Проектування теплової помпи для утилізації тепла компресорної установки зрідження повітря

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анотація

В бакалаврській кваліфікаційній роботі здійснено проектування та розрахунок теплової помпи для утилізації тепла компресорної установки зрідження повітря для зменшення енергетичних та матеріальних затрат на опалення на ПАТ "Львівський хімічний завод".

Розглянуто класифікацію теплових помп та їх доцільність.

Показано установки зрідження газів та технічні процеси низькотемпературного розділення газових сумішей.

Здійснено тепловий розрахунок теплової помпи та встановлено економічну доцільність використання теплової помпи з регенеративним теплообмінником.

Проаналізовано безпеку експлуатації компресорного устаткування та санітарно-гігієнічні норми виробничого шуму.



Зміст

Вступ

1. Теоретичні основи використання теплових помп

1.1 Класифікація теплових пом

1.2 Термодинамічні основи роботи парокомпресійної теплової помпи

2. Установки зрідження повітря та розрахунок кількості тепла, що утилізується

2.1 Технічні процеси зрідження та низькотемпературного розділення газових сумішей

2.1.1 Установки зрідження газів

2.1.2 Технічний процес низькотемпературного розділення газових сумішей

2.1.3 Схема повітророзділюючої установки

2.2 Розрахунок кількості тепла, що відводиться з компресорної установки

3. Розрахунок теплової помпи для утилізації теплоти зрідження повітря

3.1 Принцип дії теплової помпи

3.2 Тепловий розрахунок холодильного циклу теплової помпи

4. Економічна частина

5. Охорона праці

5.1 Безпека експлуатації компресорного устаткування

5.2 Правила безпеки при експлуатації компресорних та холодильних установок

5.3 Санітарно-гігієнічні правила

5.3.1 Класифікація виробничих акустичних коливань

5.3.2 Параметри шуму, що нормуються

5.3.3 Методи вимірювання шуму

Висновок

Список використаних джерел



Вступ

Основними умовами з досягнення енергетичної незалежності України є зменшення енергоспоживання та використання нетрадиційних і відновлюваних енергоресурсів природного та техногенного походження. Зважаючи на ресурси енергоносіїв, вітчизняну інфраструктуру, кліматичні та геологічні умови, та з огляду на світовий рівень енергетичних технологій, в нашій країні доцільно масштабно розвивати і впроваджувати сучасні технології використання поновлюваних та нетрадиційних джерел енергії.

В Україні приділяється значна увага впровадженню теплових помп, що є одним з ефективних енергоощадних засобів, що забезпечують економію органічного палива і зниження забруднення навколишнього середовища. У відповідності з «Енергетичною стратегією України на період до 2030 року» розвиток системи теплопостачання планується здійснювати шляхом поступового нарощування виробництва теплоти на базі електричних теплогенераторів (переважно - теплових помп). До 2030 року об'єм виробництва теплової енергії електричними теплогенераторами (з використанням теплових помп) збільшиться до 180 млн. Гкал порівняно з 1,7 млн. Гкал в 2005 р. Таким чином, «Енергетична стратегія…» визначила новий концептуальний підхід до теплопостачання житлово-комунального комплексу країни.

Застосування теплових помп, крім енергетичних переваг, зумовлює зменшення забруднення навколишнього середовища (також і теплового) та скорочення шкідливих викидів в атмосферу. Залучення коштів від продажу квот на викиди СО₂, згідно з Кіотським протоколом, дозволить підвищити економічну ефективність впровадження теплових помп та скоротити термін окупності останніх.

Впровадження теплових помп з природними або промисловими джерелами низькотемпературної теплоти дозволить скоротити споживання природного газу, зменшити вартість теплової енергії та полегшити техногенне навантаження на навколишнє середовище.

Однією з умов раціонального застосування теплових помп є наявність джерел низькотемпературної теплоти з достатньо високою температурою, які не потребують значних витрат на перекачування та не призводять до корозії устаткування. Теплота, що виробляється тепловими помпами, застосовується для опалення та гарячого водопостачання житлових, промислових та громадських споруд, а також для технологічних потреб.



1. Теоретичні основи використання теплових помп

Проблема забезпечення потреби в паливно - енергетичних ресурсах включає комплекс завдань із пошуку і розроблення альтернативних джерел енергії і впровадження раціональних способів зниження їх втрат.

Одним з ефективних способів економії паливних ресурсів, а також захисту навколишнього середовища є широке впровадження теплових помп, в яких низькопотенціальні теплові потоки перетворяться в потоки з вищим температурним рівнем.

Теплові помпи не є теплогенеруючими пристроями і не виробляють енергію у формі тепла. Навпаки, здійснене у теплових помпах перенесення тепла можливе лише з витратою енергії, форма якої залежить від принципу, покладеного в основу їх функціонування.

Теплова помпа - це пристрій, який передає теплоту від більш холодного джерела тепла до більш нагрітого за рахунок використання додаткової енергії (найчастіше - механічної). Використання теплових помп - один із головних шляхів утилізації теплоти вторинних енергетичних ресурсів.

Використання теплових помп для потреб теплопостачання має наступні переваги:

- зниження об'єму первинного палива, яке витрачається на теплопостачання, приблизно в 1.5-2 рази;

- теплові помпи є установками індивідуального теплопостачання, які не вимагають прокладання теплових мереж;

- безпека в порівнянні з індивідуальними котельнями на газовому паливі; парокомпресійний помпа компресорний температурний

- менші витрати на обслуговування, оскільки теплові помпи малої потужності, як і холодильники та кондиціонери, не вимагають періодичного обслуговування, а для теплових помп великої потужності потрібний лише періодичний контроль.

Головною відмінністю теплової помпи від інших джерел тепла є можливість використання низькопотенційної енергії, для покриття потреб у теплі під час опалення, нагрівання води, а також для виробництва холоду і охолодження будинку. Через це теплова помпа забезпечує якісне енергопостачання без газу та інших горючих джерел теплоти.

Теплова помпа працює таким чином, щоб примусити тепло рухатися в зворотному напрямку. Наприклад, під час нагріву будинку, тепло відбирається від якого-небудь холодного зовнішнього джерела (грунту, природної водойми, зовнішнього повітря) і "перекачуєтсья" в будинок. Для охолодження (кондиціонування) будинку тепло відбирається від більш теплого повітря в будинку і передається назовні. У цьому відношенні теплова помпа також схожа на звичайну гідравлічну помпу, яка перекачує рідину з нижнього рівня на верхній, тоді як у звичайних умовах рідина завжди рухається з верхнього рівня на нижній.

Теплова помпа здатна відбирати тепло від декількох джерел, наприклад, повітря, води або землі. Таким же шляхом вона може скидати тепло в повітря, воду або землю. Середовище, яке сприймає тепло, називається теплоприймачем. Залежно від типу джерела і приймача тепла, випарник і конденсатор можуть бути виконані як теплообмінники типу «повітря-рідина», так і «рідина-рідина».

Подібно до всіх інших холодильних машин, теплова помпа використовує механічну (електричну або іншу) енергію для реалізації термодинамічного циклу. Ця енергія затрачається на привід компресора.

Коефіцієнт перетворення теплової енергії (або коефіцієнт ефективності) теплової помпи - це відношення кількості виробленої теплової енергії до кількості енергії (електричної), затраченої на привід теплової помпи. Він залежить від температур у випарнику і конденсаторі. Значення коефіцієнта перетворення коливається для різних систем в межах від 2.5 до 7 що означає, що на 1 кВт спожитої електричної енергії теплова помпа виробляє від 2.5 до 7 кВт теплової енергії. Тому можна стверджувати, що теплові помпи виробляють тепло, використовуючи мінімальну кількість дорогої електричної енергії.

Температурний рівень теплопостачання від теплових помп -- 35-60 ° С. Економія енергетичних ресурсів досягає 75%.

1.1 Класифікація теплових помп

Теплові помпи, як і будь-які інші термомеханічні системи, можуть бути класифіковані за рядом ознак (рис. 1.1), головною з яких є принцип дії. За цією ознакою розрізняють:

- парокомпресійні;

- абсорбційні;

- термоелектричні;

- газокомпресійні;

- сорбційні;

- пароежекторні.

При використанні утилізованого середовища природних джерел, а середовищем споживача - воду або атмосферне повітря, теплові помпи поділяють:

- повітря - повітря, повітря - вода;

- ґрунт - повітря, ґрунт - вода;

- вода - повітря, вода - вода.

У деяких випадках теплові помпи класифікують за типом привода:

- електропривід;

- двигуни внутрішнього згорання;

- турбопривід.

Часто теплові помпи розділяють за видом робочого агенту:

- фреонові;

- аміачні;

- повітряні.

Рис. 1.1. Класифікація теплових помп.

В парокомпресійних теплових помпах (рис. 1.2) використовується теплота випаровування і конденсації холодоагенту, яким, як правило є фреон.

Рис. 1.2. Цикл парокомпресійної теплової помпи:

q_u - теплота, яка віддається низкопотенційним теплоносієм і отримується холодоагентом при його випаровуванні; q_к - теплота, яка віддається холодоагентом при його конденсації і отримується високопотенційним теплоносієм; l_ст - робота, необхідна для стиснення холодоагенту; q_тн - теплове навантаження теплової помпи.

При вищому тиску температура конденсації (кипіння) підвищується, тому холодоагент конденсується при вищій температурі, ніж випаровується. Завдяки цьому теплова помпа дозволяє передавати теплоту від холодного теплоносія до гарячого.

В абсорбційній тепловій помпі як робоче тіло використовується суміш холодоагенту з його розчином з рідиною, яка має вищу температуру кипіння. На відміну від чистих речовин розчини володіють здатністю абсорбувати пару розчину одного складу рідким розчином іншого складу навіть в тому випадку, коли температура рідини вища за температуру пари.

Рис. 1.3. Вузол абсорбції холодильної установки:

1 - абсорбер: 2 - помпа; 3 - генератор пари; 4 - редукційний вентиль.

Перевага цього методу стиснення холодоагенту полягає в тому, що для підвищення тиску використовується помпа, а не компресор. Витрата роботи на привід помпи є малою в порівнянні з витратою на роботу компресора. Виграш в роботі, на привід компресора, компенсується витратою теплоти в генераторі пари. Ця теплота відводиться потім холодним теплоносієм в абсорбері.

До недоліків абсорбційних насосів можна віднести наявність двох теплообмінників (абсорбера і генератора), до яких відповідно необхідно підводити холодний і гарячий теплоносій.

Термоелектричні теплові помпи використовують ефект виникнення електричного струму при нагріві спаїв різнорідних металів і зворотний ефект охолоджування спаїв при пропусканні через них електричного струму.

Елементарна термоелектрична теплова помпа виходить при з'єднанні напівпровідників р- і n-типу. Реальні теплові помпи збираються з великої кількості елементів, з'єднаних послідовно.

Незважаючи на проблеми пошуку недорогих і ефективних напівпровідникових матеріалів, ці пристрої знайшли декілька застосувань, у яких значення коефіцієнту перетворення теплоти близьке до досягнутого в абсорбційному циклі.

Найбільшого поширення в теперішній час набули парокомпресійні теплові помпи, які використовують в якості робочого агента один із фреонів або їх суміш.

1.2 Термодинамічні основи роботи парокомпресійної теплової помпи

Теплова помпа представляє обернену теплову машину. У тепловій машині за рахунок передачі теплоти виконується робота, в тепловій помпі навпаки, робота витрачається на передачу теплоти. Схема ідеального циклу теплової помпи представлена на рис. 1.4.

В ідеальному циклі Карно теплової помпи проходять наступні процеси:

Процес 1-2 - оборотній процес стиснення холодоагенту в компресорі.

Процес 2-3 - ізотермічна конденсація холодоагенту в конденсаторі і віддача теплоти високопотенційному теплоносію.

Процес 3-4 - оборотній процес розширення холодоагенту в детандері (пристрій для розширення, зворотній компресору).

Процес 4-1 - ізотермічне випаровування холодоагенту у випарнику за рахунок теплоти, яка відібрана в холодного теплоносія.

Рис. 1.4. Ідеальний цикл Карно теплової помпи:

q_в - теплота, яка віддається низькопотенційним теплоносієм і отримується холодоагентом при його випаровуванні; q_к - теплота, яка віддається холодоагентом при його конденсації і отримується високопотенційним теплоносієм; l_ст - робота, необхідна для стиснення холодоагента; W - енергія, підведена до приводу; Т_в (t_в) і Т_к (t_к) - температури випаровування і конденсації

В реальному циклі парокомпресійної теплової помпи (рис. 1.5) на відміну від ідеального циклу Карно є наступні відмінності:

1. Замість детандера, використовується дросельний вентиль, процес розширення в якому можна розглядати як необоротній адіабатичний. Дросельним вентилем є клапан у вигляді регульованого сопла чи отвору, або нерегульованої капілярної трубки. Використання дроселя замість детандера збільшує втрати, оскільки процес йде не по адіабаті, а по лінії постійної ентальпії. Втрати будуть тим більші, чим вища різниця температур випаровування і конденсації.

2. Стиснути технічно можливо лише газ, тому в компресор повинна поступати пара без домішок рідини. Стиснення супроводжується втратами енергії і відбувається не адіабатично, а політропно.

Рис. 1.5. Схема і цикл реальної парокомпресійної теплової помпи:

t_в1, t_в2, t_н1, t_н2 - температури високопотенційного і низкопотенційного теплоносія на вході і виході.

Процес 1-2 - необоротній політропний процес стиснення парів холодоагенту в компресорі;

Процес 2-3 - ізотермічна конденсація холод агента в конденсаторі і віддача теплоти високопотенційному теплоносію;

Процес 3-4 - необоротній адіабатичний процес розширення холодоагенту в дросельному вентилі;

Процес 4-1 - ізотермічне випаровування холодоагенту у випарнику за рахунок теплоти яка відібрана в низько потенційного теплоносія.

В реальних циклах теплової помпи на вхід в компресор повинна подаватися пара без домішок рідини. Тому пара перед компресором має бути дещо перегрітою і точка 1 повинна знаходиться не на лінії насичення, а правіше від неї.

Втрати тиску через тертя в сполучних трубопроводах між конденсатором і дроселем викликають часткове випаровування фреону. Якщо на вхід дроселя поступає парорідинна суміш, ефективність його роботи знижується. Тому рідина після конденсатора додатково переохолоджується так, щоб точка 3 знаходилася не на лінії насичення, а лівіше від неї. Це також покращує роботу теплової помпи, оскільки знижує частку пари, яка поступає у випарник, що приводить до меншої витрати фреону в циклі.

Переохолодження рідини в конденсаторі неможливе, оскільки це вимагає вищого температурного напору між фреоном і гарячим теплоносієм а це означає зниження температури гарячого теплоносія або підвищення тиску і температури конденсації фреону (це значно збільшить вартість основного компоненту теплової помпи - компресора). Перегрів пари у випарнику також неможливий, оскільки температуру холодного теплоносія змінити не можна, тому для перегріву необхідно знижувати температуру випаровування, а, отже, збільшувати ступінь підвищення тиску в компресорі.

Переохолодження рідини і перегрів пари поєднують в додатковому проміжному теплообміннику, де гарячий фреон після конденсатора нагріває холодний фреон після випарника (рис. 1.6).

Рис. 1.6. Схема і цикл теплової помпи з проміжним теплообмінником.

Якщо гарячий теплоносій виробляється для водопостачання, тобто поступає на вхід набагато холоднішим, ніж виходить з теплової помпи, переохолодження рідини можливе в додатковому теплообміннику - переохолоджувачі, який встановлюється після конденсатора (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Схема і цикл теплової помпи з проміжним теплообмінником і переохолоджувачем.

Теплові помпи малої потужності, як правило, виконують з випарником і конденсатором, а великій потужності - з проміжним теплообмінником та інколи з переохолоджувачем.

Системні переваги теплових помп можна представити у вигляді таких узагальнень:

1. Парокомпресійні теплові помпи в порівнянні з котельними установками дозволяють максимально економити первинні високопотенційні енергоресурси. Залежно від коефіцієнта перетворення ця економія може становити 60 % і вище.

2. Виробництво електроенергії на електростанціях здійснюється за прогресивними технологіями найбільш ефективними способами, спрямованими на скорочення витрати палива, що створює сприятливі умови для впровадження теплової помпи в системах теплопостачання.

3. При використанні теплових помп парокомпресійного типу забезпечується екологічна чистота навколишнього середовища.

4. Для теплопостачання тепловою помпою відпадає необхідність у закупівлі, транспортуванні, зберіганні палива і витраті фінансових коштів, пов'язаних з цим.

Основною системною перевагою теплових помп у порівнянні з іншими теплоджерелами є можливість використання у теплопостачанні потоків низькопотенційних вторинних енергоресурсів і природної теплоти. Оскільки, у промисловому виробництві є достатня кількість установок, що продукують теплоту низького потенціалу, є доцільним використання теплової помпи для передачі тепла від компресорної установки під час зрідження повітря на ПАТ "Львівський хімічний завод" до теплообмінника, з подальшим використанням тепла на опалення.



2. Установки зрідження повітря та розрахунок кількості тепла, що утилізується

ПАТ "Львівський хімічний завод" - найбільший на Західній Україні виробник технічних, харчових, медичних газів і газових сумішей.

Для забезпечення клієнтів технічними газами та супутніми товарами по всій території Західної України, підприємство створило торгову мережу - групу компаній "ЛХЗ", що включає в себе п'ятнадцять підприємств, двадцять два філії і більше п'ятдесяти магазинів-складів (пунктів продажу газів, газових сумішей і газозварювального обладнання) у Львівській, Закарпатській, Івано-Франківській, Волинській, Рівненській, Тернопільській, Хмельницькій та Чернівецькій областях.

Основною продукцією, що одержується на підприємстві є азот, аргон, кисень технічний і медичний, вуглекислий газ (двоокис вуглецю або вуглекислота в балонах, рідка), також пропонується широкий вибір фасованих в балони газів - гелій, ацетилен, пропан, водень, МАФ газ.

Для одержання кисню, азоту, аргону і деяких інших газів використовується атмосферне повітря, яке є сумішшю всіх цих газів і для отримання їх у чистому вигляді повітря необхідно розділити на складові. Найбільш економічним методом розділення повітря є метод низькотемпературної ректифікації, який вимагає попереднього зрідження повітря (температура нижче 150 К). Технологія, яка пов'язана з отриманням та використанням таких температур, називається кріогеніка.

2.1 Технічні процеси зрідження та низькотемпературного розділення газових сумішей

2.1.1 Установки зрідження газів

Цикл високого тиску з одноразовим дроселюванням.

Схема такої установки і процес зрідження повітря в ній запропонована К. Лінде. Схема установки і її робочий процес представлені на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема установки К.Лінде та її квазіцикл в T, s-діаграмі: I - компресор; II - холодильник; III - регенеративний теплообмінник; IV - дросель; V - розділювач рідини;

m - індекс високого тиску; n - індекс низького тиску

Цикл високого тиску з одноразовим дроселюванням і додатковим охолодженням.

В цій установці в якості додаткового охолоджувача стисненого повітря застосовують аміачну холодильну машину. Такі установки використовують для отримання низькотемпературного холоду і для зрідження повітря.

Робочий процес і квазіцикл установки (див. рис. 2.2) не змінюються від введення додаткової ступені охолодження. Але збільшується ефективність ступені попереднього охолодження (СПО) і, як наслідок, зростає холодопродуктивність установки.



Рис. 2.2. Схема і квазіцикл установки К.Лінде з додатковим охолоджуючим пристроєм в СПО: I - компресор; II - холодильник; III, V - регенеративні теплообмінники СПО; IV - випарник-повітроохолоджувач додаткової холодомашини; VII-сепаратор.

Квазіцикл високого тиску з розширенням газу в детандері (процес Ж.Клода).

Особливість установки є в тому, що замість зовнішнього охолодження додатковою холодильною машиною, використовується внутрішнє охолодження за допомогою детандера. Схема такої установки і її квазіцікл наведено на рис. 2.3.



Рис. 2.3. Схема і квазіцикл установки Ж.Клода:

I - компресор ; II - холодильник ; III, IV, V - регенеративні теплообмінники СПО; VI - дросель; VII - розділювач; VIII - детандер.

Схема і квазіцикл установки високого тиску (процес П. Гейландта).

Розрахунки установок з детандером в СПО показують, що для досягнення максимальних ККД у всіх варіантах параметрів, необхідно підтримувати оптимальне співвідношення між тиском циклу (P_m) і температурою повітря перед детандером (Т₈).

Чим вище тиск, що застосовується, тим вище повинна бути температура Т₈ і менша частка відводиться на детандер повітря М. Схема і квазіцикл такої установки наведено на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Схема і квазіцикл установки високого тиску з високотемпературним детандером (процес П. Гейландта).

Схема і квазіцикл установки низького тиску з розширенням в турбодетандері (процес П.Л. Капіци).

Установка з використанням високоефективного турбодетандера з адіабатним ККД рівним 0.8-0.86, який надійно працює в області близької до кривої насичення (див. рис. 2.5).

2.1.2 Технічний процес низькотемпературного розділення газових сумішей

Основним промисловим методом поділу газових сумішей є конденсаційно - випарний метод. Він заснований на використанні відмінності у складах рівноважної парової та рідкої фаз суміші. Як правило, це метод низькотемпературної ректифікації, так як більшість речовин є кріоагентами (T_s 150 К). Цей метод вимагає попереднього зрідження вихідних газів.

Досить повне розділення повітря досягається в результаті безперервної ректифікації, яка здійснюватися в ректифікаційних колонах. Схема такої колони представлена ??на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Схема ректифікаційної колони і процесу ректифікації бінарного розчину в ньому.



У колоні створюються два безперервних зустрічних потоки: вгору - пара; вниз - рідина.

У випарнику до рідкої суміші підводиться теплота Q, під впливом якої рідина кипить. Пара піднімається по колоні і при цьому вона збагачується компонентом, який легко закипає.

Це відбувається тому, що верхня частина колони холодніше, а нижня тепліше. Таким чином, пара піднімається вгору, поступово охолоджується, а рідина стікає вниз, поступово нагрівається. За рахунок різниці температур по висоті колони відбувається безперервний процес тепломасообміну.

2.1.3 Схема повітророзділюючої установки

В установці для одержання рідкого кисню та азоту на ПАТ "Львівський хімічний завод" (рис. 2.7) використовується цикл середнього тиску. Холодовтрати компенсуються за рахунок холоду, що виробляється холодильною машиною, охолодження газу в кінцевому холодильнику компресора і розширення потоку в турбодетандері. Рекуперація холоду здійснюється в трубчастих теплообмінниках. Розділення повітря проводиться в колоні дворазовою ректифікації. Осушка повітря та очищення його від вуглекислоти і вуглеводнів здійснюється в цеолітовому блоці очищення.

Холодовтрати в установці компенсуються циклом середнього тиску з розширенням частини повітря в турбодетандері.

Попереднє охолодження повітря перед блоком розділення здійснюється в теплообміннику А2 та теплообміннику А3, працюючим спільно з холодильною машиною 1МКТ 20-2-0.

Атмосферне повітря спочатку очищається від великих механічних домішок та від дрібніших домішок у повітряному фільтрі, після чого повітря стискається в компресорі К1 в кількості 3360 мі до тиску 7.1 МПа при температурі 313 К. Після кінцевого холодильника компресора повітря надходить під волого розділювач А1, де з нього видаляється крапельна волога.

Рис. 2.7. Принципова технологічна схема компресорної установки для зрідження повітря.

Далі повітря проходить в теплообмінник А2 і водяний теплообмінник А3, за допомогою якого підтримується стала температура повітря перед блоком очистки. У теплообміннику А3 здійснюється теплообмін між потоками вологого (до блоку очищення), сухого (після блоку очищення) повітря і водою, що надходить з холодильної машини. Постійна циркуляція води забезпечується насосом, що входять в комплект установки. Наявність у схемі теплообмінника А4 дозволяє стабілізувати температури повітря перед блоками чистки і розділення, а також знімати «пікові» теплові навантаження, що виникають в момент перемикання адсорберів блоку очищення, коли температура сухого повітря тимчасово може досягати 323 К (50 °С).

Сухе і чисте повітря після блоку очищення при температурі 283 К (10°) надходить в основний теплообмінник А5 блоку розділення установки. У цьому апараті відбувається основне охолодження повітря за рахунок теплообміну з зворотними потоками відкидного азоту й продукційного кисню, що відходять з вузла ректифікації установки. Весь потік повітря, пройшовши середню зону основного теплообмінника А5, охолоджується до температури 156 К (мінус 117°) і ділиться на дві частини.

Велика частина повітря виводиться на розширення в турбіну Т, а інший потік охолоджується в нижній зоні основного теплообмінника і дроселюється в регулюючому клапані до тиску нижньої колони і надходить на 7-у тарілку нижньої колони.

Потік повітря після турбіни Т надходить на розділення в куб нижньої колони А6. У нижній колоні повітря розділяється на збагачену киснем кубову рідину і азотну флегму (2 ... 2,5% О₂).

Кубова рідина при температурі близько 101 К відбирається з куба колони А6, охолоджується у відповідній секції теплообмінника А7 на 3 ... 3,5 градусів нижче температури насичення, дроселюється через клапан в міжтрубний простір переохолоджувача рідкого кисню А8 і надходить на 41-у тарілку верхньої колони А6.

Потік азотної флегми, що відбирається з кишені нижньої колони проходить відповідну секцію теплообмінника А7, охолоджуючись на 11 ... 12 град нижче температури насичення, а потім дроселюється через клапан до тиску 0,14 МПа і надходить на зрошення у верхню колоннуА6.

У верхній колоні відбувається остаточне розділення повітря на відкидний азот з вмістом кисню 2% О₂ і рідкий кисень, концентрацією 99,7% О₂.

Відкидний азот з верхньої колони А6 надходить у теплообмінник А7, де охолоджує азотну флегму і кубову рідину. Потім, проходячи послідовно міжтрубний простір теплообмінників А5 і А2, підігрівається до температури 303 ... 308 К (30 ... 35 °С). Після цього необхідна кількість відкидного азоту через клапан відбирається для регенерації та охолодження адсорберів блоку очищення, а інша частина скидається в атмосферу.

Рідкий кисень з куба верхньої колони надходить в трубний простір теплообмінника А8, де охолоджується до температури 87,5 К і надходить у рідинний насос - Н1, який нагнітає рідкий кисень після переохолоджувача А8 в трубки кисневої секції основного теплообмінника А5. В основному теплообміннику кисень газифікується і підігрівається до 257 ... 260 К, далі догрівається в теплообміннику А2 і при температурі 295 ... 298 К (22 ... 25 °С) видається споживачеві в кількості 600 м³/год. Максимальний тиск кисню на виході - 19,6 МПа (200 кгс/см²).

2.2 Розрахунок кількості тепла, що відводиться з компресорної установки

Відомо, що в процесі роботи компресора під час зрідження повітря енергія, що підводиться, повністю переходить в тепло. Вона повинна бути видалена за допомогою охолодження. Тепло може накопичуватися при використанні проміжного охолодження повітря безпосередньо водою і мастилом, за допомогою теплообмінника чи теплової помпи з наступним використанням цього тепла. Це дає можливість знизити витрати енергії.

Повітря з навколишнього середовища, яке використовується на ПАТ "Львівський хімічний завод" має параметри Т₁=293 К і Р₁=0.1 МПа, надходить в компресорну установку. У компресорі воно стискається до тиску Р₂=7.1 МПа і охолоджується у водяній бані до температури Т₃=313 К. Підвищення температури обумовлено втратами від недосконалості системи охолодження. Кількість переробленого повітря В=3360 м³/год, витрати води на охолодження 60 м³/год, густина повітря = 1.23 кг/ м³.

При адіабатному процесі:

Звідси, температура в компресорі :

,

де k - показник адіабати (k=1.39).

=293= 968.9 К

Кількість теплоти, що відводиться:

Q=m,

де m-маса повітря:

m= В·= 3360·1.23=4132.8 кг/год

- питома теплоємність повітря, = 1005

Тоді:

Q = 4132.8 = 2724257037.6 Дж/год = 2724257.04 кДж/год

Враховуючи, що 1 Дж = 0.278 кВт·год, то Q = 754.6 кВт/год.

Оскільки, технологічно легше відібрати тепло від маслоохолоджувача компресора, яким відводиться близько 40 % виділеного повітрям тепла, приймаємо для утилізації тепло, що відводиться маслом:

= = = 302.7 кДж/с.

В бакалаврській кваліфікаційній роботі запропоновано утилізувати тепло, що виділяється під час роботи компресора стиснення повітря, шляхом встановлення теплової помпи, з подальшим використанням тепла на опалення.



3. Розрахунок теплової помпи для утилізації теплоти зрідження повітря

3.1 Принцип дії теплової помпи

Принцип дії теплової помпи заснований на віддачі і поглинанні теплоти робочого агенту «холодоагенту» в циклі при періодичному переході його з одного стану в інший. Схема теплової помпи з електроприводом компресора показана на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема теплової помпи: 1 - випарник; 2 - компресор з електроприводом; 3 - конденсатор; 4 - дросельний вентиль; 5 і 8 - лінії прямої та зворотної мережної води; 6 - теплові споживачі; 7 - мережева помпа; 9 і 10 - лінії низькотемпературного джерела енергії; Т_в - температури випаровування холодоагенту.

Робота теплової помпи (рис. 3.1): охолоджений рідкий теплоносій типу фреону надходить до теплообмінника 1, де нагрівається водою, повітрям або ж іншою субстанцією, закипає і переходить у газоподібний стан. Далі він потрапляє у компресор 2, де стискається з виділенням значної кількості тепла. Цей гарячий реагент надходить у теплообмінник 3 (конденсор), де охолоджується при нагріванні теплоносія системи опалення і переходить у рідкий стан. Після дросельного вентиля 4 тиск рідини падає і температура суттєво зменшується. Вищеописаний цикл повторюється. Такими тепловими імпульсами іде розігрів системи опалення.

Головним компонентом теплової помпи є компресор, який повинен стискати тільки суху пару і робоче тіло до входу в компресор повинно бути дещо перегріте. Перегрів створює зону безпеки для зменшення потрапляння крапель рідини в компресор. Більш серйозна проблема полягає в підвищенні температури на виході з компресора, яка обмежується стійкістю вихлопних клапанів. Через теплообмін між робочим тілом і компресором і незворотності течії всередині компресора підвищення ентальпії в ньому більше, ніж в ідеальному циклі, що також підвищує вихідну температуру. Підвищення ентальпії оцінюється ізоентропічним ККД компресора.

Ізоентропічне стиснення вимагає мінімальної роботи при не охолоджуваному компресорі. Роботу можна знизити шляхом його охолодження, але оскільки завданням теплової помпи є віддача тепла при високій температурі, таке охолодження невигідно або фактично неможливе. Існують ще два показники ефективності компресора в тепловій помпі: механічний ККД (показує, яка частка роботи, підведеної до валу компресора, віддана робочому тілу - зазвичай він дорівнює 95 %) і об'ємний ККД, який впливає на капіталовкладення в обладнання, так як визначає розміри компресора (його значення також в районі 95 %).

Втрати є і в інших елементах робочого циклу, а не тільки в компресорі. Коли робоче тіло проходить через теплообмінник, тиск дещо падає, наслідком чого є відхилення від ізотермічних умов при теплообміні. Фактично відхилення зазвичай не перевищує 1 градуса. Воно проявляється як у випарнику, так і в конденсаторі.

У випарнику теплової помпи робочим тілом є - холодоагент, який не містить хлору, - він знаходиться під низьким тиском і кипить при низькій температурі, поглинаючи тепло низькопотенційного джерела.

3.2 Тепловий розрахунок холодильного циклу теплової помпи

Завданнями теплового розрахунку теплової помпи є визначення об'ємної продуктивності компресора, підбір компресора, визначення споживаної потужності, визначення теплового навантаження на конденсатор. Розрахунок проводиться для одноступеневої холодильної установки, з фреоном R-22.

Вихідні дані:

Середовище споживача (вода на теплопостачання):

= 50 ^оС - на вході в конденсатор;

= 60 ^оС - на виході з конденсатора.

Параметри утилізую чого середовища:

= 42 ^оС - на вході у випарник (маслоохолоджувач);

= 37 ^оС - на виході з випарника.

Для забезпечення теплопередачі між робочим середовищем і фреоном (R-22) в теплообмінниках (випарник і конденсатор) створимо градієнт температур 10 ^оС:

= - 10 = 42-10=32 ^оС

= + 10 = 60+10=70 ^оС

Холодоагент R-22, температура холодоагенту перед компресором t=32 ^оС, ступінь сухості =0.9, холодопродуктивність = 302.7 кДж/с.

1. Визначаємо параметри p, v, t, h, s усіх точок циклу.

Ентальпія вологої пари в точці 1:

,

де - ентальпія рідини при t=32 ^оС, =239.36 кДж/кг;

- теплота пароутворення при ,=175.67 кДж/кг.

кДж/кг

Ентропія вологої пари в точці 1:

,

де - ентропія киплячої рідини, =1.1256 ,

- ентропія сухої насиченої пари, =1.7123 .

= 1.6536

Процес 1-2 адіабатний, тому .

Для точки 4 за умови ізоентальпійності дроселювання , тому:

= = = 0.306

Значення параметрів вологої насиченої пари:

= 0.851+0.9(0.01974-0.851) = 0.103 м³/кг

= 1.03+0.306(0.006889-1.03) = 0.717м³/кг

= 293.3+123.770.306 = 331.18 кДж/кг

= 1.2952+0.306(1.6559-1.2952) = 1.41



Таблиця 3.1

Зведена таблиця параметрів циклу

Параметри Точки	р, МПа	v, м3/кг	t, оС	h, кДж/кг	s,	х
1	1.193	0.103	32	397.46	1.6536	0.9
2	2.996	0.0069	70	417.07	1.6536	1
3	2.996	1.03	70	293.3	1.2952	0
4	1.192	0.717	32	331.18	1.41	0.306

2. Будуємо цикл в T-s координатах.

Рис. 3.2. Цикл парокомпресійної холодильної установки в T-s координатах.

3. Знаходимо питому холодопродуктивність циклу:

= - = 397.46-331.18=66.28 кДж/кг

Теплове навантаження на конденсатор:

= - = 417.07-293.3=123.77 кДж/кг

Робота, що затрачається в циклі:

= - = 123.77-66.28=57.49 кДж/кг

Витрата холодоагенту:

М = = = 4.57 кг/с

Холодильний коефіцієнт:

е = = = 1.15

Теоретична потужність, яка необхідна для приводу компресора:

= = 4.5757.49=262.7 кВт

Оскільки, холодопродуктивність = 302.7 кДж/с (кВт), а потужність, яка необхідна для приводу компресора = 262.7 кВт, то такий цикл є недоцільно використовувати.

Для цього теплового циклу буде доцільно застосувати регенеративний теплообмінник. В такій схемі пара робочої рідини (фреону) виходить з випарника і направляється в регенеративний теплообмінник, де рідина перегрівається за рахунок більш теплої робочої рідини, яка виходить з конденсатора охолоджуючись при цьому. В результаті регенерації ефективність установки збільшується (рис. 3.3 ).



Рис. 3.3. Схема холодильної машини з регенеративним теплообмінником.

За рахунок використання додаткового теплообмінника, точка 1 зсувається вправо до лінії насичення за сталого тиску . Після цього проводимо адіабату (лінію стиску пари в конденсаторі) до перетину з лінією постійного тиску і отримуємо точку 2. Від точки 2 до точки пара конденсується () і переохолоджується () при постійному тиску. В теплообміннику сконденсоване робоче тіло додатково охолоджується (). Параметри рідкого холодоагенту, який прямує з теплообмінника до дроселя, характеризуються точкою , яка лежить на лівій граничній криві і визначається температурою конденсації. В дроселі проходить дроселювання холодоагенту при постійній тепломісткості . В кінці дроселювання параметри парорідинної суміші холодоагенту відповідає точці 4. Початок кипіння холодоагенту у випарнику при постійному тиску і температурі також характеризується точкою 4. Цей процес продовжується до тих пір, поки вся рідина не перетвориться в пару (х=1) і закінчується в точці 1 (рис. 3.4).

Використання теплообмінника виправдано в таких випадках:

- коли пара, що прямує в компресор повинна бути перегріта для попередження потрапляння рідини в циліндр компресора і зменшення розчинення робочої рідини в маслі;

- коли необхідно переохолоджувати холодоагент, що прямує з компресора для попередження утворення бульбашок пари, які заважають проходу потоку через регулюючий вентиль (дросель);

- дозволяє збільшити питому холодопродуктивність холодильної установки порівняно з циклом без регенеративного теплообмінника і тим самим збільшити його холодильний коефіцієнт;

- для збільшення коефіцієнта подачі.

Таким чином, розрахунок холодильного циклу з регенеративним теплообмінником є аналогічним до попереднього і здійснено за допомогою програми Solkane 8.0:

Таблиця 3.2

Зведена таблиця параметрів циклу

Параметри Точки	p, МПа	v, м3/кг	t, °С	h, кДж/кг	s, кДж/кг·К	x
1'	1.19	0.019	32	412	1.703	1
1	1.19	0.02	39	420	1.737	0.99
2	2.99	0.0084	90	440	1.737	1
2'	2.99	0.007	70	418	1.65	1
3	2.99	0.00103	70	293.2	1.288	0
3'	2.99	0.00094	54	266.7	1.240	0
3''	2.99	0.00089	43	240	1.164	0
4	1.19	0.00103	32	240	1.164	0.03

Будуємо цикл в p-v і T-s координатах.



Рис. 3.4. Цикл холодильної машини з регенеративним теплообмінником в p-v і T-s координатах.

Питома холодопродуктивність циклу:

= - = 420-240=180 кДж/кг

Теплове навантаження на конденсатор:

= - = 440-240=200кДж/кг

Робота, що затрачається в циклі:

= - = 200-180=20 кДж/кг

Витрата холодоагенту:

М = = = 1.7 кг/с

Холодильний коефіцієнт:

е = = = 9

Теоретична потужність, яка необхідна для приводу компресора:

= = 1.720=34 кВт

Теплота, вироблена тепловою помпою:

= = 1.7200=340 кВт

Для утилізації розрахованої кількості тепла, що виділяється компресорною установкою запропоновано встановити теплову помпу з регенеративним теплообмінником, яка виробляє теплоту у кількості =340 кВт.



4. Економічна частина

На даний час економіка присутня в кожні сфері діяльності людини. З розвитком енергетики економіка почала відігравати одну з головних ролей в цій сфері. Тому раціональне використання паливно-енергетичних ресурсів - найважливіше завдання, значимість якого все більше зростає. Основним напрямком економічного зростання України передбачена програма розвитку паливно-енергетичного комплексу та економії енергоресурсів. Зокрема, планується перехід на енергозберігаючі технології виробництв, скорочення всіх видів енергетичних витрат і підвищення рівня використання вторинних енергоресурсів (ВЕР). Значна економія паливо-енергетичних ресурсів може бути досягнута при більш широкому залученні в паливно-енергетичний баланс країни вторинних енергоресурсів, наявних практично в усіх галузях промисловості, де застосовують теплотехнічні процеси.

Відповідно до прийнятих методичних положень по виявленню й напрямках використання ВЕР на промислових підприємствах під вторинними енергоресурсами мають на увазі енергетичний потенціал продукції, відходів, побічних і проміжних продуктів, що утворюються в технологічних агрегатах і не використовуються в самому агрегаті.

ВЕР можна використовувати як паливо безпосередньо (без зміни виду енергоносія), або за рахунок виробництва теплоти, електричної енергії, холоду, механічної роботи в утилізаційних установках.

Одним з ефективних енергозберігаючих способів, що дають можливість зекономити органічне паливо, знижувати забруднення навколишнього середовища, задовольняти потреби споживачів у технологічному теплі, є застосування теплонасосних технологій виробництва теплоти.

Сьогодні теплова помпа - це перспективний і практичний спосіб опалювання. Останнім часом різко зріс інтерес суспільства до цієї енергозберігаючої технології, здатної стати серйозним конкурентом традиційним опалювальним системам (газовим, рідкопаливним, твердопаливним, електричним). Споживачами енергії підвищеного потенціалу є системи опалення та гарячого водопостачання житлових, адміністративних, соціальних і промислових будівель, системи підтримки оптимального мікроклімату у спортивних та кіноконцертних комплексах, басейнах, технологічні промислові процеси сушки, розділення речовин, дистиляції та інші.

Основними перевагами застосування теплових помп є:

· висока енергетична ефективність,

· екологічна чистота,

· надійність,

· комбіноване виробництво теплоти та холоду в єдиній установці,

· мобільність,

· універсальність по тепловій потужності,

· універсальність по виду низько потенціальної енергії, що використовується,

· повна автоматизація роботи установки.

Економічна ефективність теплових помп найбільше залежить від рівня цін на газ та електроенергію для споживачів і співвідношення цих цін. В нашій країні ще не створені умови стимулювання використання поновлюваних джерел енергії для більшості користувачів. Але вже є кілька категорій споживачів, яким вигідно отримати систему опалення від теплової помпи.

Значний вплив на енергетичну ефективність теплових помп чинить температурний рівень обраного джерела низькотемпературної теплоти: чим вища температура низькотемпературного джерела теплоти, тим менше витрачається енергії на привід компресора теплових помп за умови сталої температури в конденсаторі.

Щодо використання теплових помп, можна зробити такі висновки:

· використання теплових помп забезпечує економію первинних енергетичних ресурсів і у всіх випадках вигідно державі;

· найбільший ефект використання установок є в умовах жаркого клімату, коли установка працює на виробництво тепла і холоду, або за умови тривалого опалювального сезону, коли забезпечується значна економія палива у разі використання теплових помп;

· заміна прямого електричного опалення теплонасосною системою економічно та енергетично доцільно за будь-яких умов;

· основним напрямом використання теплових помп є комбінування з піковими підігрівачами інших типів.

Використанню теплових помп приділяється значна увага як перспективному енергоощадному напрямку. Однак вирішення питань ефективності, вибір типу теплової помпи, масштабів та сфер їх оптимального використання в різних країнах відрізняються і є далеко не однозначними.

За прогнозами світового енергетичного комітету (СЕК) до 2020 року в розвинених країнах 75 % систем опалювання і гарячого водопостачання будуть використовувати теплові помпи.

Ефективність теплової помпи визначається коефіцієнтом перетворення, тобто відношенням теплової потужності до затраченої енергетичної потужності, і може складати Е = 3...7. Величина Е залежить від конкретних умов використання джерела тепла.

При вартості 1 кВт.год електричної енергії 70,15 коп/кВт.год (для об'єктів промислової сфери) вартість отриманого тепла може скласти менше 17,5 коп/кВт.год (або 70 грн/Гкал).

Використання такої системи опалювання дозволяє відмовитися від газу за рахунок електричної енергії, якою Україна забезпечена достатньою мірою.

Термін окупності тепло-помпового обладнання не перевищує 6-7 опалювальних сезонів. Якщо постачання тепла буде складатися з 2-х джерел, з яких один дорого коштує, але виробляє «дешеву» енергію та має номінальну потужність 60 % від розрахункового навантаження (теплова помпа), а другий дешевий, але який виробляє дорогу енергію (електронагрівач, на випадок більш низької температури навколишнього повітря), то за опалювальний сезон перше джерело виробить приблизно 92 % енергії, друге - 8 %. Ця комбінація дозволяє знизити вартість капітальних витрат і зменшити термін окупності теплової помпи. Виходячи з цього, визначимо номінальною потужність теплової помпи.

Розрахункова частина

Визначимо ефективність застосування теплової помпи для опалювання адміністративної будівлі ПАТ "Львівський хімічний завод" з використанням тепла, що відводиться з компресорної установки. Помпи 5ПБ50-2-024 можуть забезпечити при температурі кипіння теплоносія (хладону), що застосовується t_о = 0 °С і конденсації t_к = 50 °С коефіцієнт перетворення Е = 3.9, а при t_о = 10 °С і t_к = 50 °С Е = 5. При згаданій вище може бути забезпечена температура кипіння t_о = 4 °С і коефіцієнт перетворення Е = 4.5.

Початкові дані для розрахунку:

S = 2394, кількість градусоднів для Львівської області (середня різниця між температурою навколишнього повітря та нормальною температурою всередині приміщення, помножена на кількість днів в опалювальному сезоні);

t_в = 21 °С, температура всередині приміщення;

t_н = -20 °С, розрахункова мінімальна температура зовнішнього повітря;

F = 5712,8 кв.м., опалювальна площа будівлі;

q = 0.042 кВт/кв.м., питоме теплове навантаження будівлі;

К_т = 0.7, коефіцієнт, що враховує багатотарифну вартість електричної енергії;

С_е = 0.81 грн, вартість 1 кВт електричної енергії;

С_т = 282.05 грн. вартість 1 Гкал теплової енергії.

Розглянемо випадок використання теплоти, що відводиться з компресорної установки при розрахунку ефективності опалювання будівлі.

Теплове навантаження будівлі:

Р= qF= 0.0425712.8=240.1 кВт

Річне споживання енергії на опалювання:

Q = = = 354.46 кВтгод (304.8 Гкал)

Теплова потужність теплової помпи:

= 0.6= 0.6=144.1 кВт

Потужність електронагрівача:

= 0.4= 0.4240.1 = 96 кВт

Річне вироблення теплової енергії тепловою помпою:

= 0.92 = 0.92 = 326.1 кВтгод (280.45 Гкал)

Річне вироблення (споживання) електронагрівачем:

= 0.08= 0.08 = 28.36 кВтгод

Річне споживання електричної енергії тепловою помпою:

= = 72.47 кВтгод

Загальне річне споживання енергії системою теплова помпа-електропідігрівач:



=+ = 72.47 +28.36 = 100.83 кВтгод (86.71 Гкал)

Економія енергії на опалювання:

Д Q = Q= 354.46-100.83 = 253.63 кВтгод (218.12 Гкал)

Загальний економічний ефект:

= 282.05218.12 - 0.810.7354.46 = 61314.12 грн

Електрична потужність теплової помпи:

= = 32.02 кВт

Вартість проекту:

= 6000 = 6000 32.02 = 192120 грн

Додаткові витрати:

= = 4329.2+171.5+22634.6 = 27135.3 грн

де, - витрати на транспортування, 4329.2 грн;

- витрати на матеріали, 171.5 грн;

- витрати на встановлення, 22634.6 грн.

Кошторис проекту:

= = 192120+27135.3 = 219255.3 грн



Термін окупності:

= = 3.5 роки

Таблиця 4.1.

Зведена таблиця техніко-економічних показників ефективності використання теплової помпи

Показники	Одиниця вимірювання	Розрахункова формула	Результат
1. Теплове навантаженнябудівлі	кВт	Р=qF	240.1
2. Річне споживання енергіїна опалювання	кВтгод (Гкал)	Q=	354.46 304.8
3. Теплова потужність теплової помпи	кВт	=0.6	144.1
4. Потужність електронагрівача	кВт	=0.4	96
5. Річне вироблення теплової енергії тепловою помпою	кВтгод (Гкал)	=0.92	326.1 280.45
6. Річне вироблення (споживання) електронагрівачем	кВтгод	=0.08	28.36
7. Річне споживання електричної енергії тепловою помпою	кВтгод		72.47
8. Загальне річне споживання енергії системою теплова помпа - електропідігрівач	кВтгод (Гкал)	=+	100.83 86.71
9. Економія енергії на опалювання	Гкал	ДQ=Q	218.1
10. Загальний економічний ефект	грн.		61314.12
11. Електрична потужність теплової помпи	кВт		32.02
12. Вартість проекту	грн.	=6000	192120
13. Додаткові витрати (на транспортування, матеріали, встановлення)	грн.	=	27135.3
14. Кошторис проекту	грн.	=	219255.3
13. Термін окупності	років		3.5

При розрахунку прийнято:

1.1. Використання існуючої радіаторної системи.

1.2. Обов'язкова наявність трьохпозиційного лічильника.

1.3. Вартість 1 кВт встановленої потужності системи 6 тис. грн., оскільки передбачається використання вітчизняних теплових помп і враховується відсутність ґрунтових робіт (загалом, вартість знаходиться в межах 3.6-14.4 тис. грн.), а також незначна в порівнянні з тепловою помпою вартість електропідігрівача.

Таким чином, перевага теплових помп:

- для підтримки комфортної температури необхідно мінімум електроенергії;

- система довговічна;

- відсутність закупівлі, транспортування, зберігання палива;

- стійка робота системи;

- не потребує спеціальних приміщень.

В результаті виконаної роботи техніко-економічного розрахунку визначено, що загальна вартість проекту становлять 192.12 тис. грн. Загальне річне споживання енергії системою теплова помпа - електропідігрівач є на 28% менше, ніж до встановлення установки і становить 61.31тис. грн.

Термін окупності теплової помпи для опалення адміністративної будівлі ПАТ "Львівський хімічний завод" з використанням теплоти, що відводиться з компресорної установки складає 3.5 роки, що є в межах норми.



5. Охорона праці

5.1 Безпека експлуатації компресорного устаткування

Основні вимоги щодо захисту здоров'я і безпеки користувача, матеріалів для виготовлення, маркування та введення в обіг обладнання, що працює під тиском, повинні встановлюватись відповідно до вимог Технічного регламенту безпеки обладнання, що працює під тиском, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 19 січня 2011 року № 35.

Згідно ГОСТ 12.2.016-81 - «Обладнання компресорне. Загальні вимоги безпеки» - компресорне устаткування об'єднує стаціонарні і пересувні компресори і компресорні установки всіх видів.

При роботі компресорного устаткування можливе підвищення температури або тиску стискуваного газу, що може викликати вибух.

Компресорні установки є небезпечними, тому що при стисненні повітря від атмосферного тиску до 1 МПа його температура може підвищитись з 20 °С до 300 °С, мастила при цьому частково випаровуються, а при надмірному змащуванні розпилюються у вигляді туману, що може утворювати вибухонебезпечну суміш з повітрям. Дотримання вимог до мастил та режимів змащування у поєднанні з надійним охолодженням є основним заходом попередження вибухів парів мастила при його розкладі. У компресорах низького тиску і малої продуктивності достатньо повітряного охолодження, а в інших необхідно застосовувати водяне охолодження.

Компресори повинні мати: запобіжні, сигналізуючи, блокувальні пристрої, що спрацьовують автоматично і забезпечують послідовність виконання технологічних операцій і захист устаткування від перевантажень.

Компресори і трубопроводи ретельно заземляють для відведення статистичної електрики.

Повітря для компресорів повинне надходити чистим, для цього встановлюються фільтри.