- •6.0. Компрессоры, их классификация и использование в различных отраслях промышленности
- •6.1. Принцип действия поршневых компрессоров.
- •6.2. Компрессоры, используемые на предприятиях нефтегазопереработки и нефтехимии
- •6.3. Поршневые компрессоры малой производительности
- •6.4. Поршневые компрессоры средней производительности
- •6.5. Поршневые компрессоры большой производительности
- •6.6. Дожимающие поршневые компрессоры
- •6.7. Поршневые компрессоры сверхвысокого давления
- •6.8. Компрессоры без смазки цилиндров
- •6.9. Компрессоры с лабиринтным уплотнением.
- •6.10. Мембранные компрессоры
- •6.11. Газомоторные компрессоры.
- •6.11. Коммуникации поршневых компрессоров
- •6.12. Эксплуатация поршневых компрессоров.
- •6.13. Обслуживание компрессора.
- •7.0. Центробежные компрессоры
- •Основные модификации центробежных компрессоров типа 43гц2
- •Ротационный компрессор
- •Центробежный компрессор, принцип его действия
- •Осевой компрессор
- •Эксплуатация турбокомпрессоров
- •Раздел первый
- •Назначение и классификация кс
- •2. Основное оборудование компрессорных станций
- •2.1. Газомотокомпрессоры
- •2.2. Турбоприводные газоперекачивающие агрегаты
- •2.3. Электроприводные газоперекачивающие агрегаты
- •2.4. Нагнетатели природного газа
6.3. Поршневые компрессоры малой производительности
Поршневые компрессоры малой производительности в большинстве случаев являются многооборотными и бескрейцкофными. В этих машинах вал установлен в подшипниках качения, и смазка цилиндров осуществляется разбрызгиванием из картера. Выпускаются компрессоры стационарные и передвижные. Приводом для передвижных компрессоров служат двигатели внутреннего сгорания и электродвигатели. Передвижные компрессоры выполняют с воздушным охлаждением Небольшие компрессоры, предназначенные для стационарных условий работы, выполняют как с воздушным, так и с водяным охлаждением.
6.4. Поршневые компрессоры средней производительности
Компрессоры средней производительности выпускаются горизонтальными, оппозитными, угловыми и вертикальными.
Угловые компрессоры занимают меньшую площадь, хотя динамическая уравновешенность их хуже, чем оппозитных. Примером могут служить угловые вертикально-горизонтальные крейцкопфные компрессоры типа П (прямоугольные), которые чаще всего выполняют двухрядными.
Условное обозначение (марка) компрессора характеризует основные параметры базы и машины. Например, марка 202ВП10/8 означает, что компрессор прямоугольного типа собран на угловой базе, в которой усилие на шток достигает 2 т, предназначен для сжатия воздуха, производительность компрессора 10 м3/мин, давление нагнетания 8 кгс/см2. Цифра, стоящая перед нулем, означает, что компрессор модернизован и указывает номер модификации. В уловное обозначение компрессора без смазки вводится буква С после первой цифры, например 2С2ВП10/8.
Рис. 6.3а. Продольный разрез компрессора 205ВП30/8
Рис. 6.3 б. Поперечный разрез компрессора 205ВП30/8:
1 – шатун; 2 – сальник; 3 – поршень; 4 – клапан; 5 – промежуточный холодильник; 6 – шток; 7 – крейцкопф; 8 – направляющие крейцкопфа; 9 – рама; 10 – цилиндр; 11 – статор электродвигателя; 12 – коленчатый вал; 13 – ротор электродвигателя; 14 – подшипники.
На рис. 6.3а,б, показаны продольный и поперечный разрезы компрессора 205ВП30/8. Компрессор двухступенчатый, служит для сжатия воздуха. Производительность компрессора 30 м3/мин, конечное давление 8 кгс/см2. Данный компрессор в основном используется на предприятиях нефтегазопереработки для обеспечения воздухом привода приборов КИП и А, а также для иных технологических операций (продувка трубопроводов и аппаратов, а также их опрессовка и т.д.).
Рама компрессора 9 представляет собой чугунную отливку коробчатой формы, на ней монтируют все остальные узлы машины. Для свободного доступа к узлам и деталям, требующим осмотра и ремонта, в раме имеются люки. К внутренним поперечным ребрам рамы крепят гильзы 8 - направляющие крейцкопфа. Гильзы выполнены из износостойкого чугуна и в случае износа легко заменяются. Нижняя часть рамы служит резервуаром для масла. Все отверстия и люки плотно закрывают крышками, а в месте, где коленчатый вал выступает наружу. Устанавливают уплотняющее войлочное кольцо, что исключает возможность загрязнения масла извне.
Рама компрессора отлита с фонарем, к которому крепят статор электродвигателя 11. Прямоугольные окна в фонаре предназначены для прохода окружающего воздуха через электродвигатель.
Стальной штампованный коленчатый вал 12 компрессора имеет одно колено, к которому присоединяются оба шатуна. Вал установлен на двух роликовых подшипниках 14. На щеках коленчатого вала укреплены чугунные противовесы для уравновешивания инерционных усилий движущихся масс кривошипно-шатунного механизма. Спиральная шестерня, установленная на конце коленчатого вала, передает вращение масляным насосам. Ротор 13 электродвигателя насажен на конец коленчатого вала.
Крейцкопф 7 выполнен за одно целое с башмаками и соединен со штоком 6 двумя закладными гайками, которые крепятся стопорными винтами. Гайки позволяют регулировать зазор между торцами поршня3 и цилиндра в крайних положениях поршня. Палец крейцкопфа при сборке запрессовывают в тело крейцкопфа и стопорят пружинным кольцом. В компрессорах установлены поршни облегченного типа.
Верхние головки штампованных шатунов 1 неразъемные. В них размещены игольчатые подшипники без внутренней обоймы. Нижние головки шатунов разъемные, с вкладышами, залитыми баббитом. Крышка нижней головки соединяется с телом шатуна двумя шатунными болтами из термически обработанной хромоникелевой стали.
Цилиндры и крышки цилиндров 10 охлаждаются водой. Во всех случаях, где это конструктивно оправдано, в цилиндры вставлены сменные рабочие гильзы, выполненные из специального износоустойчивого чугуна.
На компрессорах типа П применяют самодействующие пластинчатые клапаны 4 двух видов: кольцевые и прямоточные. В кольцевых клапанах пластины установлены перпендикулярно потоку газа и прижимаются к седлу пружинами, расположенными по окружности. Пластины изготовлены из легированной термически обработанной стали с повышенной износостойкостью и высокой ударной вязкостью. В прямоточных клапанах пластины установлены вдоль потока газа и прижимаются к седлам силами собственной упругости. Поток газа в этом клапане движется между пластиной и седлом, не изменяя своего направления. Кольцевые и прямоточные клапаны закреплены в гнездах упорными ботами и специальными нажимными стаканами, направляющими поток воздуха.
В цилиндрах компрессоров применяют самоуплотняющиеся сальники 2 с уплотняющими элементами различной конструкции. Ранее применялись сальники с чугунными и фторопластовыми уплотняющими кольцами. В настоящее время выпускают компрессоры с сальниками, имеющими конические уплотняющие элементы из различных антифрикционных композиций, состав которых входит фторопласт-4. Сальник этого типа состоит из нескольких последовательно расположенных секций, в каждой из которых кроме корпусной детали имеются уплотнительное, дроссельное и нажимное кольца и стягивающая их упругая муфта. Каждый пакет уплотняющих элементов поджимается с торца точечными кольцевыми пружинами, которые создают начальное уплотнение.
Между 1 и 11 ступенями всех многоступенчатых компрессоров расположен встроенный в раму промежуточный холодильник 5 с батареями из овальных оребренных трубок, которые отличаются незначительным сопротивлением протекающему газу, компактностью и легкостью. Между последующими ступенями установлены кожухотрубные холодильники из стальных трубок и холодильники типа «труба в трубе» с продольными ребрами.
Смазка компрессоров осуществляется двумя независимыми маслосистемами. Первая система смазки - от многоплунжерного насоса (лубрикатора) – предназначена для подачи масла в цилиндры и сальники. В компрессорах без смазки эта система отсутствует. Вторая (циркуляционная) система предназначена для смазки кривошипно-шатунного механизма. В блок смазки входят: шестеренчатый масляный насос, щелевой фильтр и масляный охладитель. Конструкция масляного фильтра позволяет без остановки машины очищать фильтрующие элементы скрепками, поворачиваемыми рукояткой.
В компрессорах типа П применена открытая система водяного охлаждения. Вода, пройдя масляный и газовый холодильники и цилиндры, поступает в сливные воронки с открытыми окнами, через которые можно следить за количеством и температурой охлаждающей воды.
У компрессоров общего назначения регулирование производительности осуществляется автоматически. При повышении давления в сети выше установленной нормы используют дополнительные мертвые пространства, вследствие чего производительность компрессора снижается до 60% от номинальной.
Система автоматики и защиты воздушных компрессоров обеспечивает:
- аварийную остановку приводного электродвигателя при падении давления смазки в механизме движения компрессора и повышении температуры воздуха на нагнетании каждой ступени выше допустимой;
- ступенчатое регулирование производительности (100 и 60% от номинальной для компрессоров 202ВП10/8 и 205ВП30/8);
- выдачу информации о причине аварийной остановки.
Для оперативного управления компрессором на диспетчерском щите имеются приборы сигнализации, приборы, контролирующие давление и температуру воздуха по ступеням компрессора, наличие напряжения, приборы, включающие электродвигатель и регулирующие производительность.
Система автоматики газовых компрессоров по своему решению и конструктивному исполнению значительно отличается от схем автоматики воздушных компрессоров. Это вызвано условиями эксплуатации газовых компрессоров во взрывоопасных помещениях. Автоматика обеспечивает защиту компрессора от аварии, отключая электродвигатель и одновременно подавая световой и звуковой сигналы в случаях:
- падения давления масла в циркуляционной системе смазки компрессора;
- прекращения подачи охлаждающей воды;
- отклонения давления газа на всасывании от допустимых величин;
- неправильного распределения давления газа по ступеням;
- превышения конечного давления;
- прекращения продувки электродвигателя.
Схема автоматики предусматривает возможность подключения дополнительных сигнальных устройств, показывающих причину аварийной остановки компрессора, а также устройств, блокирующих электродвигатель компрессора при аварийных нарушениях технологического режима работы установки, в состав которых входит компрессор.