Вспомогательное оборудование компрессорных станций

Загрязнения сжатого воздуха и их воздействие на пневматические приводы и системы. Компоненты загрязнений. Воздействие загрязнений на пневматические приводы и системы потребления сжатого воздуха. Способы очистки сжатого воздуха

Технико-экономические требования к очистке воздуха зависят от конструктивного исполнения и материала пневматических систем, от величины зазоров и размеров отверстий, от требований надежности и долговечности систем, от эксплуатационных условий.

В соответствии с такими требованиями для некоторого упрощения изложения материала можно условно выделит три вида очистки воздуха:

1) Грубая очистка - при которой улавливается крупная пыль (диаметр частиц свыше 100 мкм);

2) Средняя очистка - улавливается мелкая пыль от 10 до 100 мкм;

3) Тонкая очистка - при которой осуществляется практически полная очистка воздуха от пыли.

Компоненты загрязнений.

Загрязнения воздуха можно разделить на три группы:

1. Загрязнения в виде влаги (масло, кислоты, щелочи).

2. Твердые загрязнения.

3. Газообразные загрязнения.

Масло попадает в воздушную сеть при сжатии воздуха поршневыми компрессорами. Проникая между поршневыми маслосъемными кольцами и стенками цилиндра, масло попадает в рабочую полость компрессора.

Засорение воздуха кислотами и щелочами происходит при попадании во всасывающий патрубок компрессора газообразных загрязнений и дальнейшем соединении их с парами воды.

Вода попадает в пневматическую сеть вместе с атмосферным воздухом, засасываемым компрессором.

Твердые загрязнения являются наиболее распространенными загрязнениями. Их можно разделить на следующие группы.

--Примеси металлического происхождения: стружка, окалина, продукты коррозии.

--Неорганические примеси: песок, производственная пыль, притирочные составы и абразивы.

--Органические примеси: органическая пыль, частицы резины, волокнистые материалы, краски, лаки, смолы, нагар, графит, сажа.

Запыленность воздуха в районах расположения предприятий меняется в широких пределах в зависимости от удаленности от источников выброса пыли в атмосферу, сезонных и погодных условий и д.р. Размеры загрязняющих воздух частиц могут составлять от долей микрона до нескольких миллиметров. Загрязнения, содержащиеся в воздухе, могут оказывать физическое и химическое воздействие на пневматические устройства.

Физическое воздействие проявляется в следующем виде:

1. Закупорка отверстий и сопел влагой, льдом и механическими частицами.

2. Смывание смазки.

3. Повреждение рабочих поверхностей клапанов, мембран, золотников.

4. Износ и заклинивание трущихся поверхностей

Результатом химического воздействия загрязнений является коррозия металлических и разрушение резиновых деталей растворами кислот, щелочей и других химически активных компонентов.

Способы очистки.

Для очистки от твердых загрязнений и влаги в жидком состоянии применяются два способа: пропуск воздуха через пористую перегородку (процесс фильтрации) и использование силовых полей (инерционное, гравитационное и электростатическое)

Способ очистки воздуха от механических примесей в пылеулавливающих камерах и фильтрах без применения специальных увлажняющих рабочую поверхность фильтра веществ (обычно масел) относится к сухому способу очистки.

Для очистки воздуха от влаги в парообразном состоянии применяется конденсирование паров влаги при охлаждении воздуха, а также абсорбционная и адсорбционная осушка воздуха. Влагу, содержащуюся в воздухе, предназначенном для установки разделения, удаляют вымораживанием в блоках предварительного аммиачного охлаждения или в теплообменниках-вымораживателях. Адсорбцию влаги в воздухе осуществляют силикагелем, активным глиноземом или цеолитами в блоках осушки. Эффективность осушки определяют по точкам росы осушенного воздуха или газа.

Чистка воздуха от газообразных загрязнений (чаще всего от СО₂ в воздухоразделительных установках) осуществляется вымораживанием газа-примеси, химическим поглощением и адсорбцией. Вымораживание и адсорбция относятся к физическим методам очистки.

Для обеспечения экономичной, надежной и длительной работы компрессорной станции, уменьшения износа компрессоров, а также для подачи потребителям сжатого воздуха требуемого давления, необходимой температуры, чистоты и минимальной влажности компрессорные установки дополняются вспомогательным оборудованием.

В состав вспомогательного оборудования входят:

1. Устройства для очистки всасываемого воздуха от механических примесей и влаги - фильтры и фильтр-камеры.

2. Устройства для очистки и осушки нагнетаемого воздуха от масла и воды - масловодоотделители, системы осушки.

3. Устройства для охлаждения нагнетаемого воздуха - межступенчатые и концевые холодильники.

4. Сосуды для выравнивания пульсаций давления в сети и аккумулирования воздуха - воздухосборники.

5. Системы автоматического контроля и управления работой компрессорной установки.

34. Устройства очистки воздуха от механических примесей. Устройства грубой очистки. Классификация и важнейшие показатели воздушных фильтров Конструкции воздушных фильтров

Для грубой очистки всасываемого воздуха служат воздухоприемники, гравитационные влагоулавливающие и пылеулавливающие камеры, аппараты, использующие инерционные силы. Устройства грубой очистки воздуха обычно компонуются вместе с фильтрами в единую фильтр-камеру. Фильтр-камера представляет собой обычно железобетонное помещение, включающее в себя воздухоприемник в виде раструба или окна с жалюзи, пылевой или пылеосадочной камеры и фильтра.

Пылеотстойные камеры простейшего типа несложны по конструкции, дешевы, имеют ничтожное сопротивление, но способны отделять только грубую пыль; гравитационные камеры сравнительно несложны по конструкции, имеют небольшое сопротивление, способны улавливать грубую пыль (с диаметром частиц свыше 10 мм), имеют значительные размеры; инерционные жалюзийные пылеотделители компактны по размерам, дают сравнительно хорошую очистку (до 60-70%), мелкую пыль (до 5 мкм) не улавливают, создают значительное сопротивление. Таким образом, для очистки поступающего в компрессоры воздуха от крупной (свыше 10 мкм) пыли пригодны в качестве предвключенных перед фильтрами простейшие пылеотстойные и гравитационные камеры.

Классификация фильтров

Фильтры подразделяются на смоченные пористые, сухие пористые и электрические.

По типу материала, используемому в качестве фильтрующего элемента: волокнистые, сетчатые, металлические, губчатые.

По исполнению: рулонные, ячейковые, самоочищающиеся.

Пылеемкость - количество пыли, которое фильтр в состоянии поглотить в течение непрерывной работы, при увеличении его сопротивления на заданную величину.

Пылеемкость фильтра может быть охарактеризована величиной удельного роста сопротивления:

h₁ и h₂ -начальное и конечное сопротивление фильтра, н/м²;

Z– запыленность фильтра

Сопротивление фильтра определяет его аэродинамическую характеристику. В качестве аэродинамической характеристики используется зависимость сопротивления чистого фильтра от воздушной нагрузки. Эта зависимость оценивается коэффициентом сопротивления, представляющим собой отношение сопротивления фильтра h, Н/м², к удельной нагрузке q, м³/м²с.

Удельная нагрузка представляется отношением объемного расхода через фильтр к площади F:

.

Под эффективностью фильтра подразумевается способность фильтра удерживать частицы механических загрязнений. Эффективность оценивается коэффициентом очистки или КПД фильтра, который представляет собой отношение разности количества пыли в воздухе до фильтра и после фильтра к начальному количеству пыли:

.

Конструкция

Масляные воздушные фильтры

В конструктивном отношении масляные фильтры подразделяются на два основных вида: ячейковые и самоочищающиеся.

Ячейковые масляные фильтры просты по устройству. Улавливание пыли происходит в фильтрующих слоях, для создания которых обычно применяются проволочные, тканевые, плетеные и пружинные сетки, металлические и керамические кольца (кольца Рашига), перфорированные металлические и пластмассовые листы.

Ячейки фильтров представляют собой разъемную металлическую коробку, закрепленную в установочной раме пружинными защелками. Разъемная коробка состоит из корпуса, куда укладывается фильтрующий слой, и крышки. Рамка и крышка могут снабжаться опорными решетками, удерживающими фильтрующий слой от выпадения под действием воздушной нагрузки.

Самоочищающиеся масляные фильтры

В масляных самоочищающихся фильтрах пыль улавливается движущейся фильтровальной панелью, промывающейся при своем движении в ванне, заполненной маслом. Панель образована сплошной пружинно-стержневой стенкой или составлена из отдельных шторок, подвешенных к двум бесконечным втулочным цепям. Шторки могут быть образованы из однородной сетки, штампованного металлического листа или иметь вид ячейкового фильтра коробчатого сечения

Волокнистые воздушные фильтры. К волокнистым относится большая группа фильтров различной конструкции, снаряженных неткаными волокнистыми фильтрующими слоями. Волокнистые слои могут иметь различную структуру - от плотной типа бумаги или картона и до едва связанной типа ваты или ватина.

Фильтрующий материал после использования выбрасывают, однако имеются материалы, которые можно использовать повторно после очистки (отряхивания, промывки и продувки).

В конструктивном отношении волокнистые фильтры подразделяются на три группы: ячейковые, рулонные и панельные.

Губчатые воздушные фильтры. Получили название от фильтрующего материала губчатой структуры из полимерных материалов.

Рулонные волокнистые фильтры. В верхней и нижней частях каркаса фильтра установлены катушки. Фильтрующий материал в виде полотнищ наматывается на верхнюю катушку, пропускается через щели в каркасе и закрепляется на нижней катушке. По мере загрязнения фильтрующего материала, его перематывают с верхней катушки на нижнюю. Ячейковые электрические фильтры ФЭ. Воздух сначала проходит через ионизационную зону представляющую собой решетку из металлических пластинок с натянутыми между ними вертикальными коронирующими электродами из тонкой проволоки. К коронирующим электродам подводится напряжение (постоянный ток) 13 кВ от положительного источника питания 2. В ионизационной зоне частички пыли приобретают электрический заряд. Далее воздух проходит через осадительную зону, которая представляет собой пакет металлических пластинок, установленных параллельно друг другу на расстоянии 8-12 мм. К пластинкам через одну, подводится напряжение +6,5 кВ. Пыль осаждается на заземленных пластинках. По мере накопления пыли на пластинках расстояние между ними сокращается, и, если своевременно пластинки не очистить, начинаются электрические пробоя.

Дата добавления: 2014-12-24