2. Вспомогательное оборудование воздушных компрессорных станций.

Вспомогательное оборудование предназначено для обеспечения экономичной, надежной и длительной работы КС, уменьшения износа компрессоров, а также для подачи потребителям сжатого воздуха требуемого давления необходимой температуры, чистоты и минимальной влажности.

К вспомогательному оборудованию относятся:

1. устройства для очистки всасываемого воздуха от механических примесей и влаги (фильтрующие камеры, фильтры);

2. устройства для охлаждения нагнетаемого воздуха (конечные охладители);

3. устройства для очистки воздуха от масла и воды (масловодоотделители);

4. сосуды для аккумулирования воздуха и выравнивания давления в пневмосети (воздухосборники или ресиверы), воздухохранительные емкости (баллоны);

5. устройства для осушки нагнетаемого воздуха (осушительные установки);

6. устройства для наполнения воздуха в баллоны (наполнительные рампы).

Воздухосборник или ресивер.

Поршневые компрессоры отличаются неравномерностью движения поршня, скорость его изменяется по закону синусоиды. Компрессор в течение хода поршня подает воздух неравномерно и отдельными порциями. Колебания давления воздуха в сети вызвано также включениями и отключениями потребителей, для получения равномерной струи воздуха по линии подачи его потребителю устанавливаются вблизи от компрессора вне помещения воздухосборник. Он представляет собой прочный закрытый цилиндрический резервуар, выполненный из стали толщиной 6-20 мм в зависимости от диаметра резервуара. Воздухосборник имеет предохранительный клапан и спускной кран, а также люк для очистки и осмотра при поступлении порции сжатого воздуха при одном ходе поршня колебания давления в воздухосборнике ничтожно мало и из воздухосборника сжатый воздух практически поступает равномерно.

С запасом воздухосборник должен иметь объем не менее двадцати кратного объема цилиндра, чтобы обеспечить достаточную равномерность подачи воздуха потребителю. В воздухосборнике происходит улавливание из воздуха масла и сбор конденсирующейся влаги. При нагревании смазки подаваемой внутрь цилиндра ее наиболее летучие составные части испаряются и вместе с воздухом попадают в воздухосборник, образующаяся смесь является взрывоопасной, которая может вызвать взрыв воздухосборника при повышении температуры из-за недостаточного охлаждения компрессора.

В процессе эксплуатации воздухосборника следует через пусковой кран выпускать воду и масло, накопившиеся при конденсации водяных и масляных паров. Предохранительный клапан, устанавливаемый на воздухосборнике, периодически регулируют с таким расчетом, чтобы давление в воздухосборнике превышало рабочее не более чем на 10%. Аппарат пропаривают не реже двух раз в год для удаления с его стенок паров масла.

Масловодоотделители.

Сжатый воздух выходящий из КУ необходимо очищать от содержащегося в нем паров масла и воды с целью предотвращения их уноса в воздухосборник и трубопровод. С этой целью в поршневых и роторных КУ применяются масловодоотоделители. Отделение масла и воды производится по следующим признакам:

1. изменение направления потока воздуха с применением динамического удара струи сжатого воздуха о внутренние стенки аппарата, что вызывает изменение направления воздушной струи и конденсации паров масла и воды;

2. оседание масла и воды на пористой массе, которой наполняется сосуд, служащий масловодоотделителем (МВО);

3. сепарация воздуха, происходящая при изменении прямолинейного движения потока воздуха на круговое, при котором частицы масла и воды под действием центробежной силы отбрасываются к стенкам сосуда, стекают по ним и удаляются через нижний вентиль;

4. поглощение влаги и масла путем пропускания влажного воздуха через специальные поглотители: едкий натрий, хлористый кальций, активированный уголь.

МВО следует устанавливать вблизи воздухосборников, оборудованных предохранительными клапанами и манометрами. Между МВО и воздухосборником не разрешается устанавливать запорную арматуру, если до запорного органа нет предохранительного клапана.

Фильтры.

Проникающие вместе с воздухом механические примеси вызывают быстрый износ поверхности цилиндров и распределительных клапанов компрессора, поэтому на всасывающих трубопроводах устанавливают фильтры (воздушные, масленые, матерчатые).

К фильтрам предъявляют следующие требования:

1. фильтры должны обладать высокой степенью очистки воздуха от пыли и различных механических включений, содержащихся в окружающем воздухе.

Степень очистки воздуха от пыли в фильтрах КУ обычно достигает 95-99%

,

где С₁ – содержание пыли до очистки,

С₂ – содержание пыли после очистки.

2. фильтры должны сохранять эффективность своей работы при больших скоростях засасывания воздуха (скорость воздуха для масляных 0,5 - 0,9 м/с, для матерчатых 1 - 2 м/с);

3. фильтры должны обладать малым сопротивлением движению воздуха (для масляных 200 – 250 Па, для матерчатых < 100 Па);

4. каждый фильтр должен быть удобным в обслуживании, очистке и ремонте;

5. фильтр должен отделять влагу, находящуюся в воздухе в капельном состоянии;

6. фильтры должны быть безопасными в пожарном отношении, простыми в изготовлении и компактными.

Охладители сжатого воздуха.

Давление в цилиндре компрессора может достигать 0,5-0,6 МПа. При этом воздух, а вместе с ним и цилиндр настолько нагреваются, что затрудняется смазка. Кроме этого с увеличением температуры воздуха заметно падает КПД компрессора, его производительность.

Если давление сжатого воздуха превышает 0,6 МПа, то воздух сжимается в нескольких последовательных ступенях, между которыми устанавливают охладители, где температура газа уменьшается до первоначальной, чем интенсивнее ведется охлаждение, тем меньше расходуется энергии на приведение в действие компрессора. Различают два способа охлаждения воздухом и водой. Воздушное охлаждение осуществляется путем принудительного обдуванием воздушным потоком цилиндров компрессоров, у которых имеются ребра для увеличения охлаждения.

Воздушное охлаждение применяются у компрессоров малой производительности. Охлаждение водой возможно по двум системам: внутренней и наружной. При внутренней системе холодная вода принудительно циркулирует через специальные полости в неподвижных частях компрессора – в водяных рубашках. При прохождении через водяную рубашку цилиндра вода может нагреваться на 5 - 20 ⁰С. Но конечная температура уходящей воды не должна превышать 30 – 35 ⁰С. В рубашку цилиндра холодная подводиться снизу через патрубок, а нагретая отработанная вода отводится сверху. При обратном ВСН отработанную воду направляют на водоохлаждающее устройство, откуда снова возвращается в качестве охлаждающей среды.

Наружное водяное охлаждение ведется в специальных промежуточных охладителях, установленных на пути перехода из одного цилиндра в другой. Температура воздуха на выходе из охладителя обычно на 5 – 8 ⁰С выше температуры охлаждающей воды. Промежуточные охладители увеличивают производительность компрессора и создают более легкие температурные условия работы цилиндров и клапанов. В качестве охладителей чаще применяют кожухотрубные теплообменники.

Независимо от принятой системы охлаждения температура воздуха, выходящего из компрессора не должна превышать 140 – 160 ⁰С, поэтому необходимо следить за тем, чтобы подача воды не прекращалась даже на короткое время, а также следует систематически измерять температуру воды на выходе из компрессора и температуру отработанной воды.