Регулирование производительности компрессоров

1. Выключением компрессорного двигателя.

2. Выпуском в атмосферу излишнего количества воздуха.

3. Путём изменения частоты вращения вала двигателя.

4. Дросселированием всасывающего трубопровода.

5. При помощи клапанов байпасов.

6. Увеличением вредного пространства.

Литература:

1. Р.Н. Хаджиков “Горная механика”, Москва, ”Недра”, 1982г. (стр. 162-169), рис. 93- 97.

Лекция №22

Тема: «Винтовые компрессоры»

Общее устройство и принцип действия. Особенности их конструкции. Достоинства и недостатки.

Имеют объёмный принцип действия, применяются как передвижные.

Передвижной компрессор состоит из: корпуса с всасывающим и нагнетательным патрубками, повышающего редуктора, двух винтовых роторов.

На шахтах применяются следующие виды компрессоров:

УКВШ-5/7 и УКВШ-15/7

ЗИФ-ШВ-5 Q = 5 м³/мин, Р = 0,8 МПа, Ν = 45 кВт.

6ВКМ-25/8 Q = 25 м³/мин, Р = 0,8 МПа, Ν = 160 кВт.

6ВВ-25/9 Q = 26 м³/мин, Р = 0,88 МПа, Ν = 200 кВт.

В корпусе компрессора находятся два винтовых ротора диаметром 125 мм и длиной 190 мм, повышающий редуктор, двухсекционный шестерённый маслонасос. Одна секция подаёт масло в компрессор для смазки, уплотнения и охлаждения. Вторая секция отсасывает скапливающееся масло из маслоотделителя и подаёт его в воздухосборник. Горячее масло из воздухосборника поступает в трубчатый охладитель и далее к фильтру.

Ведущий ротор имеет 4 зуба, а ведомый 6.

Давление воздуха в конце сжатия зависит от конструкции роторов и расположения выхлопного окна.

ЗИФ-ШВ-5 состоит из тележки на колёсном ходу, компрессора, двигателя, масляного холодильника, фильтра для очистки воздуха, приборного щитка, вентилятора.

Достоинства

1. Небольшие размеры и масса.

2. Отсутствие клапанов.

3. Равномерная подача воздуха.

4. Надёжность работы.

Недостатки

1. Высокая стоимость (точность и сложность изготовления роторов).

2. Наличие зубчатой передачи.

3. Возможна неэкономичная работа.

Литература:

1. Р.Н. Хаджиков “Горная механика”, Москва, ”Недра”, 1982г. (стр. 75-83) рис. 47.

2. ДНАОП 10.0-1.01-05 “Правила безопасности в угольных шахтах”, Киев, “Основа”, 2005 г.

Лекция №23

Тема: «Турбокомпрессоры»

Назначение, общее устройство и принцип их действия. Анализ режимов работы.

Применяются на шахтах с расходом сжатого воздуха более 500 м³/мин. На шахтах применяются центробежные компрессоры.

Турбокомпрессор состоит из следующих элементов

1. Корпуса
2. Ротора.
3. Диафрагм (НА).
4. Промежуточных охладителей.
5. Подшипников.
6. Разгрузочного устройства.

Корпус литой, чугунный, имеет 2 разъёма в вертикальной и 1 в горизонтальной плоскостях.

Ротор состоит из рабочих колёс (6), вала, разгрузочного поршня (думмиса) и опорного диска.

Колёса разделены в 3 секции по 2 в каждой. Изготовляют из легированной стали, лопасти фрезеруют из тела диска. Окружная скорость колеса 300-450 м/с, степень сжатия воздуха в компрессоре 1,5-2,1. Допускаемая температура воздуха после сжатия 120^оС.

Характеристика компрессора имеет следующий вид

Р, Па

М

Р_кр М_1,2

Q, м³/мин

Q_кр

При снижении производительности ниже критической наступает явление помпажа.

Помпаж – неустойчивая работа компрессора, заключающаяся в периодическом прекращении подачи воздуха в сеть, сопровождающаяся знакопеременным движением воздуха, сотрясением воздухопровода и компрессора от закрывания обратного клапана. Помпаж ведёт к разрушению компрессора, поэтому все турбокомпрессоры снабжаются противопомпажным устройством.

Типы турбокомпрессоров

К-250-61-1 Q = 250 м³/мин, Ν = 1750 кВт.

К-500-61-1

ЦК-135/8 Р = 0,9 МПа,

ЦК- 115/9 Q = 115 м³/мин, Ν = 1000 кВт.

Достоинства

1. Большая производительность.
2. Равномерная подача сжатого воздуха.
3. Малые размеры и масса.
4. Нет смазки в воздухе.
5. Отсутствие клапанов.
6. Применение быстроходных двигателей.

Недостатки

1. к.п.д. ниже, чем у поршневых компрессоров.
2. Нельзя сжать воздух до высокого давления, свыше 2,1 МПа.
3. Возможно явление помпажа.

Дополнительное оборудование компрессоров

Измерительные приборы для контроля температуры, давления, подачи компрессоров, аппараты смазки фильтров, воздухосборники, их подключение. Требования ПБ.

Для контроля температуры воздуха, охлаждающей воды, масла и подшипников применяются манометрические электроконтактные термометры, представляющие собой замкнутую систему, заполненную газом или жидкостью. В качестве дублирующих применяются стеклянные ртутные термометры.

Температура воздуха на выходе из компрессора не должна превышать:

1. Поршневой компрессор – 170 ^оС.
2. Турбокомпрессор – 120 ^оС.
3. Винтовой компрессор – 115 ^оС.
4. Подшипники – 70 ^оС.
5. Двигатель – 100 ^оС.
6. Вода после охлаждения компрессора – 40 ^оС.

Для измерения давления воздуха, охлаждающей воды и масла применяются электроконтактные манометры. Воздушные манометры присоединяются через трёхходовой кран.

Для контроля производительности – дифманометры (поплавковые, кольцевые и мембранные).

Аппараты смазки для компрессоров

Для малых компрессоров (до 10 м³/мин) применяется циркуляционная замкнутая система смазки при помощи шестерённого маслонасоса.

У мощных компрессоров 2 системы смазки: одна для смазки механизма движения, осуществляется аналогично предыдущей, вторая – предназначена для смазки поршневой группы (смазка подаётся в цилиндр и сальники), осуществляется от плунжерного маслонасоса - лубрикатора.

Для смазки компрессоров необходимо применять масла в соответствии с инструкцией, приложенной к насосам.

Для малых компрессоров и поршневой группы - компрессорное масло КС-12 и КС-19 (12 и 19 кинематическая вязкость). Механизм движения смазывается И-45 (индустриальное).

Концевые охладители и воздухосборники

Устанавливаются на стационарных поршневых компрессорах производительностью свыше 10 м³/мин, служат для аккумулирования воздуха, сглаживания пульсаций, отделения конденсата от воздуха.

Воздухосборник – цилиндрический сосуд, сваривается из котельной стали, и устанавливается вертикально вне зданий.

Ёмкость воздухосборника

V_вс = 1,6√Q, м³.

Воздухосборник имеет подводной и отходящие патрубки, люк для осмотра и ремонта, вентили для выпуска конденсата и воды, манометр и предохранительный клапан. При наличии конечного охладителя, воздухосборник можно не устанавливать.

Фильтры для очистки воздуха

Бывают: масляные, ячейковые и самоочищающиеся.

Масляные фильтры применяются у компрессоров малой производительности. Фильтры компрессора установленного в шахте должны прочищаться ежесуточно.

Ячейковый фильтр применяются в крупных компрессорах, устанавливается вне зданий на высоте не менее 3 м.

Рекомендуемая скорость прохождения через фильтр 1 м/с, но не более 3 м/с.

Самоочищающиеся фильтры применяются в турбокомпрессорах. Очистка воздуха происходит в фильтре, где пыль прилипает к гофрированным сеткам, смоченным маслом.

Площадь фильтра

K × Q

S = ¾¾¾, м².

60 × υ

где K – коэффициент неравномерности движения воздуха.

Для снижения шума при всасывании воздуха в ЦК перед фильтром устанавливается глушитель шума (звукопоглощающие секции).

Глушение шума на выходе сжатого воздуха из компрессора в атмосферу (пуск, остановка, ремонт) производится бутово-камерным глушителем.

Дата добавления: 2014-01-07