Условия параллельной работы компрессоров с различными номинальными конечными давлениями должны быть согласованы между изготовителем и потребителем.
22. Компрессоры должны иметь следующие показатели надежности:
установленный срок службы 15 лет;
средний ресурс до среднего ремонта не менее 16000 ч;
средний ресурс между капитальными ремонтами - не менее 32000 ч;
средний ресурс ротора до первого капитального ремонта не менее 60000 ч у центробежных компрессоров и не менее 46000 ч у осевых и осецентробежных компрессоров;
средняя наработка на отказ не менее 6500 ч;
установленная безотказная наработка 3000 ч для центробежных компрессоров и 2000 ч для осевых и осецентробежных компрессоров;
коэффициент готовности не менее 0,98.
Примечания:
1. Показатель "установленная безотказная наработка" применяется по согласованию с заказчиком для конкретных типов машин.
2. Показатели надежности обеспечиваются для освоенных предприятием-изготовителем типов компрессоров при содержании коррозионно-активных агентов во всасываемом воздухе и в воздухе машинного зала, не превышающем норм, соответствующих II типу атмосферы по ГОСТ 15150-69.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
23. Компрессоры, транспортируемые в виде укрупненных блоков должны иметь монтажную готовность, исключающую подгоночные работы по блоку.
24. Компрессоры должны удовлетворять требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.016-81.
Конструкция компрессора должна исключать выделение паров масла в машинный зал и загрязнение сжимаемой среды маслом и его парами.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
25. Экономичная массовая производительность компрессора* должна быть от 85 до 90% максимальной массовой производительности и для климатического исполнения УХЛ обеспечиваться при следующих условиях:
________________
* Для выпускаемых компрессоров (постановка на производство до 1986 г.) определенные в технических условиях значения расчетной массовой производительности.
коэффициенте полезного действия, приведенном в табл.3;
номинальном конечном давлении;
абсолютном давлении воздуха на входе во всасывающий патрубок компрессора 98,1 кПа (1,0 кгс/см) для доменных компрессоров и 95,2 кПа (0,97 кгс/см) - для компрессоров воздухоразделительных установок;
параметрах всасываемого атмосферного воздуха и охлаждающей воды, приведенных в табл.2.
Таблица 2
Наименование параметра | Норма для компрессора | |
без промежуточных воздухоохладителей | с промежуточными воздухоохладителями | |
Атмосферный воздух: | ||
температура, °С | Плюс 5 | Плюс 20 |
относительная влажность, % | 50 | 80 |
Температура охлаждающей воды, °С | - | Плюс 25 |
26. Коэффициент полезного действия компрессора при экономичной массовой производительности должен соответствовать приведенному в табл.3.
Таблица 3
Тип компрессора | Конечное давление, МПа, не более | Коэффициент полезного действия | |
политропный | изотермный | ||
Центробежный | 0,88 | 0,83 | 0,67 |
Осевой | 0,60 | 0,89* | - |
0,73 | - | 0,71 | |
Осецентробежный | 0,60 | 0,87** | - |
0,73 | - | 0,70 |
________________
* При постоянной частоте вращения ротора 0,86.
** При постоянной частоте вращения ротора 0,84.
Для оценки качества компрессоров используется КПД:
политропный - для компрессоров без промежуточных воздухоохладителей;
изотермический - для компрессоров с промежуточными воздухоохладителями.
Метод определения КПД приведен в рекомендуемом приложении.
27. При изменении массовой производительности компрессора в пределах от 85 до 100% от максимальной допускается уменьшение КПД не более чем на 6% от нормы, приведенной в табл.3.
28. Отношение массы компрессора (суммарная масса цилиндров и промежуточных воздухоохладителей с соединительными патрубками) к максимальной объемной производительности на входе во всасывающий патрубок - удельная масса - должно соответствовать приведенным в табл.4.
Таблица 4
Удельная масса, кг·м· мин, не более, при конечном давлении, МПа, не более | |||||
Объемная производительность, м/мин | центробежный компрессор | осевой компрессор | осецентробежный компрессор | ||
0,60 | 0,88* | 0,60 | 0,73* | 0,73* | |
190-320 | - | 68 | - | - | - |
230-400 | - | 62 | - | - | - |
300-500 | - | 58 | - | - | - |
370-630 | - | 54 | - | - | - |
480-800 | - | 49 | - | - | - |
630-1000 | - | 46 | - | - | - |
750-1250 | 36 | 43 | - | - | - |
900-1600 | 33 | 40 | - | - | - |
1200-2000 | 30 | 37 | - | - | - |
1500-2500 | 27 | 34 | 15 | 17 | - |
1900-3200 | 25 | 31 | 15 | 17 | - |
2300-4000 | 23 | 29 | 15 | 17 | 21 |
3000-5000 | 21 | 27 | 15 | 17 | 21 |
3700-6300 | 20 | 25 | 15 | 18 | 22 |
4800-8000 | - | - | 15 | 18 | 22 |
6300-10000 | - | - | 15 | 18 | 22 |
7500-12500 | - | - | 15 | 18 | 22 |
________________
* При наличии промежуточных воздухоохладителей.
25-28. (Введены дополнительно, Изм. N 1. Измененная редакция, Изм. N 2).
29. В комплект центробежных компрессоров для воздухоразделительных установок входят концевые воздухоразделители, которые являются отдельными поставочными сборочными единицами.
(Введен дополнительно, Изм. N 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ (рекомендуемое). Определение коэффициентов полезного действия политропного и изотермического при испытаниях компрессоров на атмосферном воздухе
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое
Определение коэффициентов полезного действия политропного
и изотермического при испытаниях компрессоров на атмосферном воздухе
Коэффициент полезного действия политропный и изотермический при испытаниях компрессоров на атмосферном воздухе определяют по формулам 1 и 2.
(1)
, (2)
где - показатель изоэнтропы (адиабаты);
, - начальное и конечное абсолютное давление, Па;
, - начальная и конечная температура, К;
- сумма разностей температур в секциях компрессора, К.
ПРИЛОЖЕНИЕ. (Введено дополнительно, Изм. N 1).