1.2 Устройство и принцип работы механического оборудования уквш 15/7

Агрегат компрессорный включает в себя электродвигатель, винтовой компрессор. Винтовой маслозаполненный компрессор предназначен для получения сжатого воздуха.

Рабочими органами компрессора являются многозаходные винты с зубьями специального профиля - ротор ведущий и ротор ведомый. Ведущий ротор приводится в движение от вала электродвигателя через муфту и мультипликатор, необходимый для повышения скорости вращения с 1500 до 3560 об/мин. Ведомый ротор получает вращение непосредственно от ведущего через масляный клин. Оба ротора вращаются на роликоподшипниках одного типоразмера, воспринимающих радиальные и осевые нагрузки.

Центровка валов электродвигателя и компрессора обеспечивается через корпус соединительный при сборке. Несоосность валов компрессора и электродвигателя должна быть не более 0.05 мм, непараллельность осей - не более 0,05 мм на длине 100 мм.

В качестве силового агрегата в установке используется асинхронный взрывозащищенный электродвигатель 2ВР250 М4 со встроенными датчиками тепловой защиты. При эксплуатации двигателя необходимо руководствоваться требованиями, изложенными в техническом описании и инструкции по эксплуатации на данный двигатель. Допускается применение электродвигателя другой серии с техническими характеристиками, соответствующими указанному двигателю.

Передача вращения от вала электродвигателя к валу компрессора осуществляется через втулочно-пальцевую муфту. Муфта состоит из двух полумуфт, одна находится на валу компрессора, другая - на валу электродвигателя. Момент вращения передаётся через резиновые втулки, надетые на стальные пальцы, закреплённые на полумуфте электродвигателя.

На валу электродвигателя, со стороны противоположной приводу компрессора, установлена ступица, к которой посредством втулки и болтов, законтренных пластинами , присоединена крыльчатка вентилятора.

Для охлаждения масла, поступающего в компрессор, в установке применен блок охлаждения, пластинчато-ребристого типа (ПРТ) с воздушным охлаждением. Маслоохладитель штампованно-паяной конструкции с приварными коробчатыми крышками и фланцевыми патрубками для выхода и входа масла. Для слива масла, в нижней крышке имеется шаровой кран с пробкой. Диффузор вентилятора входит в блок охлаждения. Для подачи охлаждающего воздуха применен вентилятор тянущего типа, закрытый ограждением.

Маслоотделитель - сварной цилиндрической формы сосуд - служит одновременно и маслосборником. Основными сборочными единицами маслоотделителя являются крышка, фильтр.

Корпус маслоотделителя представляет собой цилиндрический сосуд разделенный кольцом, в центр которого вставлен патрубок с отбойником. Масловоздушная смесь из компрессора по трубе нагнетания поступает в маслоотделитель через патрубок , ударяется в сферическую поверхность отбойника , при этом резко меняется направление движения потока и его скорость. За счет резкого изменения скорости и направления движения вследствие разности плотностей воздуха и масла происходит отделение основного (капельного) количества масла от воздуха. Отделившееся масло стекает в нижнюю часть корпуса маслоотделителя, откуда через трубопровод и штуцер В направляется в холодильник и далее через фильтр в компрессор. Окончательная (дисперсная) очистка воздуха от масла происходит по принципу коалисценции и коагуляции при прохождении через фильтр маслоотделителя, причем отделившееся масло стекает в нижнюю часть фильтра, а затем через трубку отсоса и штуцер поступает в компрессор.

В корпусе маслоотделителя имеется заливная горловина и масломер. На трубке масломера нанесены риски, соответствующие нормальному рабочему (верхняя риска) и минимально допустимому (нижняя риска) уровням масла. Помимо этого маслоотделитель оснащён указателем уровня масла.

Масло заливается в маслоотделитель через заливную горловину, закрытую резьбовой крышкой. На крышке имеется отверстие для возможности пломбировки заливной горловины в условиях эксплуатации. Это сделано с целью предотвращения возможности неконтролируемой заливки масла, т.к. смешение масел разных сортов уменьшает срок службы компрессора и срок пригодности масла, а значит удорожает эксплуатацию.

Для слива масла в днище маслоотделителя имеется вентиль , закрытый глухой гайкой. Вместо гайки может быть установлен шаровый кран.

Па крышке маслоотделителя предусмотрены места установки предохранительного клапана и клапана минимального давления, а также отводы к термовыключателю и на коллектор к стравливающему клапану, клапану перепада давления, датчику давления, манометру.

В маслоотделителе установки может быть применен фильтроэлемент воздушно-масляный, рисунок 4, фирмы MANN+HUMMEL арт. 49 303 53 Г21 или воздушно-масляный фильтр-сепаратор DB. 2134 фирмы ’’SOTRAS” (Италия) или другой воздуш-номасляный фильтроэлемент подобного типа.

Применяемые фильтроэлементы неразборные, неремонтируемые, при увеличении перепада давления на них выше 1,5кгс/см требуют замены.

Фильтр воздушный предназначен для очистки всасываемого в компрессор воздуха. В связи тем, что установка работает в условиях повышенной запыленное и применена двухступенчатая очистка воздуха. В установке применен фильтр воздушный PICLON Арт. № 45 650 92 404 FILTER WERK MANN+HUMMEL (Германия) с индикатором загрязнения Арт. № 39 080 70 911. Фильтр воздушный

PICLON имеет сменные фильтроэлементы первой и второй ступеней очистки воздуха:

- фильтроэлемент С24 650/1;

- фильтроэлемент CF 1300.

Регулирование производительности необходимо для автоматического поддержания производительности компрессора в соответствии с расходом сжатого воздуха. Система, принятая на установке, обеспечивает регулирование производительности от номинальной до 10% за счет дросселирования воздуха на всасывании.

Импульсом для автоматического регулирования служит изменение давления нагнетаемого воздуха (изменение расхода). Для регулирования производительности на установке имеются датчик давления и клапан дроссельный установленный в корпусе клапана на линии всасывания компрессора КМ после фильтра воздушного.

Для улучшения качества командного воздуха, поступающего в датчик давления, с целью повышения надёжности работы дроссельного клапана, перед датчиком давления установлен фильтр (влагоотделитель) N 208-F 00-1/8, внешний вид которого представлен на рисунке.

Фильтр имеет прозрачный пластиковый стакан, что позволяет легко определить уровень конденсата. Фильтр оснащен полуавтоматическим клапаном слива конденсата (реагирует на падение давления на входе ниже 0,3 кгс/см2) при отключении компрессора. Если при отключении не сработал полуавтоматический клапан, конденсат можно слить вручную, нажав на пробку внизу фильтра.

В состав ЗИП входит запасной фильтроэлемент С 104-F 20/1.

Взаимодействие клапанов при работе установки происходит следующим

образом: на номинальном режиме проход для всасываемого воздуха в корпусе дроссельного клапана полностью открыт, а датчик давления закрыт. Воздух из маслоотделителя по трубопроводу подходит к штуцеру датчика давления и попадает в полость. Пружина, отрегулированная болтом регулировочным, удерживает клапан прижатым к втулке, не пропуская воздух к дроссельному клапану.

При сокращении потребности в сжатом воздухе давление в маслоотделителе, а значит и в полости датчика давления начнет расти и при достижении избыточного давления воздуха 0,608±0,02 МПа (6,2±0,1 кгс/см2) диафрагма преодолевает давление пружины, и открывает проход воздухорез штуцер и трубопровод к дроссельному клапану. Воздух, попадая в полость стакана, через штуцер, преодолевает усилия пружин, перемещает упор, уменьшая поступление воздуха в компрессор. При прекращении потребности в сжатом воздухе упор прикрывает поступление воздуха в компрессор, производительность его падает. Этот режим сохраняется до тех пор, пока избыточное давление в коллекторе раздачи (за маслоотделителем) не снижается до 0,46-0,48 МПа. Тогда усилие пружины датчика давления превысит усилие от давления воздуха и прижмет клапан к втулке, перекрыв поступление командного воздуха к дроссельному клапану.

Воздух, оставшийся в полости стакана дроссельного клапана, стравливается в атмосферу через отверстие в, корпусе датчика давления, регулируемое болтом.

Стакан дроссельного клапана, а вместе с ним и упор. Возвращаются в исходное положение, открывая доступ воздуха в компрессор.

Предохранительный клапан - пружинный полноподъемный служит для автоматического сбрасывания давления воздуха при возрастании давления в маслоотделителе выше допустимого значения (давление избыточное) - 0,645 МПа^6,6 кгс/см2). Предохранительный клапан крепится непосредственно на крышке маслоотделителя. Для регулировки давления срабатывания клапана служит регулировочный болт. Регулировочный болт контрится гайкой. Для ручного сбрасывания давления при проверке работоспособности кланам служит ручка.

В установке может быть использован предохранительный пневмоклапан П-КАП 25-2 (изготовитель г. Симферополь).

Клапан перепада давления служит для предохранения от повреждения фильтра маслоотделителя и элемента фильтрующего масляного фильтра в случае повышения давления на фильтре. Клапан настроен на перепад давления 0,147…0,05 МПа (1,5...0,5 кгс/см2). Масло или масловоздушная смесь поступают в клапан через штуцер . При нормальной работе колпак усилием пружины прижимает мембрану к фланцу. При аварийном росте перепада давления на фильтре маслоотделителя или фильтрующем элементе масляного фильтра, масловоздушная смесь или масло, через мембрану приподнимают колпак, преодолевая усилие пружины и по сверлению во фланце и трубопроводу поступает на выключающее устройство, которое отключает электродвигатель от сети.

Клапан минимального давления установлен между маслоотделителсм и коллектором раздачи. Клапан крепится непосредственно на крышке маслоотделителя. Необходимость установки клапана обусловлена тем, что при падении давления нагнетания уменьшается поступление масла в компрессор и при низком давлении нагнетания в маслоотделителе ухудшается отделение масла от воздуха. Для предотвращения увеличений количества масла, уносимого с воздухом клапан настроен таким образом, что поддерживает давление «до себя» 0,39 МПа (4,0 кгс/см2) Одновременно клапан минимального давления выполняет и функции обратного клапана, т.е. в случае возникновения в коллекторе (при работе на общую магистраль) давления, превышающего давление в маслоотделителе, не допускает поступления воздуха из магистрали в маслоотделитель.

Давление полного открытия клапана регулируется подгонкой толщины регулировочного кольца. Величина подъема золотника регулируется путем подгонки упора. После регулировки давления открытия клапан пломбируется.

Пружина служит для обеспечения мягкой посадки золотника на седло в случае резкого падения давления. Это необходимо для предотвращения разрушения от удара фторопластовой прокладки.

Клапан стравливания предназначен для автоматического выпуска воздуха из маслоотделителя в момент остановки станции. Штуцер соединен с трубопроводом с маслоотделителем, штуцер трубопроводом соединен со всасывающей полостью компрессора (полостью в корпусе дроссельного клапана). Во время работы компрессора воздух через штуцер поступает в полость над золотником и прижимает к корпусу. После остановки компрессора давление в полости над золотником становится равным давлению в полости корпуса дроссельного клапана, при этом поршень поднимается вверх, преодолевая усилие пружины, и своим толкателем отжимает золотник от седла корпуса, открывая выход воздуху из маслоотделителя через штуцер, трубопровод и дроссельный клапан в воздушный фильтр и далее в атмосферу.

Клапан перепускной, установленный на трубопроводах блока охлаждения, служит для перепуска масла системы смазки компрессора, минуя блок охлаждения при пуске установки в холодное время года. Клапан открывается, когда разность давлений до и после блока охлаждения достигает 0,25 - 0,З МПа (2,5 - 3,0 кгс/см2). Настройка клапана на необходимое давление открытия производится уменьшением толщины дисков или добавлением дисков.

Система тепловой защиты предназначена для отключения электродвигателя при повышении температуры выше допустимых значений в нагнетательном и всасывающем патрубках компрессора; при увеличении перепада давлений на фильтре маслоотделителя, фильтропакете масляного фильтра, и при перегреве обмоток статора электродвигателя.

В состав системы входят два термовыключателя, четыре температурных датчика - реле, кнопочный пост, коробки выводов и соединительные кабели. Функционально с системой тепловой защиты связано устройство выключающее.

Термовыключатели установлены на нагнетательной трубе компрессора и на крышке маслоотделителя. Термовыключатели имеют плавкую пробку из легкоплавкого сплава. Термовыключатели трубопроводами через коллектор связаны с выключающим устройством. Срабатывание защиты осуществляется следующим образом: - при нагреве масловоздушной смеси в нагнетательном патрубке компрессора +5С или воздуха в полости крышки маслоотделителя до температуры 115 °С легкоплавкий сплав плавкой пробки расплавляется и пробка выталкивается сжатым воздухом, который по трубопроводу поступает в полость под поршень выключающего устройства, шток поршня поворачивает рычаг, который нажимает кнопку «ОТКЛ» кнопочного поста и отключает двигатель от сети. При этом фиксатор входит в кольцевую выточку поршня и стопорит его, чтобы повторное включение электродвигателя было невозможно.

Выключающее устройство отключит электродвигатель и при срабатывании клапанов перепада давления.

Температурные датчики – реле системы тепловой защиты установлены на обмотке статора приводного электродвигателя и в компрессоре. В компрессоре один из датчиков - реле установлен в нагнетательной трубе компрессора и предназначен для контроля температуры масловоздушной смеси, а второй датчик установлен на линии всасывания компрессора на корпусе дроссельного клапана и предназначен для контроля температуры всасываемого воздуха.

Нормально-замкнутые контакты всех четырех датчиков-реле последовательно включены в цепь управления магнитного пускателя. При срабатывании любого из датчиков разрывается цепь управления и останавливается электродвигатель.

Элементы электрической цепи управления установки с включенными в нее тепловыми защитами после монтажа на предприятии изготовителе пломбируются.

После срабатывания тепловой защиты и остановки электродвигателя необходимо сначала определить причину отключения, а затем привести систему в рабочее состояние, для чего нужно:

-распломбировать термовыключатели и выключающее устройство;

-вывернуть гермовыключатели и осмотреть их с целью выявления наличия плавкой вставки.

Если визуально определить наличие плавкой вставки невозможно, определить их герметичность можно путем продувки через них воздуха. В случае обнаружения неисправного (сработавшего) термовыключателя следует удалить старый слой сплава, извлечь медную пробку из коллектора или из выключающего устройства или из подводящего трубопровода, установить эту пробку в наконечник термовыключателя и провести перепайку его легкоплавким сплавом с температурой плавления 115 °С. При наличии исправного термовыключателя установить его на место вышедшего из строя.

Если же термовыключателн оказались годными к эксплуатации, то причиной срабаты¬вания выключающего устройства явилось срабатывание клапана перепада давления вследствие засорения фильтра маслоотделителя или фильтропакета масляного фильтра и тогда необходимо провести мероприятия по техническому обслуживанию фильтра, снять выключающее устройство с фиксатора, оттянув фиксатор и утопив поршень выключающего устройства до упора;

опломбировать термовыключатель и выключающее устройство.

Масляная система установки - замкнутая, циркуляционная, работающая за счёт перепада давления, включает в себя трубопроводы, масляный фильтр и блок охлаждения. Масло из маслоотделителя по трубопроводам попадает в блок охлаждения, где охлаждается просасываемым через него воздухом, а затем, пройдя через фильтр, возвращается в компрессор.

Масляный фильтр, примененный в установке, - предназначен для очистки масла, циркулирующего в системе компрессора. Степень очистки фильтра - 12 мкм. В установке применен фильтр в сборе 67 612 62 176 фирмы MANN (ФРГ). Возможна установка только фильтроэлемента W 11 102. Для смены фильтроэлемента отворачивать его нужно за ограненную поверхность в нижней части. В крышке корпуса установлен индикатор засоренности марки 59.020 79 202 (фирмы MANN). Когда засоренность фильтра достигает предельно-допустимого состояния, в окошке индикатора появляется полоска красного цвета,

Вместо масляного фильтра фирмы MANN установка может быть укомплектована фильтром конструкции предприятия-изготовителя установки, в котором в качестве фильтроэлемента может быть использован или элемент W 11 102 или фильтроэлемент SH 8108 фирмы “SOTRAS".

Для регулирования количества масла, подаваемого в компрессор, после масля¬ного фильтра установлен регулирующий вентиль. Регулировка производится . шпинделем 3 После регулировки наворачивается колпачковая гайка . Заглушка и накидная гайка глушат отверстие, к которому присоединяется трубопровод технологического манометра. Регулирование количества подаваемого масла необходимо для поддержания оптимальной температуры нагнетания масловоздушной смеси в пределах 80±5°С.

В установке помимо тепловой защиты имеется и пневматическая защита от обратного вращения.

Конструктивно защита выполнена с применением клапана перепада давления.

При правильном направлении вращения винтов компрессора давление за маслоотделителем (после фильтра-сепаратора) больше давления во всасывающем патрубке, мембрана клапана перепада давления прижата к фланцу, клапан закрыт т.е. полость всасывания и выключающее устройство разобщены.

Если во время пуска установки винты компрессора вращаются в обратную сторону, то избыточное давление в коллекторе за маслоотделителем (после фильтра-сепаратора) отсутствует, а во всасывающем патрубке давление увеличивается. Вследствие этого воздух под действием давления со стороны всасывания преодолевает усилие пружины, отжимает мембрану от фланца, клапан открывается, при этом полость всасывания сообщается с выключающим устройством, которое срабатывает и отключает электродвигатель.

В систему защиты по низкому давлению масла входят пневмо-распределитель золотникового типа 438-34, регулятор давления M008-R00 и пневмо-распределитель-кнопка 338-895**.

Работа системы осуществляется следующим образом: в полость «Z» пневмораспределителя 438-34 подводится масло с давлением, равным давлению на входе в компрессор (после холодильника и масляного фильтра), а в полость «Y» подается воздух с линии нагнетания через влагоотделитель пневмо- распределитель 338-895 и регулятор давления, настроенный на давление кгс/см2, причем это давление поддерживается автоматически. Давление этого воздуха удерживает распределитель нормально закрытом состоянии т.е. управляющий воздух не попадает к выключающему устройству. При падении давления масла ниже установленного уровня (1,6+0,2 кгс/см2) усилие от давления воздуха из полости «Y» перемещает золотник вправо, открывается отверстие, через которое подается воздух на выключающее устройство. Электродвигатель отключается.

Площадь золотника со стороны масла больше, чем его площадь со стороны воздуха, поэтому для поддержания системы в равновесии давление масла должно быть меньше, чем давление воздуха.

На период пуска установки данную систему защиты нужно отключить, так как при пуске давление масла не сразу достигает рабочего значения. Для отключения системы нужно нажать черную кнопку распределителя 338-895, этим перекрывается подача воздуха на реле давления РД и пневмораспределитель РК2. После того, как давление масла поднимется до 2,5 кгс/см2 для приведения системы в рабочее состояние кнопку нужно отпустить.

Рама предназначена для размещения оборудования установки и обеспечения возможности перемещения установки по шахтной узкоколейной железной дороге.

Рама представляет собой двухосную тележку с дисковыми колесами. Сцепное устройство рамы предназначено для соединения тележки с электровозом.

Конструкция рамы позволяет использовать установку при ширине колеи 600 или 900 мм.

При ширине колеи 900 мм на вал сначала одевается втулка, потом колесо с подшипниками и крышкой и потом заворачивается поджимающая гайка. От самоотворачивания гайка фиксируется шайбой и болтом. При ширине колеи 600 мм сначала на вал до упора устанавливаются колеса с подшипниками и крышкой, потом втулки, затем заворачивается поджимающая гайка. На раме имеется место подсоединения заземления.