Технология получения сжатого воздуха на поршневой и турбокомпрессорной установках
П
ринципиальная
схема воздушной поршневой компрессорной
установки
Рис. 2.5. Принципиальная схема двухступенчатой воздушной поршневой компрессорной установки: 1 – воздухозаборное устройство; 2 – воздухоочистительное устройство (фильтр); 3 – расходомерное устройство (обычно не устанавливается); 4 – всасывающий трубопровод; 5 – компрессор; 6 – приводной двигатель; 7 – промежуточный охладитель воздуха (ПО); 8 – нагнетательный трубопровод; 9 – пусковой, разгрузочный вентиль; 10, 15 – предохранительные клапаны; 11, 17 – запорные задвижки; 12 – концевой охладитель воздуха; 13 – масловодоотделитель; 14 – обратный клапан; 16 – воздухосборник (ресивер); 18 – магистральный воздухопровод или коллектор КС; 19 – продувочный бак.
Процесс получения сжатого воздуха происходит в следующем порядке. При работе компрессора атмосферный воздух проходит через воздухозаборник 1, фильтр 2, где очищается от пыли и капельной влаги, и по всасывающему трубопроводу поступает в 1-ю ступень компрессора 5, где сжимается до промежуточного давления.
Из 1-й ступени воздух нагнетается в промежуточный охладитель (ПО), где он охлаждается, и затем поступает во 2-ю ступень компрессора. Сжатый до конечного давления воздух по нагнетательному трубопроводу поступает в концевой охладитель (ВОК), где осуществляется частичная конденсация паров воды и масла. Охлажденный воздух проходит масловодоохладитель 13, где улавливаются капли воды и масла, и подается в воздухосборник 16. Далее сжатый воздух по магистральному трубопроводу подается в пневмосеть предприятия.
Слив конденсата из концевого охладителя, масловодоотделителя, ресивера осуществляется через продувочный бак 19.
Пусковой разгрузочный клапан 9 и запорная задвижка 11 предназначены для облегчения запуска поршневого компрессора. При пуске разгрузочный клапан 9 открыт, открывается и задвижка 17, задвижка 11 закрыта. Как только электродвигатель разовьет номинальные обороты клапан 9 начинают плавно закрывать, а задвижку 11 открывать (одновременно).
В многоступенчатых компрессорах между всеми ступенями устанавливают промежуточные воздухоохладители. Они позволяют существенно снизить удельные энергозатраты на сжатие и повысить надежность работы оборудования.
Установка запорной арматуры между компрессором и ближайшим по ходу воздуха предохранительным клапаном не допускается.
Охлаждение цилиндров компрессора и ПО может бать как последовательное, так и параллельное.
Технология получения сжатого воздуха в турбокомпрессорной установке
Принципиальная схема турбокомпрессорной установки для получения сжатого воздуха приведена на рис. 2.5.
В отличие от схемы с поршневым компрессором в ней отсутствует маслоотделитель, так как в воздухе нет масла. Не устанавливается также воздухосборник, так как турбокомпрессор в пределах рабочего диапазона характеристики саморегулируется. Кратковременные пиковые нагрузки восполняются аккумулирующей способностью воздухопроводов, имеющих большую емкость. Обязательно расходомерное устройство. Это, как правило, торцевая диафрагма.
При работе компрессора воздух из воздухозаборного устройства через фильтр и дроссельную заслонку поступает в 1-ю секцию сжатия. В секции может быть 1-3 центробежные ступени. После 1-й секции воздух охлаждается в ПО1, то же происходит и в ПО2 после 2-й секции. После последней секции воздух охлаждается в концевом охладителе с целью удаления из него части влаги. На напорной линии обязательны обратный клапан, противопомпажный и пусковой клапаны, запорная задвижка. Обратный клапан препятствует обратному току воздуха и раскрутке компрессора при аварийной остановке агрегата.
Н
а
участке между выходным патрубком
компрессора и первым предохранительным
клапаном по ходу движения воздуха
установка запорной арматуры запрещается.
.
Принципиальная схема трехсекционной воздушной турбокомпрессорной установки:
1 – воздухозаборное устройство; 2 – фильтр (фильткамера); 3 – расходомерное устройство (диафрагма, сопло Вентури); 4 – дроссельная заслонка на всасывании; 5 – компрессор (3-хсекционный); 6 – промежуточные охладители воздуха; 7 – концевой (конечный) охладитель воздуха; 8 – влагоотделитель; 9 – обратный клапан; 10 – запорная задвижка; 11 – пусковой (разгрузочный, выдувочный) клапан; 12 – автоматический противопомпажный клапан; 13 – глушитель шума; 14 – продувочный бак; 15 – магистральный воздухопровод
Перед пуском КУ для разгрузки электродвигателя открывается пусковой клапан 11 и закрывается дроссельная заслонка 4 на всасывании. В заслонке имеется щель или специальный клапан для пропуска небольшого количества воздуха для вентиляции проточной части ротора. В период раскрутки двигателя этот воздух сбрасывается в атмосферу через глушитель шума 13.
При выходе на номинальную частоту вращения ротора компрессора клапан 11 закрывается, а дроссельной заслонкой 4 устанавливают требуемые давление и расход воздуха. При выравнивании давления воздуха за компрессором и в воздушной магистрали 15 самостоятельно открывается обратный клапан 9 и воздух начинает поступать в общий коллектор или непосредственно в магистраль.