Приведён по тексту официальной публикации с учётом Изменений № 1 и № 2; формулы КПД (приложение к Изменению № 1) воспроизведены, таблицы норм КПД и удельной массы — в сокращённом виде (полные числовые ряды — по официальному источнику).
← Коротко о документе, сроки и связиГосударственный стандарт Союза ССР «Компрессоры воздушные для доменных печей и воздухоразделительных установок. Общие технические требования» ГОСТ 23467-79 (утверждён и введён в действие постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 января 1979 г. № 379)
Air compressors for blast furnaces and air separation plants. General technical requirements
Дата введения — 1 января 1980 г.
1. Настоящий стандарт распространяется на центробежные, осецентробежные и осевые компрессоры объёмной производительностью до 200 м³/с (12000 м³/мин) и конечным абсолютным давлением до 0,88 МПа (9,0 кгс/см²) с приводом от электродвигателей или паровых турбин, предназначенные для сжатия и подачи атмосферного и обогащённого кислородом воздуха в доменные печи и атмосферного воздуха в воздухоразделительные установки.
2. Компрессоры должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта, по рабочим чертежам, утверждённым в установленном порядке.
3. Компрессоры должны изготовляться в климатическом исполнении УХЛ или О (Изменённая редакция, Изм. № 1; было — «У» или «Т») категории размещения 4.1 по ГОСТ 15150-69.
4. Максимальная и минимальная массовые производительности компрессора при номинальном конечном давлении должны быть обеспечены для климатического исполнения УХЛ (Изменённая редакция, Изм. № 1) при следующих условиях: температуре атмосферного воздуха соответственно 303 К (плюс 30 °C), по согласованию с потребителем — 293 К (плюс 20 °C) и 253 К (минус 20 °C); относительной влажности соответственно 80 % и 50 %; абсолютном давлении воздуха на входе во всасывающий патрубок компрессора 98,1 кПа (1,0 кгс/см²) для доменных компрессоров и 95,2 кПа (0,97 кгс/см²) для компрессоров воздухоразделительных установок; температуре охлаждающей воды соответственно 303 К (плюс 30 °C), по согласованию с потребителем — 298 К (плюс 25 °C) и 288 К (плюс 15 °C). Допускаемые отклонения максимальной и минимальной массовой производительности не должны быть более 3 %, потребляемой мощности — плюс 5 %.
5. Минимальная массовая производительность должна быть не более 75 % максимальной производительности для компрессоров воздухоразделительных установок и в пределах 65–75 % для доменных компрессоров. Минимальная массовая производительность должна быть удалена от линии настройки противопомпажной защиты не менее чем на 3 % минимальной производительности (абзац введён Изм. № 1). 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 (абзацы в редакции Изм. № 2). Максимальная массовая производительность при максимальном рабочем давлении должна быть не менее чем на 10 % больше минимальной массовой производительности при том же максимальном рабочем давлении (в редакции Изм. № 2).
6. Максимальное рабочее конечное давление компрессора должно превышать номинальное конечное давление на величину не менее 29 кПа (0,3 кгс/см²) для доменных компрессоров и не менее 49 кПа (0,5 кгс/см²) для компрессоров воздухоразделительных установок.
7. Шумовые характеристики компрессорной установки при подаче воздуха потребителю и при сбросах в атмосферу должны удовлетворять требованиям ГОСТ 12.1.003-83 (ссылка заменена Изм. № 1, было — ГОСТ 12.1.003-76; слова «в октавных уровнях звуковой мощности» исключены Изм. № 2).
8. Температура сжатого воздуха за концевым воздухоохладителем компрессора воздухоразделительных установок не должна быть более 333 К (плюс 60 °C) на режиме максимальной производительности.
9. Расчётная температура сжимаемого воздуха за промежуточным воздухоохладителем не должна превышать температуры охлаждающей воды на входе в воздухоохладитель более чем на 15 °C.
10. Компрессоры для доменных печей должны допускать работу на кислородно-воздушной смеси с содержанием кислорода в ней не более 40 % по объёму (погрешность измерения не более 0,5 абс. %).
11. Воздухоочистительные устройства должны обеспечивать очистку атмосферного воздуха или кислородно-воздушной смеси до следующих показателей остаточной запылённости: 1,0 мг/м³ для центробежных компрессоров и 0,3 мг/м³ 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 запылённости до 10 мг/м³ 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 308 К (плюс 35 °C), по согласованию с потребителем — не более 303 К (плюс 30 °C) и показателями качества: карбонатная жёсткость не более 3,5 мг-экв/кг, содержание взвешенных частиц не более 50 мг/кг, сухой остаток не более 1500 мг/кг, значение pH 6–9 (при 298 К), содержание нефтепродуктов не более 5 мг/кг, суммарное содержание аммиака, сероводорода и нитритов не более 1 мг/кг. Применение воды, не соответствующей этим нормам, допускается по согласованию с изготовителем.
13. Компрессоры должны быть оборудованы: системой автоматического регулирования производительности с ограничением конечного давления и (было «или», заменено на «и» Изм. № 2) 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.
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) (абзац введён Изм. № 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 путём открытия противопомпажного клапана без остановки компрессора (абзац введён Изм. № 1); систему противопомпажного регулирования и защиты, учитывающую изменения границы помпажа, вызванные изменением давления и температуры всасываемого воздуха (в редакции Изм. № 2, заменила прежний абзац об автоматической коррекции линии настройки).
16. Компрессоры должны быть оборудованы следующими системами автоматических защит: от помпажа (было «противопомпажной», заменено Изм. № 2); от осевого сдвига ротора; от повышения температуры подшипников; от понижения давления масла в системе смазки; от повышения уровня вибрации.
17. Системы автоматических защит при достижении контролируемыми параметрами предельных значений должны обеспечивать: прекращение подвода энергии к приводу (кроме защиты от помпажа, было «противопомпажной», заменено Изм. № 2); выдачу сигнала на прекращение подачи кислорода во всасывающий трубопровод компрессора; выпуск сжатого воздуха в атмосферу; предотвращение обратного тока сжатого воздуха из сети.
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 её 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/см²). 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 надёжности: установленный срок службы 15 лет; средний ресурс до среднего ремонта не менее 16 000 ч; средний ресурс между капитальными ремонтами не менее 32 000 ч; средний ресурс ротора до первого капитального ремонта не менее 60 000 ч у центробежных компрессоров и не менее 46 000 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 (пункт полностью в редакции Изм. № 2; исходно нормировался суммарный ресурс не менее 180000 ч без показателя срока службы и безотказной наработки). Примечания: показатель «установленная безотказная наработка» применяется по согласованию с заказчиком для конкретных типов машин; показатели надёжности 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.
23. Компрессоры, транспортируемые в виде укрупнённых блоков, должны иметь монтажную готовность, исключающую подгоночные работы по блоку.
24. Компрессоры должны удовлетворять требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.016-81 (ссылка заменена Изм. № 1, было — ГОСТ 12.2.016-76). Конструкция компрессора должна исключать выделение паров масла в машинный зал и загрязнение сжимаемой среды маслом и его парами.
25. (пп. 25–28 и приложение введены Изм. № 1) Экономичная массовая производительность компрессора должна быть от 85 до 90 % максимальной массовой производительности и для климатического исполнения УХЛ обеспечиваться при следующих условиях: коэффициенте полезного действия, приведённом в табл. 3; номинальном конечном давлении; абсолютном давлении воздуха на входе во всасывающий патрубок компрессора 98,1 кПа (1,0 кгс/см²) для доменных компрессоров и 95,2 кПа (0,97 кгс/см²) для компрессоров воздухоразделительных установок; параметрах всасываемого атмосферного воздуха и охлаждающей воды, приведённых в табл. 2 (для компрессоров с промежуточными воздухоохладителями — температура воздуха плюс 5 °C, влажность 65 %, температура охлаждающей воды плюс 20 °C; без промежуточных воздухоохладителей — температура воздуха плюс 20 °C (в редакции Изм. № 2 — плюс 20 °C; по Изм. № 1 было плюс 20 °C), влажность 50–80 %).
26. Для оценки качества компрессоров используется КПД: политропный — для компрессоров без промежуточных воздухоохладителей; изотермический — для компрессоров с промежуточными воздухоохладителями. Метод определения КПД приведён в рекомендуемом приложении. Нормы КПД по табл. 3 (в редакции Изм. № 2): центробежный компрессор — конечное давление 0,88 МПа, политропный КПД 0,83 (0,89 при постоянной частоте вращения ротора), изотермический 0,67; осевой — конечное давление 0,60/0,73 МПа, политропный 0,89/—, изотермический —/0,71; осецентробежный — конечное давление 0,60/0,73 МПа, политропный —/0,87* (при постоянной частоте вращения ротора), изотермический —/0,70.
27. При изменении (было «измерении», исправлено Изм. № 2) массовой производительности компрессора в пределах от 85 до 100 % от максимальной допускается уменьшение КПД не более чем на 6 % от нормы, приведённой в табл. 3.
28. Отношение массы компрессора (суммарная масса цилиндров и промежуточных воздухоохладителей с соединительными патрубками) к максимальной объёмной производительности на входе во всасывающий патрубок — удельная масса — должно соответствовать нормам табл. 4 (значения конечного давления в таблице заменены Изм. № 2 с 0,54 на 0,60 МПа); удельная масса нормируется по объёмной производительности (от 190–320 до 7500–12500 м³/мин) отдельно для центробежного, осевого и осецентробежного компрессоров.
29. (пункт введён Изм. № 2) В комплект центробежных компрессоров для воздухоразделительных установок входят концевые воздухоразделители, которые являются отдельными поставочными сборочными единицами.
Приложение (рекомендуемое, введено Изм. № 1). 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:
ηпол = ((k−1)/k) · lg(Pк/Pн) / lg(Tк/Tн) — формула (1)
ηиз = 2,303·((k−1)/k) · (Tн/ΣΔT) · lg(Pк/Pн) — формула (2)
где k — показатель изоэнтропы (адиабаты); Pн, Pк — начальное и конечное абсолютное давление, Па; Tн, Tк — начальная и конечная температура, К; ΣΔT — сумма разностей температур в секциях компрессора, К.