Конструкции турбокомпрессоров Исполнитель

Конструкции турбокомпрессоров

Основная часть турбокомпрессора – рабочее колесо –обычно изготовляется сборным из высоколегированной стали. Для уменьшения дисковых и гидравлических потерь при больших скоростях вращения колес и движения в них воздуха все поверхности колес тщательно обрабатываются  вплоть до полировки. Лопатки колес крепятся к дискам заклепками.

{spoiler=Продолжать Читать}

сжатии воздуха удельный объем его  уменьшается, по этому рабочие колеса у турбокомпрессоров неодинаковых размеров. С переходом воздуха от одной ступени к  другой диаметр и  ширина каналов колес уменьшаются. При малой производительности рабочие колеса турбокомпрессора получаются весьма  малых размеров, что затрудняет их выполнение, поэтому турбокомпрессоры с производительностью менее 80 м³/мин не изготовляются.

Турбокомпрессоры по сравнению с поршневыми компрессорами имеют следующие преимущества: большую скорость вращения вала; малый вес и габариты; отсутствие масс с возвратно –поступательным движением; отсутствие всасывающих и нагнетательных клапанов; равномерность подачи воздуха; безопасность работы установки, так как сжатый воздух не содержит примесей масла.

К недостаткам турбокомпрессора следует отнести; несколько  меньший .п.д. самого компрессора; устойчивая работа возможна в определенных границах производительности компрессорной станции применение турбокомпрессоров, в силу их достоинств, является предпочтительным.

Осевые компрессоры

Осевые компрессоры отличаются большим  разнообразием конструкций и рабочих параметров. Они имеют большую производительность  при давлении не свыше 8amи

Осевые компрессоры в силу свойств осевых машин рационально строить и применять на большие производительности и на сравнительно малые давления воздуха (до  6-8 amи ).

Достоинствами осевых компрессоров являются: быстроходность, компактность установки и к. п.д. на 5-8% выше, чем у центробежных компрессоров. К недостаткам их относится большая зависимость давления от производительности вследствие

   Крутизны характеристики. Из-за указанных преимуществ  осевые компрессоры начинают все шире применять в некоторых отраслях промышленности и, возможно, будут применять в горной промышленности наряду  с компрессорами центробежного типа.

Компрссорные станции и воздухопроводы

Компрессорные станции

Комплекс агрегатов и вспомогательного оборудования, служащих для выработки сжатого воздуха, называется компрессорной станцией. Отдельный агрегат со всем вспомогательным оборудованием называется компрессорной установкой.

Различают стационарные и передвижные компрессорные станции. Рудничные компрессорные станции сооружается на поверхности и оборудуются стационарными компрессорами. В некоторых случаях для проведения подготовительных выработок при расходах воздуха до 10 м³/мин  компрессорную станцию располагают в  шахте вблизи пункта потребления воздуха и оборудуют ее передвижными компрессорами.

В последнее время в зарубежной практике в некоторых случаях осуществляют снабжение сжатым воздухом всей шахты передвижными компрессорами, установленными на участках. Это приводит к значительному уменьшению длины воздухопроводной сети и утечек воздуха. Такой вариант снабжения шахты сжатыми воздухом может быть принят только для шахт, не опасных по газу и  пыли, и только после тщательного технико-экономического сравнения. 

Производительность компрессорной станции принимается по смене с максимальным расходом воздуха.

Компрессорные станции производительностью менее 500 м³ /миноборудуютсяпоршневыми компрессорами, а при производительности 500 м³/ мин и больше – турбокомпрессорами.

Число агрегатов компрессорной станции принимается таким, чтобы иметь резерв в виде одного или двух агрегатов производительностью, равной 25-50% от необходимой производительности станции.

Вспомогательное оборудование компрессорных станций

Вспомогательное оборудование компрессорной станции служит для  обеспечения экономичной, надежной и длительной работы компрессоров, а также для подачи потребителям воздуха необходимого качества.

Фильтры.  Атмосферный воздух, засасываемый компрессорами, всегда содержит мельчайшие частицы пыли, которые, осаждаясь на покрытых маслом внутренних поверхностях цилиндра и  подвергаясь действию высокой температуры, способствуют образованию нагара, пригоранию поршневых колец, износу цилиндра, неплотному закрыванию клапанов  и др.

Ячейка металлического масляного фильтра представляет собой металлический каркас обычно размером 500х500х100 мм, имеющий со стороны входа и выхода  сетчатых или перфорированные стенки и заполненный внутри кольцами из обрезков латунных, алюминиевых труб или в крайнем случае кольцами из оцинкованного кровельного железа. Кольца смачиваются вязким минеральным маслом.

Воздухосборники. Воздухосборники представляют собой стальные цилиндрические резервуары, устанавливаемые между компрессорами и воздухопроводной сетью. Они служат для сглаживания колебаний давления, которое обусловливается прерывистым характером подачи сжатого воздуха поршневыми компрессорами. В воздухосборнике происходит частичная конденсация паров воды и масла, содержащихся в сжатом воздухе. Воздухосборники устанавливаются также в пунктах потребления воздуха, где они выполняют функции аккумуляторов сжатого воздуха.

 Последующие охладители. Для  снижения температуры сжатого    воздуха, выходящего из последней ступени компрессора, и для обеспечения лучшего последующего выделения масла и воды из воздуха перед нагнетанием его в воздухосборник на  компрессорной станции иногда устанавливаются последующие охладители. По своему устройству последующий охладитель аналогичен промежуточному охладителю.

Охладитель состоит из двух сталных плит с отверстиями, в которые ввальцованы трубки. Пучок трубок с перегородками помещен в цилиндрический корпус. Охлаждающая вода движется по  трубкам, а сжатый воздух- между трубками. Для лучшего теплообмена направление движения воды и воздуха принимается противоположное.

Кроме того, последующие охладители могут быть простейшего типа – «труба в трубе» .

Охладитель оборудуется устройством для автоматического  выпуска скопляющихся в нем  воды и масла.

В последнее время разработаны проекты последующих охладителей, которые могут выполнять функции воздухосборника и масловлагоотделителя. При этом упрощается сложная коммуникация и уменьшается сопротивление нагнетательного трубопровода от компрессора к воздухосборнику.

Охлаждение воздуха и водоснабжение компрессорных станций

Воздух в компрессоре охлаждается как при сжатии в цилиндрах, так в промежуточных и последующих охладителях. Охлаждение воздуха  повышает  экономичность и безопасность работы  компрессора.

Охлаждение воздуха в цилиндре может быть воздушное и водяное.

При воздушном охлаждении наружная поверхность цилиндров  снабжается ребрами для увеличения поверхность цилиндров снабжается ребрами для увеличения теплоотдачи. Для этого же иногда предусматривается установка вентилятора для обдувки цилиндра. Воздушное охлаждение применяется в передвижных компрессорах небольшой производительности.

При одяном охлаждении цилиндры компрессора снабжаются рубашками, по которым непрерывно протекает охлаждающая вода.

Для охлаждения воздуха между ступенями применяются промежуточные охладитель состоит из цилиндрического корпуса с крышкой и системы трубок. Вода обычно протекает по трубкам, а охлаждаемый воздух – между ними.

Монтаж и эксплуатация компрессорных станций

М о н т а ж. Для выбора схемы компоновки компрессорной станции берутся в основу технологическая схема получения сжатого воздуха, типы, габаритны и особенности конструкций принятых компрессоров, их приводов и вспомогательного оборудования. Компоновка компрессорной станции должна производиться в увязке взаимного расположения сооружений и оборудования со строительными конструкциями и внутристанционными коммуникациями.

Наиболее желательной считается сомкнутая компоновка, при которой все основные части задания непосредственно примыкают друг к другу, что способствует снижению стоимости строительства и созданию хороших условий эксплуатации.

Машинный зал является важнейшей частью здания компрессорной   станции и к нему обычно примыкают камеры для фильтров, помещение для промывки фильтров, помещение трансформаторной подстанции и  распределительных устройств, помещение насосной станции водоснабжения, ремонтная мастерская, кладовые масел и других вспомогательных материалов.

 В машинном зале устанавливаются компрессоры с их приводами, конечные охладители сжатого воздуха, а также другой вспомогательное оборудование, размещение которого в зале допускается  правилами безопасности. Машинный зал компрессорной станции размещается в одноэтажном огнестойком помещении.

При расстановке оборудования в машинном зале следует руководствоваться следующими положениями. Расстояние между крайними движущимися частями, а также ширина свободного прохода между машинами должны быть не менее 1,5 м: расстояние между о граждениями машин и стенами помещения –не   менее 1 м: расстояние между стенами здания и выдвинутыми в крайнее положение поршнями со шкалами при их  выемке из цилиндров должно  быть не менее 0,5 м : ширина основного прохода вдоль фронта машин не менее 1,5 м а при двухрядном расположении компрессоров расстояние между рядами не менее 2 м: расстояние между фундаментами агрегатов должно определяться с учетом размещения трубопроводов и должно обеспечивать необходимые проходы между агрегатами шириной от 1 до 2 м.

Смазка компрессоров. Смазываемые части  компрессоров делятся на горячие и холодные. К первым относятся трущиеся части, соприкасающиеся со сжимаемым воздухом. Ко вторым относятся детали механизма движения.

Цилиндры поршневого компрессора смазываются разбрызгиванием масла из картера шатунами механизма движения у малых компрессоров простого  действия и подачей под давлением при помощи системы плунжерных насосов у крупных  компрессоров двойного действия. Масло в цилиндре компрессора, распределяясь тонким слоем по поверхностям  цилиндра и поршня  и соприкасаясь с непрерывно сменяющимися массами воздуха, подвергается действию высокой температуры и переменному давлению при этом масло окисляются. Легкие продукты возгонки, пары и мельчайшие частицы масла в виде взвеси выносятся в воздухосборник и сеть вместе с воздухом, а в цилиндре образуется нагар. Поэтому к маслам, применяемым для смазки цилиндров поршневых и ротационных компрессоров, предъявляются следующие требования: они  должны иметь высокостабильными и антикоррозийными.

Испытание компрессоров. После установки, а также  после капитального ремонта компрессоры подлежат испытанию, которому обычно предшествует наладка обкатка и опробование  компрессоров под нагрузкой. Кроме того, в процессе эксплуатации компрессоров проводятся периодические испытания для получения и определения основных показателей, характеризующих работу компрессоров. Целью испытания является определение фактической производительности, коэффициента подачи и объемного к.п.д., потребляемой мощности,   изотермического, механического и индикаторного к.п.д.

Более ограниченной целью испытания является измерение производительности компрессора.

Производительность компрессора выражается объемом воздуха, подаваемого в сеть в единицу времени, приведенным к условиям окружающей среды, за которые принимается давление, равное р₀=10,123*10⁴н/м² или 760 мм рm. Сm. И температура t₀=20⁰С.

Планово –предупредительный ремонт. Различают следующие виды планово-предупредительного ремонта компрессоров: текущий и капитальный.

Все виды ремонта производятся в соответствии с заранее составленным графиком. Для каждого компрессора ведется ремонтный журнал, в который подробно записывают результаты осмотров и ремонты лицами, их производившими. Каждому виду  ремонт предшествует осмотр и составление дефектной ведомости. 

{/spoilers}