13.12. Компрессоры со свободно движущимися поршнями

В компрессорах с электрическим приводом преобразо­вание вращательного движения вала в поступательно? движение поршней осуществляется кривешипно-шатунным механизмом. Последний существенно усложняет конструк-

Рнс. 13.31. Схема н индикаторные диаграммы ком пресс up а со свобод­но двяжущиыися поршням»

376

цию компрессора и вызывает значительные потери энергии* Известны конструкции компрессоров со свободными порш­нями (рис. 13*31). В та£их машинах энергия получается за счет сжигания жидкого топлива в цилиндах, и передача се поршням компрессора происходит непосредственно.

Основные элементы компрессора со свободными порш­нями следующие: 1—цилиндр двухтактного двигателя; 2— цилиндр компрессора; 3 — ступенчатые поршни. Пусть поршни находятся в крайних наружных положениях я-н. Давление /?я воздуха в объемах мертвых пространств ци­линдров компрессора приведет поршни в движение в на­правлениях, указанных стрелками. При этом давление в ци­линдрах компрессоров будет снижаться по линиям 3-4, а поршни будут приобретать кинетическую энергию. В опре­деленном положении поршней всасывающие клапаны ком­прессоров открываются н начинаются процессы всасывания по линиям 4-1. В процессе всасывания поршни движутся по инерции, теряя скорость. Одновременно с процессом всасывания внутренние стороны поршней перекроют вы­хлопные окна цилиндра двигателя и в нем произойдет сжатие по линии 5-6. В момент, отмеченный точкой 6 на диаграмме, происходит впрыскивание топлива; оно само воспламеняется, и давление в цилиндре / резко повышает­ся по линии 6-7. Под влиянием высокого давления поршни будут двигаться в направлениях, указанных штриховыми стрелками; давление в цилиндре 1 будет снижаться по ли­ниям 7-8. В момент открытия окон е произойдет выхлоп продуктов сгорания и далее продувка и наполнение цилин­дра 1 воздухом. Одновременно с этим в цилиндрах 2 ком­прессора произойдет сжатие воздуха по линиям 1-2, а за* тем выталкивание его по линиям 2-3. При этом поршни потеряют кинетическую энергию и начнут вновь описанный выше цикл движения из крайних наружных положений под влиянием давления воздуха в объемах мертвых прост­ранств цилиндров.

В действительных условиях схема такого компрессора усложняется механизмом, синхронизирующим движение поршней.

13.13. Компрессорные установки

Компрессоры устанавливаются единично или группами и снабжаются вспомогательным оборудованием и прибора­ми, необходимыми для их нормальной эксплуатации.

377

На рис. 13.32 дана схема компрессорной установки» Ос­новным оборудованием установки являются компрессор с двигателем, маслоотделитель, охладители и ресивер (воз­душный баллон). Вспомогательное оборудование включает фильтр на всасывающей трубе компрессора» предохрани» тельные клапаны и контрольно-измерительную аппаратуру.

Каждый компрессор снабжается ресивером (воздуш­ным или газовым баллоном), основное назначение которо* рого состоит в выравнивании колебаний давления в воэду-

_ЕЕ:

&<

_{ИИ 9V}

_•I

_3.

_i

₂

^L

^Г

Рис. 13.32. Схема блока компрессорной установки:

1 — охладитель; £ — компрессор; В — фильтр; 4 — каслоулдогтель; С. Г — коллекторы холодной и сбросной воды

5-»pecmepj

хопроаодах. Кроме того, ресивер служит для отделения влаги и паров масла из газа; с этой целью в нем устанав­ливают сепарирующие устройства.

Ресиверы помещают снаружи помещения, потому что они взрывоопасны.

Охладители газа, располагаемые между ступеням» компрессоров, обычно представляют собой трубчатые вер­тикальные или горизонтальные теплообменники, В ком­прессорных установках небольшой подачи они располага­ются непосредственно на цилиндровом блоке компрессор** В установках большой подачи охладители располагают вблизи компрессоров как отдельно стоящие аппараты.

С целью очистки газа, подаваемого компрессором, 0 для поддержания в чистоте проточной полости на всасыва-

376.

ЮЩей трубе компрессора ставят газовый фильтр. Ранее применялись главным образом матерчатые фильтры. В на­стоящее время применяются масляные фильтры. Они пред­ставляют собой цилиндрические или прямоугольные замк­нутые резервуары» наполненные рыхлым материалом (ме­таллическая стружка, кольца Рашига), смоченным в вязком масле. Поток газа, проходящий через слой такого ма­териала, хорошо очищается от пыли. Промывка и регене­рация фильтра просты; он надежен в эксплуатации.

Маслоотделители располагают между ступенями ком­прессора за охладителями. Их назначение — удалять иэ газа, подаваемого компрессором, взвешенные капелькн мас­ла, использованного в предыдущей ступени. Действие мас­лоотделителей основано на выбрасывании частичек мас­ла из потока под действием сил инерции, возникающих при изменениях направления движения газа. Маслоотде­лители бывают с рыхлой засыпкой подобно воздушным фильтрам или в виде цвлиидрических центробежных аппа-р атов — циклонов.

Предохранительные клапаны устанавливаются между ступенями компрессора на промежуточных окладителях и ресивере. Их назначение состоит в предохранении установ­ки от чрезмерного повышения давления. Предохранитель­ные клапаны бывают грузовыми и пружинными.

Коммуникация компрессорной установки состоит нз си­стемы газопроводов н трубопроводов охлаждающей воды.

Большое значение для правильной эксплуатации ком­прессорной установки имеет контрольно-измерительная ап­паратура, по показаниям которой судят о правильности работы установки.

Манометры устанавливают на промежуточных охлади­телях и ресивере для наблюдения за давлением газа, по­даваемого компрессором. Для контроля эа давлением мас­ла в системе смазки ставится манометр не напорном пат­рубке масляного насоса.

Давление охлаждающей воды контролируется по ма­нометру на коллекторе, от которого устраивают водопро­воды к отдельным компрессорам.

Наличие охлаждающей воды в системе охлаждения обязательно контролируется по сливу воды в воронки на сбросном коллекторе.

Обязательному контролю подлежат температуры воз* духа перед каждым охладителем и за ним, а также конеч­ная температура газа на выходе из компрессора; контро-

379

лируются температуры охлаждающей воды в коллекторе*! на выходе нз рубашек цилиндров и всех охладителей,

В мелких установках контроль за температурой осуще­ствляется ртутными термометрами, поставленными в гиль-" зы с маслом.

В крупных компрессорных установках показания всех контрольно-измерительных приборов компрессоров переда* ютсн дистанционно на центральный щит. Сюда же лосту-пают показания электрических приборов, контролирующих мощность, потребляемую электродвигателями компрессо­ров, а также показания расходомеров компрессоров.