книги / Стационарные установки шахт

диска. Специальный диск (думмис) частично разгружает ротор от осевого усилия. Все эле­ менты ротора изготовляются из высококаче­ ственной стали, обеспечивающей нормальные запасы прочности при рабочем режиме. Каждое рабочее колесо балансируется статически, а ро­ тор в собранном виде балансируется динами­ чески. Посадка рабочих колес на вал осуще­ ствляется в горячем состоянии на шпонках.

Для получения на выходе из компрессора избыточного давления сжатого воздуха, рав­ ного 8 кгс/см2, рабочие ступени соединены последовательно. Воздух из рабочего колеса 1

первой ступени (см. рис. 3.8) попадает в диф­ фузор 3, а оттуда, проходя через обратный направляющий аппарат 2, поступает в рабочее колесо второй ступени 5 и т. д.

Ротор компрессора соединяется с шестерней редуктора посредством зубчатой муфты, состоя­ щей из двух зубчатых втулок, насаженных на концы валов компрессора и шестерни редук­ тора, зубчатой обоймы, входящей в зацепление с зубчатыми втулками, и двух пружинных колец, ограничивающих осевой разбег обоймы.

Между компрессором и электродвигателем устанавливается редуктор Р-3000/2,55, пред­ назначенный для повышения числа оборотов компрессора. Передаточное отношение редук­ тора — 7636 : 3000, передаваемая мощность — 3000 кВт.

Корпус редуктора отлит из чугуна и имеет горизонтальный разъем. На крышке корпуса имеются люк для осмотра зубчатого зацепления и дефлектор, предназначенный для выпуска паров масла. На крышках подшипников уста­ новлены термометры сопротивления, контроли­ рующие работу вкладышей. Вал-шестерня ре­ дуктора откована из одного куска легирован­ ной стали и установлена на двух опорных вкладышах. Колесо насажено на кованый из стали вал. Один конец вала колеса устанавли­ вается на опорном вкладыше, а другой, име­ ющий бурты, — на опорно-упорном вкладыше. Все вкладыши стальные, залитые баббитом Б-83.

Зубчатая передача редуктора — двухполушевронная, вследствие чего редуктор практи­ чески не испытывает осевого давления. Масло для смазки подается из маслопровода в нижние половины вкладышей через дроссельные шайбы, устанавливаемые в специальных выточках на корпусе редуктора. Масло для смазки зубчатой пары поступает через дроссельную шайбу и флейту, отлитую заодно с корпусом редуктора. К последнему присоединен главный зубчатый насос, подающий смазку в масляную систему агрегата. Насос приводится во вращение от вала колеса редуктора.

Компрессор снабжен двумя воздухоохла­ дителями 6 и 7 (см. рис. 3.7), размещенными

горизонтально под корпусом компрессора. Для облегчения разборки и уменьшения площади, необходимой для монтажа, трубчатый пучок выполнен из двух одинаковых частей, каждая из которых занимает половину длины воздухо­ охладителя. При разборке трубные пучки вме­ сте с боковыми крышками вынимаются из кор­ пуса в стороны. Конструкция воздухоохлади­ телей допускает выемку и чистку пучка трубок без разборки корпусов воздухоохладителей и без разъединения воздухопроводов между корпусом компрессора и воздухоохладителем.

Для охлаждения масла, циркулирующего в масляной системе, компрессор снабжен масло­ охладителем, представляющим собой пучок тру­ бок, расположенный в стальном корпусе. Труб­ ки — латунные, развальцованные в двух труб­ ных досках. Поверхность охлаждения масло­ охладителя 5 м2. Внутри трубок проходит охлаждающая вода, снаружи трубки омываются маслом, движение которого направляется пере­ городками. Нижняя трубная доска закрыта крышкой и свободно располагается в корпусе, не препятствуя тепловому расширению трубно­ го пучка.

Давление охлаждающей воды должно быть всегда меньше давления масла в маслоохлади­ теле, чтобы избежать попадания роды в масло. В схему маслопровода включены два масло­ охладителя, работающие параллельно. При не­ обходимости один из них временно может быть отключен.

Система маслоснабжения обеспечивает пода­ чу масла для смазки трущихся частей (под­ шипников, зубчатых соединительных муфт, зуб­ чатой пары редуктора) и работы устройств противопомпажной защиты и регулирования производительности компрессора. Система мас­ лоснабжения состоит из следующих узлов:

главного зубчатого масляного насбса произ­ водительностью 400 л/мин, приводимого от вала колеса редуктора;

пускового зубчатого электронасоса произво­ дительностью 180 л/мин при частоте вращения вала 2870 об/мин;

масляного бака емкостью 2000 л с фильтрами; двух маслоохладителей с общей поверхностью

охлаждения 10 м2; маслопровода с арматурой.

В периоды пуска и остановки компрессора масло подается пусковым масляным насосом, приводимым в действие электродвигателем пере­ менного тока. Поддержание необходимого дав­ ления масла в системе достигается регулиров­ кой предохранительного клапана, который дол-

жен быть отрегулирован на давление 1 кгс/см2. При повышении давления клапан открывается и излишек масла сливается в масляный бак.

Компрессор снабжается автоматическим ре­ гулирующим устройством, посредством кото­ рого поддерживается постоянное давление на­ гнетания.

При работе компрессора предусматриваются дистанционные измерение и контроль:

температуры подшипников компрессора и редуктора, воздуха (до и после компрессора и промежуточных воздухоохладителей), охлаж­ дающей воды (до и после промежуточных воздухо- и маслоохладителей), масла (до и после маслоохладителя);

давления воздуха, масла и охлаждающей воды;

разрежения воздуха на всасывании компрес­ сора;

производительности компрессора. Компрессор снабжается комплектом приспо­

соблений для подъема ротора и верхней части корпуса, а также приспособлением для подъема ротора при осмотре вкладышей.

Компрессор К-250-61-2

Компрессор К-250-61-2 в аэродинамическом и конструктивном отношении подобен компрес­ сору К-500-61-1, поэтому описание его не приводится.

Компрессор ЦК-И 5/9

Компрессор ЦК-115/9, выпускаемый Казанским компрессорным заводом, предназначен для ста­ ционарных установок и служит для сжатия воздуха от атмосферного до избыточного давле­ ния 8 кгс/см2. Компрессор представляет собой машину с внешним охлаждением сжимаемого воздуха без направляющих аппаратов, со спи­ ральным отводом воздуха после каждой сту­ пени и наружным перепуском газа из ступени в ступень. В первом корпусе компрессора две ступени, во втором — четыре.

Компрессор К-250-61-2 предназначен для ста­ ционарных установок и служит для сжатия воздуха от атмосферного до избыточного давле­ ния 8 кгс/см2.

Компрессор К-250-61-2, так же как и ком­ прессор К-500-61-1, является одноцилиндровой машиной с шестью ступенями сжатия, состоя­ щими из трех секций, с двумя внешними про­ межуточными воздухоохладителями, установ­ ленными после первой и второй секций ком­ прессора.

Техническая характеристика компрессорной установки

Компрессор ЦК-115/9 (рис. 3.9) состоит из секций низкого давления 1 и высокого давле­ ния 3, соединенных между собой промежуточной

Подшипники зубчатого колеса со стороны, противоположной приводу, выполнены радиаль­ но-упорными и служат для фиксации положе­ ния зубчатой пары в редукторе и восприятия случайных осевых усилий. Устройство под­ шипников редуктора аналогично устройству подшипников компрессора, за исключением упорной части радиально-упорного подшипни­ ка, которая выполнена в виде залитых бабби­ товых буртов. Со стороны радиально-упорного подшипника соосно с валом зубчатого колеса установлен рабочий маслонасос, ведущая ше­ стерня которого соединена с концом вала зуб­ чатого колеса. Зубчатое колесо подвергается динамической балансировке.

Смазка подшипников и зубьев передачи про­ изводится от общей масляной системы.

Воздухоохладители компрессора состоят из корпуса, пучка трубок и двух крышек. Кор­ пуса охладителей — цилиндрические или пря­ моугольные — сварные с патрубками для входа и выхода воздуха. Крышки водяной полости всех охладителей — чугунные, литые, имеют перегородки, которые делят водяную полость на несколько секций. В пучок входят две трубные решетки и оребренные накаткой труб­ ки. Концы оребренных трубок имеют круглые сечения и укрепляются в трубных решетках пайкой. Воздух во всех охладителях движется в межтрубном пространстве, охлаждающая вода — в трубках.

Корпуса охладителей имеют опорные лапы, с помощью которых они устанавливаются на специальных балках фундамента. В верхней водяной камере предусмотрено отверстие для выпуска воздуха при заполнении воздухоохла­ дителя водой и проверки наличия воды в охла­ дителе. В нижней водяной камере имеется отверстие для спуска воды при остановке агрегата.

Для спуска сконденсировавшейся влаги из межтрубного пространства предусмотрены от­ верстия, которые соединены с дренажной труб­ кой. Для улавливания капельной влаги, уноси­ мой воздухом из концевого воздухоохладителя, устанавливается влагоотделитель циклонного типа. Отделение влаги производится методом центробежной сепарации. Благодаря танген­ циальному расположению входного конуса и наличию спирального канала газ внутри влагоотделителя движется по винтовой линии. Воз­ никающая при этом центробежная сила прижи­ мает капли влаги к стенкам корпуса, откуда влага стекает на дно влагоотделителя, а затем отводится в дренажную линию. Отделенный от влаги газ выходит через патрубок, приваренный к верхнему днищу.

Система смазки компрессора — принудитель­ ная, циркуляционная. Применяемое масло — турбинное 30 (ГОСТ 32—74); из маслобака оно всасывается основным шестеренным насосом через приемный клапан, смонтированный на маслобаке.

Для обеспечения постоянного давления масла на подводе к местам смазки маслосистема имеет перепускной клапан, который поддерживает давление в напорном коллекторе равным 0,9— 1,2 кгс/см2. Излишки масла из перепускного клапана сбрасываются в масляный бак.

Нагнетаемое маслонасосом масло очищается в маслофильтре и охлаждается в маслоотдели­ теле. Для подачи смазки в периоды пуска и остановки компрессора маслосистема имеет пу­ сковой масляный насос вертикального типа с двумя зубчатыми шестернями. Маслонасос устанавливается на маслобаке и приводится в действие через кулачковую муфту электро­ двигателем переменного тока. Электродвига­ тель пускового маслонасоса сблокирован с глав­ ным электродвигателем компрессора по давле­ нию масла таким образом, что пуск последнего невозможен без предварительного запуска пу­ скового маслонасоса, а остановка главного электродвигателя и падение давления масла

насос шестеренного типа, который устанавли­ вается на редукторе и приводится во вращение от вала зубчатого колеса через специальную муфту.

Для охлаждения масла используется гори­ зонтальный маслоохладитель кожухотрубного типа. Вода пропускается по трубкам, запаян­ ным в трубных досках. В межтрубное простран­ ство поступает масло. Многоходовое зигзаго­ образное движение масла осуществляется с помощью специальных перегородок типа диск-кольцо. Слив воды из маслоохладителя — свободный.

Для защиты маслосистемы от чрезмерного повышения давления масла и автоматического поддержания давления в напорном коллекторе служит перепускной клапан пружинного типа. Клапан настраивается на необходимое давление срабатывания при работающем пусковом маслонасосе и температуре масла в пределах 35— 40° С.

Компрессор снабжен автоматическим регу­ лирующим устройством, поддерживающим по­ стоянное давление нагнетания.

Регулирование давления осуществляется дрос­ сельной заслонкой, установленной на всасы­

вающей линии, и байпасным клапаном, располо­ женным после влагоотделителя, на ответвлении напорного трубопровода к всасывающей линии. При небольших изменениях расхода воздуха регулирование осуществляется поворотом дрос­ сельной заслонки. При значительном умень­ шении расхода воздуха во избежание работы в неустойчивой зоне часть сжатого воздуха дросселируется байпасным клапаном во вса­ сывающую линию. Поворот дроссельной за­ слонки и открытие байпасного клапана произ­ водятся электроприводами, которые могут упра­ вляться как автоматически от электронного ре­ гулятора, так и дистанционно с пульта управ­ ления.

Регулирование давления осуществляется пу­ тем изменения производительности компрес­ сора от 100 до 0%.

Аварийная остановка компрессора с одно­ временной подачей светового и звукового сигна­ лов осуществляется в следующих случаях:

при повышении температуры подшипников и температуры масла на сливе из подшипников до 75° С;

при повышении температуры газа на нагне­ тании;

при снижении давления масла в коллекторе до 0,5 кгс/см2;

при снижении расхода охлаждающей воды до 60 м3/ч;

при осевом сдвиге ротора компрессора на

1мм.

Запорная и регулирующая арматура имеет

автоматическое, дистанционное и ручное упра­ вление.

В настоящее время Казанским компрессор­ ным заводом осваивается производство нового центробежного компрессора ЦК-160/9 с расчет­ ной объемной производительностью (по усло­ виям всасывания) 160 м3/мин и абсолютным давлением нагнетания 9 кгс/см2.

Отличительной особенностью этой компрес­ сорной установки является ее одноэтажное исполнение. Компрессор представляет собой однокорпусную четырехступенчатую центро­ бежную машину со встроенными в корпус охладителями газа. Привод компрессора осуще­ ствляется от электродвигателя 2АРМ-1000/6000 через повышающий редуктор.

Корпус и редуктор, соединенные между собой зубчатой муфтой, установлены на общей свар­ ной раме, которая одновременно служит масло­ баком. К раме пристроен электродвигатель, соединенный с редуктором упругой муфтой. Пусковой маслонасос, блок маслофильтров, мас­ лоохладитель, трубы водяной системы и систе­ мы смазки, часть запорной и регулирующей

арматуры также расположены на раме ком­ прессорной установки.

Все это позволило выполнить компрессорную установку компактной, с максимальной завод­ ской готовностью к эксплуатации, простой и удобной в обслуживании.

§ 4. Передвижные компрессоры

Компрессор ЗИФ-ШВ-5

Компрессор ЗИФ-ШВ-5 предназначен для ра­ боты в подземных условиях угольных шахт при проведении подготовительных выработок и других горных работах, где необходимо пи­ тание сжатым воздухом пневматических инстру­ ментов и моторов, и служит для сжатия воз­ духа от атмосферного до избыточного давления 7 кгс/см2. Компрессор — винтового типа, одно­ ступенчатый, маслозаполненный, приводится во вращение от асинхронного рудничного взры­ вобезопасного электродвигателя трехфазного переменного тока с короткозамкнутым ротором (напряжение 380/660 В). Электродвигатель соединяется с компрессором через повышающий редуктор.

В компрессорную станцию кроме компрес­ сора, редуктора и электродвигателя входят: воздухосборник, масляный холодильник и фильтр, система регулирования производитель­ ности, тепловая защита, приборный щит и электрооборудование. Все узлы, кроме пуска­ теля и ящика с ЗИПом, смонтированы на раме ходовой части.

но и обратным клапаном, так как в случае работы станции на общую магистраль при превышении давления в магистрали над дав­ лением в воздухосборнике исключает поступ­ ление воздуха из магистрали в воздухосборник.

Для отвода тепла от масла служит трубчатый холодильник с вертикальным расположением трубок. Холодильник — пятиходовой с воз­ душным охлаждением, состоит из трубного пучка, верхнего и нижнего коллекторов и диф­ фузора. Трубный пучок представляет собой набор стальных плоскоовальных трубок. Труб­ ки сверху и снизу закреплены в стальных балках. Для герметичности трубки развальцо­ ваны и пропаяны. Верхняя и нижняя балки соединены двумя стойками. Для увеличения охлаждающей поверхности на трубки насажены пластины. Горячее масло из воздухосборника по шлангу поступает в нижний коллектор и проходит по трубкам сначала вверх (в верхний коллектор), затем вниз (в нижний коллектор), далее опять вверх и так пять раз. Масло за­ канчивает свой путь в верхнем коллекторе холодильника, через отверстие которого по­ ступает в масляный фильтр. Масло охлаждается потоком воздуха, прогоняемым между трубками и пластинами вентилятором компрессора. Диф­ фузор уменьшает аэродинамическое сопротив­ ление воздушного тракта, предотвращает под­ сос воздуха с боков и тем самым увеличивает эффективность вентилятора.

Для очистки масла, поступающего в ком­ прессор, установлен масляный фильтр, состоя­ щий из фильтрующего пакета, помещенного в стакане, крышки и стержня. Фильтрующий пакет рукояткой стержня периодически повора­ чивается вокруг своей оси, и основные пла­ стины, проходя мимо скребков, очищаются от грязи. В крышке фильтра помещен перепуск­ ной клапан, который открывается при засоре* нии фильтра, и масло, минуя фильтрующий пакет, проходит в выходное отверстие в крышке.

На раздаточной трубе компрессора установ­ лен выпускной клапан, предназначенный для автоматического выпуска воздуха из воздухо­ сборника в момент остановки компрессора.

Тепловая защита компрессора состоит из термовыключателя и выключающего устрой­ ства. Термовыключатель установлен в нагнета­ тельной трубе компрессора. При нагревании воздуха в нагнетательной трубе до 118° С легкоплавкий сплав, которым впаяна медная пробка в наконечник термовыключателя, рас­ плавляется и медная пробка выталкивается сжатым воздухом внутрь термовыключателя. Сжатый воздух по трубопроводу поступает к выключающему устройству и своим давлением

перемещает поршень. Поршень поворачивает рычаг, который через рычаг кнопочного поста нажимает на кнопку «Стоп» и отключает элек­ тродвигатель от сети.

На раздаточной трубе компрессора установ­ лен приборный щит, на котором размещены следующие контрольно-измерительные приборы: манометр для контроля давления масла на входе в компрессор, манометр для контроля давления воздуха в воздухосборнике, дистан­ ционный термометр для контроля температуры масла.

Работа компрессора происходит следующим образом (рис. 3.12).

Наружный воздух через воздушный фильтр 15 и дроссельный клапан 16 поступает в зону всасывания. В компрессоре 14, приводимом

вдействие электродвигателем 18 через муфту 19

иредуктор 21, воздух винтами сжимается до

давления 7 кгс/см2. Одновременно масляный насос 11 основной секцией подает масло под

нужным давлением в рабочую зону винтов. При превышении давления масла в нагнета­ тельной линии срабатывает редукционный кла­ пан 12, соединяя зону нагнетания с зоной

всасывания. Из зоны нагнетания компрессора смесь воздуха с маслом через обратный кла­

пан 22 и нагнетательную трубу 24 поступает в воздухосборник 1, где масло выделяется и

опускается в нижнюю часть воздухосборника. Воздух с остатками масла проходит через маслоотделитель 2 и окончательно очищается.

Очищенный воздух через клапан минимального давления 4, раздаточную трубу 3 и вентили

поступает к потребителю. На нагнетательной линии установлен предохранительный клапан 5. Выпускной клапан 6 соединен трубками с воз­

духосборником и зоной всасывания компрес­ сора. От раздаточной трубы, размещенной за клапаном минимального давления, воздух от­ водится в систему регулирования производи­ тельности.

Для замера давления воздуха в воздухосбор­ нике от него отводится трубка на приборный щит 13. Масло из воздухосборника под дей­

ствием насоса подается через шланг в нижний коллектор холодильника 7. Пройдя последний, масло поступает в масляный фильтр 8, снаб­ женный клапаном 9, пропускающим масло при

засорении фильтра мимо фильтрующего эле­ мента. После масляного фильтра масло по­ ступает в масляный насос. По трубке, идущей снаружи корпуса компрессора, масло попадает в редуктор, скапливается в его нижней части и отсасывается трубкой 20 в зону всасывания. Для улучшения отсоса масла в редуктор по­ дается воздух от нагнетательной трубы 23.