книги из ГПНТБ / Вьюшин, В. Д. Эксплуатация компрессорных установок

Хв = 1 - а(£°-8- 1 ) ,

где Е — степень повышения давления в данном цилин­ дре, равная отношению абсолютного давления нагнетания к абсолютному давлению всасы­

вания; 0,8 — коэффициент, учитывающий политропный про­

цесс расширения.

Величина коэффициента относится к среднему пока­ зателю политропы для ступеней низкого давления.

Зная значения всех указанных коэффициентов, мож­ но определить коэффициент подачи компрессора:

Для расчета производительности компрессора до и после его реконструкции можно воспользоваться фор­ мулой:

20

.д£

р

<?/

а,г

Q2,

оА

0,5

Рис. 3. Номограмма для определения коэффициента Е, учитывающего расширение измеряемой среды (для диафрагм):

Рис. 4. Номограмма для определения исходного коэффициента рас­ хода а (для диафрагм), поправочного коэффициента Ki на шерохо­ ватость трубы и поправочного коэффициента Ki на неостроту кромки диафрагмы,

или составляют техническую характеристику компрес­ сорной установки. Проводят ревизию клапанов, арма­ туры, проверяют чистоту поверхностей охлаждения и плотность всех соединений. Перечень, класс точности расстановку приборов, необходимых для испытаний, указывают на принципиальной схеме (рис. 6).

Установка приборов расхода должна быть осуществ­ лена в соответствии с правилами 28—64.

Рис. 6. Схема замера параметров сжимаемого воздуха и охлаж­ дающей воды при испытании компрессора:

температура воды после 1 и 2-й ступеней, промежуточного конечного холо­

4 — диафрагма; 5 —термометр; 6,8 — цилиндры компрессора; 7 — мерный бак

23

Избыточное давление измеряют пружинными мано­ метрами, которые перед испытанием следует проверить на грузовом прессе. Установку манометров нужно про­ водить после гасителей пульсации (влагоотделителей, рессиверов, холодильников).

Для установки манометров необходимо соблюдать следующие требования:

1) максимальное давление, измеряемое манометром, не должно превышать показаний более половины шка­ лы при колеблющейся нагрузке и более двух третей

шкалы при статистическом давлении, минимальное из­ меряемое давление должно быть не менее одной трети

шкалы; 2) в показаниях манометра необходимо учитывать

разницу высот установленного манометра и трубопро­ вода, в котором измеряется давление (при наличии

всоединительном трубопроводе жидкости);

3)манометры следует подсоединять через сифон­

ную трубку и трехходовый кран.

Таблица 2

Рекомендуемые характеристики и значения допусков для установки манометров

Для выявления недостатков работы компрессора из­ мерение расхода охлаждающей воды, проходящей через

холодильники и рубашки цилиндров, не требует боль­ шой точности, и в отдельных случаях его можно опреде­ лить путем заполнения тарированных емкостей. Температуру при испытаниях наиболее целесообразно измерять

23

ртутными термометрами, погруженными в гильзы, за­ полненные маслом с температурой кипения более вы­ сокой, чем температура измеряемой среды. Перед ис­ пытанием термометры необходимо проверить. При этом особое внимание следует уделять установке гильз тер­ мометров. Термометр, погруженный в короткую тол­ стую гильзу, установленную вблизи от цилиндра, будет показывать не температуру протекающего воздуха, а некоторую среднюю величину между температурой ме­ талла и воздуха. Гильзы устанавливают на расстояние не менее 300 мм от фланца цилиндра. Глубина погру­ жения гильзы на горизонтальном участке трубопровода должна быть не менее 0,67 диаметра трубы, на верти­ кальном участке гильзу следует опустить до центра трубы под углом 35—45° к оси трубопровода навстречу движению потока.

Определенную роль в правильной эксплуатации компрессора играет расход и качество масла. Измере­ ние его расхода зависит от размеров и конструктивных особенностей компрессорной установки. Однако в боль­ шинстве случаев изменение количества масла в системе определяется по количеству масла, добавляемого в кар­ тер, маслобак и лубрикатор.

Масло предназначено для создания в трущихся па­ рах компрессора жидкостного трения, которое умень­ шает потери мощности и в значительной степени сни­ жает износ трущихся деталей машин. Смазочные свой­ ства масла зависят от его вязкости при изменении температуры. С уменьшением вязкости масла снижа­ ются механические потери, но при значительном увеличении температуры наступит момент появления полужидкостного трения, что приведет к повышению потерь мощности. Кроме того, увеличится нагароотложение, окисляемость и образование смолистых веществ, что, в свою очередь, может создать условия для само­ воспламенения нагаромасляных отложений. Поэтому при эксплуатации температуру масла необходимо под­ держивать в пределах технических условий для опреде­ ленного сорта и в зависимости от данных завода-изго- товителя компрессора. Электрическая мощность, по­ требляемая двигателем привода компрессора и другими агрегатами, измеряется электротехнической лаборато­ рией, оснащенной необходимыми приборами.

24

/ 7

}—

Рис. 7. Схема испытания компрессора на производительность:

/ — компрессор; 2 — ресивер; 3 —задвижка на обводной линин; 4 —нагнетатель­ ный коллектор станции; 5 — предохранительный клапан: 6 — фильтр; 7 — кол­ лектор для проведения испытаний; 5 — манометр; 0 — термометр; 10 — измери­ тельная диафрагма; // — задвижка для сброса воздуха в атмосферу.

Давление в цилиндре и характер его' изменения определяют путем снятия индикаторных диаграмм или осциллографами. Индикаторные диаграммы позволяют находить неисправности в клапанно-поршневой системе компрессора (приложение 1).

На основании технической характеристики и схемы составляют перечень подготовительных работ и разра­ батывают эскизы деталей, которые необходимы для проведения испытаний. От выбора места установки измерительного прибора зависит качество проводимых испытаний. При проведении их следует соблюдать ряд положений, без которых нельзя получить надежных ре­ зультатов, а именно: 1) испытания проводятся при установившемся режиме работы установки, который определяется устойчивостью показаний измерительных

25

Г л а в а II

МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ.

НАДЕЖНОСТЬ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ

Реконструкция и модернизация существующего обо­ рудования наряду с улучшением экономических и тех­ нических показателей должна повышать надежность его работы, снижать удельный расход энергии на еди­ ницу вырабатываемого воздуха, улучшать условия тру­ да, повышать безопасность работы, упрощать и удешев­ лять эксплуатацию, положительно влиять на произво­ дительность труда и себестоимость вырабатываемого воздуха. Экономичность работы компрессорной станции зависит от длительности межремонтного периода, стои­ мости ремонта и реконструкции, количества обслужи­ вающего персонала, его квалификации и производи­ тельности труда. Поэтому перед проведением модерни­ зации конкретного энергетического оборудования необходимо рассмотреть ее экономическую целесообраз­ ность, сравнивая расчетные условно-годовые затраты при трех вариантах его работы, а именно:

1.Замене устаревшего оборудования новым.

2.Работе на существующем оборудовании без его модернизации до полного износа.

3.Работе на модернизируемом оборудовании с уче­ том затрат на модернизацию.

Расчет затрат определяется по формулам:

3i — Сх- Г Р п • Ki\

Зг = [С2 + Р„ СК, + К2)} ■

27

Си С2, Сз — годовые эксплуатационные затраты, со­ ответствующие устаревшему, модернизируемому и ново­ му энергооборудованию (амортизация, обслуживание и ремонт, расход электроэнергии, тепла и т. п.);

Рн — нормативный коэффициент эффективности (для энергетики = 0,125);

К\ — остаточная (недоамортизированная) часть пер­ воначальной стоимости энергооборудования. В нее вхо­ дят: цена оборудования (в ценах, приведенных к момен­ ту модернизации или реноваций), транспортные и мон­ тажные расходы;

Кз— дополнительные капитальные вложения, связан­

плекса агрегатов соответственно при работе устаревше­ го, модернизированного или нового оборудования.

При модернизации энергетического оборудования должен быть решен ряд задач:

1. Повышение эксплуатационной надежности и уде­ шевление ремонта.

2.Улучшение условий труда и повышение безопас­ ности работы на данном оборудовании.

3.Упрощение и удешевление эксплуатации.

4.Возможность автоматизации модернизируемого оборудования.

5.Повышение мощностей оборудования и интенси­ фикации технологических процессов.

28

Внедряя любой комплекс работ по модернизации оборудования компрессорной станции, необходимо учи­ тывать положения теории надежности, которая, иссле­ дуя связь между показателями экономичности, эффек­ тивности, надежности, разрабатывает методы оптималь­ ных режимов, профилактических и ремонтных работ при эксплуатации установок, методы обоснования норм, устанавливает количественные характеристики и т. д.

Одним из понятий теории надежности является поня­ тие об отказе и безотказности. Под безотказностью в пашем случае следует понимать способность 'компрес­ сора сохранять работоспособность в течение определен­ ного интервала времени при реальных условиях экс­ плуатации, а отказ — это частичная или полная утрата свойств агрегата, которые существенным образом сни­ жают работоспособность или приводят к ее полной потере.

Другим важным понятием теории надежности явля­ ется долговечность оборудования. В это понятие вкла­ дывается способность компрессора находиться в дли­ тельной эксплуатации при необходимом планово-преду­ предительном ремонте. Таким образом, понятие надежности, как комплексное, наиболее полно характе­ ризует безотказность, долговечность и ремонтопригод­ ность.

Компрессорный агрегат рассматривается как систе­ ма, состоящая из различной комбинации следующих элементов: нагнетатель, электродвигатель, контрольноизмерительные приборы, контрольно-регулирующая ап­ паратура и др. Под элементом понимается не только неразложимая часть системы, но и любое устройство, надежность которого отличается от надежности состав­ ляющих его частей.

Компрессорная станция — это сложный комплекс тех­ нических устройств, представляющих такие отрасли про­ мышленности, как энергомашиностроение, электрическое машиностроение, автоматика, КИП и др. Под надеж­ ностью работы компрессорной станции следует пони­ мать ее способность держать заданные режимы работы, обеспечивающие бесперебойное снабжение производства сжатым воздухом.

Обработка статистического материала по работе компрессорных станций ряда заводов показала, что на­ дежность работы компрессоров находится в прямой

29