10.5.3.1.4. Винтовые

компрессоры

Винтовые компрессоры применяются доволь­но часто. Два винтовых ротора, уже знакомые нам по холодильным компрессорам, соединя­ются между собой асимметрично расположен­ными винтами. Благодаря мощной подшип­никовой опоре и работе без взаимного контак­та роторов эти компрессоры не требуют использования масла (рис. 10.50).

Двухступенчатые винтовые компрессоры (рис. 10.51) имеют воздушное или водяное ох­лаждение. Они конструируются на номиналь­ную мощность двигателя до 700 кВт, однако для выработки сжатого воздуха на пивоварен­ном производстве требуются компрессоры су­щественно меньшей мощности.

10.5.3.1.5. Турбокомпрессоры

Под турбокомпрессорами понимают компрес­соры самой высокой производительности, ко­торые при мощности от 500 до 2700 кВт созда­ют воздушный поток объемом до 30 000 м³/ч. Поэтому в пивоваренном производстве турбо­компрессоры практически не используются.

10.5.3.2. Осушители воздуха

Рис. 10.50. Винтовые роторы

Во всасываемом воздухе содержится водяной пар, концентрация которого зависит от тем­пературы и с ее понижением уменьшается.

823 ©

Рис. 10.51. Винтовой компрессор

1 — приборный щиток, 2 — шумоглушитель на напор­ной стороне, 3 — промежуточный охладитель, 4 — электродвигатель, 5 — ступень высокого давления, 6— отделитель конденсата, 7 — дополнительный ох­ладитель с отделителем конденсата, 8 — охладитель масла, 9 — масляный насос, 10 — воздушный предох­ранительный клапан, 11 — ступень низкого давления, 12— обратный клапан, 13— охладитель с принуди­тельным охлаждением, 14 — впускной дроссели­рующий клапан, 15— впускной воздушный фильтр с шумоглушителем

Температура, при которой в смеси воздуха и водяного пара достигается давление насыще­ния, называется точкой росы. Если темпера­тура падает ниже точки росы, то вода выделя­ется в виде конденсата.

При уменьшении давления воздуха точка росы понижается пропорционально измене­нию объема. Эту зависящую от давления тем­пературу можно назвать компрессионной точкойросы.

Осаждающаяся в виде конденсата вода:

[ нарушает технологический процесс;

! вызывает образование ржавчины и корро­зии;

■ образует условия для размножения вред­ной микрофлоры.

В связи с этим содержащуюся в воздухе воду стремятся удалить, для чего используют осушители воздуха.

Существуют два способа осушения воз­духа:

путем охлаждения воздуха до нужной ком­прессионной точки росы; путем применения адсорбционных осуши­телей.

В отличие от последних, абсорбционные осушители в пивоваренном производстве практически больше не используются.

Для регенерации адсорбционных осуши­телей имеются следующие возможности:

I с помощью специально выработанного го­рячего воздуха;

■ с помощью неохлажденного сжатого воз­духа;

■ с помощью осушенного редуцированного сжатого воздуха.

Осушители воздуха часто применяются в виде адсорбционных осушителей (рис. 10.52). Воздух, сжатый в двух ступенях комп­рессии (3 + 6), охлаждается (4 + 9) и в таком холодном и насыщенным влагой состоянии попадает в котел. Там ему предстоит пройти сквозь медленно вращающийся барабан, ко­торый разделен на множество небольших сек­торов, пропитанных адсорбентом. При этом воздух отдает влагу, высушивается и отводит­ся. После этого впитавшие влагу секторы ба­рабана следует просушить.

Для этого на отрезке до дополнительного охладителя (9) отводится сжатый, но не ох­лажденный воздух. Так как воздух теплый, то он способен поглощать влагу. Затем этот воздух направляют через верхнюю часть ба­рабана в направлении, противоположном по­току охлажденного воздуха, и таким образом барабан просушивается (рис. 10.53). Посто­янное осушение воздуха происходит благо­даря медленному вращению барабана.

Во многих осушителях используется спо­соб, при котором сжатый воздух направляет­ся вдоль охлажденных теплопроводящих по-

© 824

Рис. 10.52. Адсорбционный осушитель (принцип действия)

Компрессор: 1 — воздушный всасывающий фильтр; 2 — впускной клапан; 3— компрессор низкого давления; 4— проме­жуточный охладитель; 5— отвод конденсата; 6— компрессор высокого давления; 7 — шумоглушитель на выпуске; 8 —

обратный клапан; 9 — дополнительный охладитель

Осушитель: 10— эжектор; 11 — электродвигатель привода; 12— отделитель конденсата; 13— дроссельный клапан; 14— сектор высушивания; 15— сектор регенерации; 16— охладитель в контуре регенерации; 17— отделитель кон­денсата с предохранительным клапаном; 18— выпуск сухого воздуха

Рис. 10.53. Вращающийся адсорбционный осуши­тель. Сектор сушки и регенерации

верхностей (оребренных труб) и тем самым ох­лаждается. При температуре около 0 °С вода конденсируется, а воздух в результате осуша­ется.

После этого холодный сухой воздух про­ходит через теплообменник для предваритель­ного охлаждения теплого невысушенного сжатого воздуха.

Способом сушки путем охлаждения мож­но достичь температуры точки росы в зависи-

мости от давления от 1 до 2 °С (способом с адсорбционными осушителями — от -25 до -40 °С).

Простой, но эффективный метод сушки сжатого воздуха состоит в том, что воздух на­правляют через воду, температура которой поддерживается с помощью труб охлаждения (с прямым или косвенным охлаждением) на уровне О °С. Воздух охлаждается до 0 °С, од­новременно понижается температура точки росы, а влага из воздуха переходит в воду; на выходе воздух становится холодным, как лед, и сухим.

В большинстве установок осушитель воз­духа подключен за компрессором. Однако в на­стоящее время осушитель включают отдельно на всасывающей стороне. Примером является осушитель Госслера (Gossler), в котором вса­сываемый воздух охлаждается до -25 °С [198]. В результате снижается объем воздуха, всасы­ваемого компрессором, однако условием при этом является 100%-ная герметизация установ­ки, так как из-за подсасываемого воздуха ее КПД ухудшается. Этот метод по сравнению с традиционными способами сушки позволяет сэкономить от 5 до 10% энергии.

825 ©

10.5.3.3. Ресивер

В любой магистрали сжатого воздуха имеется ресивер, задача которого состоит в том, чтобы за счет относительно большого объема компен­сировать колебания давления в магистрали и тем самым поддерживать постоянное давление. Одновременно предохранительный клапан предохраняет магистрали от слишком высоко­го давления (он необходим только для комп­рессора, вырабатывающего давление выше до­пустимого для данной установки).