8. Компресори

На нафтопереробних та нафтохімічних підприємствах експлуатується велика кількість поршеневих та центробіжних компрессорів. На компресію повітря і газів витрачається 40% від всіх енерговитрат.

Поршеневі компресори в порівнянні з центробіжними характеризуються можливістю стиску газу до значних параметрів тисків при меньшій потужності, а також з меньшими витратами енергії.

Вони мають ряд недоліків, які характерні всім машинам з поступово – зворотнім пересуванням:

• великі габарити,

• значна маса фундаментау,

• тихий хід,

• наявність частин,які швидко зношуються,

• пульсюча подача газу, яка визиває вібрацію.

Принцип стиску, що застосовується в центробіжних компресорах, забезпечує їх велику потужність при овіносно меньших тисках нагнітання в пррівнянні із поршневими компресорами. Для турбокомпресорів характерно:

• їх можно безпосередньо з’єднувати із електродвигунами які швико рухаються,

• з’єднувати з паровими та газовими турбінами,

• вони компактні,

• відрізняються равномірною подачею,

• чистотою подаваємого газу, який не забрудненийг мазтилом (смащуються тільки пвдшипники і редуктори).

При стиску повітря без охолодження (адіабатичний процес) до 1 МПа його температура дорівнює приблизно 300°С, при стиску 2 МПа − 418°С, а при 5 МПа − 563°С. Якщо температура зростає то:

• коефіцієнт корисної дії компресора падає,

• знижується міцність металу машини,

• різко посилюється розпад змащувальних мастил,

• виникає можливість вибуху продуктів цього розпаду.

Тому необхідно надійне охолодження компрессора. Застосовують зазвичай водяне та повітряне охолодження – остання перевага для компресорів малої потужності і тиску, головним чином пересувних.

При водяному охолодженні охолоджують стінки і кришку циліндрів, а в багатоступеневих компресорах після кожного ступеня стиску використовують специальні виносні холодильники для охолодження газу.

Для нагляду за водою та її температурою злив відпрацьованої воды здійснюється без тиску (з разривом струї) у зливну відкриту воронку, яку встановлено в зручному для нагляду меісці.

Крупні компресорні установки мають автоматичну сигналізацію та блокувальні пристрої, які зупиняють компресор при зростанні температури відпрацьованої води вище ніж передваченої регламентом.

Для запобігання утворення відкладень в системі, допускається жорсткість охолодженої води не більше 7 мг–экв/л, а вміст в ній біологічних та механічних домішок – не більше 40 мг/л. Водяне охолодження включають до пуску компресора, а припинення подачи води або стійке зростання її температурыи розглядаються як передаварійний стан, тому компресорну установку зупиняють.

Компресори повинні бути ізольовані від тепла, мати автоматичне скидання надмірного тиску, а також систему контролю положення поршня.

Велике значення для безпнчної роботи компресорів має правильна організація змащення. Мастила при перегріві підвергаються розпаду з виділеннням водню, легких вуглеводнів, які утворюють з повітрям вибухонебезпечні суміші. При разкладі мастил на стінках циліндрів, клапаних приладів, трубопроводів відкладаються тверді продукти разкладу: сажа, смоли, асфальтени и карбоіди, які утворюють “нагар”, що порушує нормальну роботу механізмів компресора. При надлишках мастил, мастила розпилюються, утворюють так називаємий туман, який при означенній концентрації мастила в повітрі може вибухнути.

Правилами визначено, що змащення повітряних компресорів та сорта мастил, які використовуються, повинні відповідати вимогам завода-виготовителя або рекомендаціям спеціалізованих установ. Для змащення циліндрів і сальників газових компресорів повинні використовуватись мастила з температурою спалаху не меньше ніж на 20°С више температури газу.

Кількість мастила для кожного типу компресора строго обмежено (в г/м² змаженної поверхні) і підтримується на заданому рівні. Уменьшение розкладу мастил та утворення нагару досягається також тим, що після кожної ступені стиску повітря (газ) проходить через промежні холодильники, які конденсують пари змащувальних мастил і через масловіддалителі, які виділяють конденсат мастил із потоку газу.

Суттєве значеня має сама система змащення компресора.

В поршеневих компресорах передбачено дві системи змащування:

• перша − для циліндрів і сальників,

• друга − для механізмів пересування.

В центробіжних компресорах існує зазвичай одна система для змащування коренних підшипників і передач редукторів.

Найбйльш досконалою являється централізоване циркуляційне зиащення під тиском мастила, яке здійснюється невеликими плунжерними насосами − лубрикаторами. За всіма системами змащення необхідний постійний нагляд. Відпрацьоване мастило повинно періодично замінюватися.

В залежності від компресуємих газів виникає необхідність додержання спеціальних вимог безпеки:

• не допустиме знаходження конденсату у циліндрах компрессорів для вуглеводневих газів. Це явищезапобігається регулюванням термодинамічного режиму холодильників та застосуванням спецііальних важко розчинних мастильних сумішей (циліндрового мастила, вапору і гудрону).

• для запобігання підсосу в газові компресори повітря, всмоктувальні лінії повинні знаходжуватися під постійним надлишком тиску газу.

При роботі водневих компресорів основна увага приділяється забезпеченню герметичності, оскільки водень має дуже низьку нижню концентраційну межу гагорання 4% (об.) і навідь невелике його виділення може утворити в приміщенні вибухонебезпечне середовище.

При компресуванні кисню недопустимий його контакт з любими видами мастил, оскільки вони швидко окислюються та запалюються. Тому для змащування використовують:

• водоглицеринову емульсію,

• фторопластові органічні та інші мастила, які не окислюються киснем,

• застосовують компресори сухого терт, що працюють без мастил.

Ацетилен компримують в специальних компресорахз наступними характеристиками:

• швидкість пересування поршня не більше 0,7 м/с,

• температура після клапану, що нагнітає тиск, охолодження на кожній ступени стиску не више 140°С,

• тиск − не вище 2,6 МПа,

• для запобігання утворення вибухової ацетиленістоі міді в цих компресорах не допускається застосування міді та сплавів, що вмішують більше 70% міді.

В повітрянихх компресорах можливе виникнення вибухонебезпечних сумішей навідь при невеликих кількостях горючих газів, які поступають з забираемим повітрям. Тому повітря забирають із зони, якае вміщує домішок горючих газів та пилу, на висоті не меньше 2 − 3 м від рівня землі і очищують в фільтрах різної конструкції (наприклад, виготовлені із пластин, прослчених висціновим мастилом або із спеціальних волокон).

Системи постачання стислого повітря повинні мати високий рівень надійності, оскільки зупинка його подачі для контрольно – вимірювальних приладів і автоматики (КВПіА) робитьт технологічні установки неуправляємими. Щоб передбачити серйознв аварії передбачається 100% – ве резервування компресорів, шо постачають стисле повітря для систем КПВіА.

Для сглажування пульсацій тиску стислого повітря або газу між поршневим компресором і магистраллю встанавлююють повітрозбірники або газозбірники (буферні емності), об’єм, яких визначається технічними розрахунками. Ці ємності встановлюють поза приміщення компресорної на відкритій огородженій площадці, вони оснащені:

• кранами для спуску води і мастила,

• манометрами,

• запобізними клапанами,

• мают лази або люки для очищення.

Між буферною ємністю і компресором ставиться зворотній клапан.

Для контролю тиску і температури на всіх ступенях стиску, на холодильниках, ресиверах, в системах змащування і охолодження встановлюють манометри і термометри, іноді регіструющі.

Передбачається звукова або світлова сигнализація щодо порушення експлуатаційних параметрів та автоматичне блокування, яка у випадку недопустимого порушення параметрів переводять роботу компресора на циркуляцію (“на себе”) або останавлює компресор.

Компресорні установки розміщуються в окремих одноповерхових приміщеннях із вогнестійкого матеріалу. Площа вікон, дверей та легко скидуємих панелей повинна складати не меньше 0,05м² на 1м³ приміщення компресорної.

Вихоіні двері і вікна відкртваються наружу для полегщення евакуації людей при аварійних ситуаціях.

Приміщення обладнують механвчною приточно-витяжною вентиляцією.

До обслуговування компресорної допускаються особт не молодше 18 років, які пройшли спеціальне навчання.