2. Расчетный метод определения нагрузок на кс

На стадии выполнения проектного задания или реконструкции действующего предприятия нагрузка на компрессорную станцию находится расчетным методом. Метод требует знания типов и количества потребителей сжатого воздуха.

Определение расчетных пневмонагрузок основано на применении ряда статистических коэффициентов, что позволяет с достаточной для практических целей точностью о номинальным расходам воздуха пневмоприемниками и их количеству определить средние и максимальные нагрузки цеха или завода в целом.

При проведении расчета различают два типа пневмоприемников: пневмоинструменты (кратковременный режим работы) и пневмооборудование (длительный режим работы).

Для расчета средней цеховой пневмонагрузки все пневмоприемники каждого типа разбиваются на характерных групп с более или менее одинаковым режимом работы, например: пневмомолотки, сверлильные машины, обдувочные сопла и т.д. Расчет ведется за наиболее нагруженную смену, обычно первую.

25. Характеристика компрессорного оборудования

Машины, предназначенные для повышения давления и перемещения различных газов, называют компрессорами. Повышение давления газа в компрессорах происходит при увеличении или преобразовании энергии газа.

На промышленных компрессорных станциях в зависимости от необходимого давления и расхода наиболее часто устанавливаются поршневые и центробежные турбокомпрессоры.

Воздушные поршневые компрессоры классифицируются следующим образом [19, 20].

По расположению осей рабочих цилиндров - угловые, оппозитные, вертикальные, V - и W- образные.

По числу ступеней сжатия - одно, -двух - и многоступенчатые.

В компрессоре одноступенчатого сжатия воздух сжимается один раз, а затем по трубопроводу поступает в воздухосборник. В компрессорах двухступенчатого сжатия воздух сжимается дважды: вначале до определенного давления в цилиндре первой ступени, охлаждается до конечного давления в цилиндре второй ступени.

Поршневые компрессоры в зависимости от организации процесса сжатия в цилиндре подразделяются на простого и двойного действия, а так же на компрессоры прямоточные и непрямоточные. В поршневых компрессорах простого действия воздух сжимается только в одной рабочей полости цилиндра, т.е. с одной стороны поршня. В компрессорах двойного действия воздух сжимается в двух рабочих полостях цилиндра попеременно то с одной, то с другой стороны поршня. Такая конструкция позволяет более полно использовать объем цилиндра и увеличить производительность на единицу объема. Однако машина при этом усложняется из-за применения дополнительных клапанов. Поэтому двойное действие применяется только в машинах большой производительности, где размеры цилиндров позволяют разместить клапаны в обеих полостях.

У непрямоточных компрессоров (рис. 4.4) направления движения рабочего тела в цилиндре при всасывании и нагнетании противоположны. В прямоточных компрессорах всасывающий клапан расположен в поршне, а рабочее тело при всасывании и нагнетании движется в одном направлении.

Преимущество непрямоточных многоцилиндровых машин состоит в возможности регулирования производительности путем принудительного открытия всасывающих клапанов. Недостаток непрямоточных машин состоит в значительном подогреве всасываемого рабочего тела вследствие теплового контакта с поверхностью полостей всасывания.

Применение принципа прямоточности позволяет уменьшить подогрев на всасывании.

По конструкции механизма движения поршневые компрессоры разделяются на крейцкопфные и бескрейцкопфные.

В крейцкопфных машинах (рис. 4.5) поршень приводится в движение от коленчатого вала через кривошипно-шатунный механизм, крейцкопф (ползун) и шток.

В бескрейцкопфных машинах (рис. 4.6) последние два элемента отсутствуют, поршень приводится в движение непосредственно через кривошипно-шатунный механизм.

Крейцкопфные машины - как правило, непрямоточные, большой производительности с цилиндрами двойного действия. Такие машины выпускаются как с вертикальным (вертикальные компрессоры), так и с горизонтальным (горизонтальные компрессоры) расположением цилиндров.

Большая масса поступательно движущихся частей и связанные с этим большие инерционные силы обуславливают относительно небольшую частоту вращения крейцкопфных машин - до 500 об/мин. Бескрейцкопфные компрессоры являются быстроходными машинами (до 3000 об/мин) с вертикальным или угловым расположением цилиндров (рис. 4.6).

В зависимости от числа ступеней сжатия компрессоры подразделяются на одно-, двух- и многоступенчатые. Для определения двухступенчатого сжатия широко применяются оппозитные компрессоры, у которых часть цилиндров служит первой ступенью, а часть второй. Благодаря многоступенчатому сжатию достигается высокое конечное давление сжатого воздуха.

Во многих современных стационарных установках двухступенчатого сжатия в качестве первой и второй ступеней используются обычные одноступенчатые бескрейцкопфные компрессоры, объемные производительности которых подбираются исходя из наиболее выгодных условий работы.

По типу привода поршневые компрессоры подразделяются на машины с внешним приводом и машины со встроенным электродвигателем.

По конечному рабочему давлению различают компрессоры низкого давления (от 0,3 до 1,2 МПа), среднего (от 1,2 до 10 МПа), высокого (от 10 до 100 МПа) и сверхвысокого давления (свыше 100 МПа).

По способу отвода теплоты разделяют компрессоры с водяным или воздушным охлаждением.