II. Основные теоретические сведения

Снабжение промышленных предприятий сжатым воздухом осуществляется с помощью компрессорных станций.

Компрессорная станция может состоять из одной или нескольких компрессорных установок. Компрессорная установка включает компрессор и вспомогательное оборудование. Компрессор предназначен для сжатия и перемещения воздуха. По способу сжатия различают объемные компрессоры и компрессоры кинетического сжатия. Из объемных в промышленности наиболее широко применяются поршневые компрессоры, развивающие большие конечные давления (до 100 МПа) при высокой экономичности. Недостатки поршневых компрессоров: ограниченная производительность (до 8 м³/с), неравномерность подачи, большие габариты и металлоемкость.

Когда потребителям требуется большая (от 70 до 250 м³/с) и равномерная подача сжатого воздуха, на предприятиях используют компрессорные установки с осевыми и центробежными компрессорами. Недостатки этих лопастных компрессоров кинетического сжатия – невысокая напорность (до 2 МПа) и относительно низкая экономичность.

Основным оборудованием компрессорных установок являются: компрессор с двигателем, масловодоотделитель, охладители, ресивер (воздушный баллон).

Вспомогательное оборудование включает в себя, воздушный фильтр на всасывающем трубопроводе, предохранительные клапаны и контрольно-измерительную аппаратуру.

Ресиверы изготовляют в виде сварных толстостенных цилиндрических сосудов объемом до 20 м³ (в зависимости от производительности компрессорной установки). Ресивер устанавливают вне помещения на отдельном фундаменте и обязательно оборудуют предохранительным клапаном. Ресиверы предназначены для гашения пульсации сжатого воздуха, обеспечения постоянного давления в магистральном воздухопроводе, а также для улавливания влаги и паров масла.

В современных компрессорах применяют следующие системы охлаждения:

- воздушное охлаждение оребренного корпуса цилиндра;

- водяное охлаждение корпуса цилиндра (вода проходит через полости в отливке корпуса);

- охлаждение сжимаемого газа в промежуточных и концевых охладителях (выносное охлаждение).

Выносные трубчатые охладители предназначены для снижения температуры сжатого газа от 140-160 ^оС до 30-50 ^оС. Газ проходит внутри трубок, охлаждаемых снаружи проточной водой. Промежуточные охладители располагают между ступенями многоступенчатых компрессоров, а концевые – перед ресивером.

Подача сжатого газа потребителям осуществляется по водогазопроводным трубам с условным проходным сечением от 10 до 150 мм. В соответствии с ГОСТ 3262-75, это усиленные оцинкованные или неоцинкованные стальные трубы.

Как видно из рисунка 1, атмосферный воздух из помещения с давлением (барометрическое давление) и температурой (температура в помещении) через фильтр 1 поступает в одноступенчатый поршневой компрессор с воздушным охлаждением 2. Вследствие сопротивления фильтра и всасывающего трубопровода давление в цилиндре в начале всасывания меньше и соответствует для данного компрессора давлению при ( МПа по показанию вакуумметра). Абсолютное значение давления используется при расчете степени повышения давления в компрессоре. После компрессора 2 сжатый воздух с параметрами и подается в ресивер 3, который снабжен манометром 4 и предохранительным клапаном 5. Длина соединительной линии между компрессором и ресивером незначительна, поэтому параметры воздуха в ресивере можно принять равными параметрам воздуха на выходе из компрессора, т.е. и . Температура измеряется термопарой 6, установленной на входе в ресивер 3 и соединенной через переключатель с цифровым термометром 20 типа 2-ТРМО. Схема установки выполнена таким образом, что сжатый воздух из ресивера может подаваться через вентиль 7 и гибкий трубопровод 8 как в ротаметр 9, так и в сеть воздухоснабжения потребителей. При первом варианте присоединения получают данные для построения характеристики компрессора, при втором - характеристики сети. Когда трубопровод 8 соединен с сетью воздухоснабжения, воздух из ресивера проходит через регулировочный вентиль 10, после которого манометром 11 дополнительно контролируется его давление. Затем сжатый воздух по участку I гибкого воздухопровода 8* подается к потребителю через регулировочный вентиль 12 и ротаметр 13, а к потребителю по магистральному трубопроводу II через вентиль 14 и ротаметр 15.