Вопросы для самопроверки

1. Назовите состав и комплектацию оборудования компрессорной станции.

2. Каковы две основные системы производства сжатого воздуха?

3. Изобразите схему компрессорной станции с поршневыми компрессорами. Объясните назначение основного и вспомогательного оборудования.

4. Что такое рабочая и установленная производительность, коэффициент резерва?

5. От чего зависит выбор рабочего давления сжатого воздуха, вырабатываемого компрессорной станцией?

6.Оцените экономичность различных способов регулирования производительности поршневых компрессоров.

7. Объясните принцип работы висцинового фильтра и жалюзийного водомаслоотделителя.

8. Как определяется объем ресивера (воздухосборника) для поршневого компрессора?

9. Приведите формулы расчета падения давления в воздухопроводах.

1.3. Компрессорные машины

1.3.1. Классификация компрессорных машин

Применяемые для получения сжатого воздуха компрессорные машины чаще всего классифицируют по степени повышения давления (по отношению абсолютных давлений на выходе Р2 из компрессора и на входе в него Р1 ) и принципу действия. Классификация по степени повышения давления является условной.

Вентиляторами обычно называют машины, у которых степень повышения давления не превышает 1,15. Машины со степенью повышения давления более 1,15, но без охлаждения, называют нагнетателями. Машины со степенью повышения давления больше 1,15 с охлаждением газа (воздуха) в процессе сжатия называют компрессорами.

Термин «нагнетатель» пока еще не полностью вошел в практику. В проектных, наладочных организациях и на заводах машины для сжатия воздуха или других газов без охлаждения по-прежнему называют воздуходувками. Вентиляторы и нагнетатели, создающие разрежение, носят название эксгаустеров или дымососов, компрессоры в этом случае называют вакуум-насосами.

По принципу действия компрессорные машины делятся на три основные группы: объемные, лопастные и струйные. При классификации по конструктивному признаку объемные компрессоры делятся на поршневые и роторные, а лопастные – на центробежные и осевые.

Поршневые компрессоры обычно применяют в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокое давление (>0,25 МПа) при малой производительности (≤500 м³/мин), центробежные – при большой производительности (≥ 50 м³/мин) и сравнительно невысоком давлении (до 0,2 МПа), роторные – при давлении до 0,12 МПа и производительности до 500 м³/мин. Осевые компрессоры обеспечивают степень повышения давления газа от 2 до 20 при производительности в пределах 100 – 15000 м³/мин.

В качестве воздуходувных агрегатов, например для доменного дутья, используются центробежные компрессоры. Все компрессоры этой группы одноцилиндровые, четырехступенчатые с одним внешним охладителем для промежуточного охлаждения компремируемого воздуха после второй ступени. Приводом компрессоров служат конденсационные паровые турбины мощностью 12 … 30 МВт, обеспечивающие экономичное регулирование режимов работы изменением частоты вращения. Эти компрессоры обеспечивают максимальное давление воздуха 0,45 … 0,53 МПа при максимальной производительности 2500 … 6900 м³/мин. Самым крупным агрегатом подобного назначения является компрессор К-7000-41-1.

Сжатый воздух с избыточным давлением 0,6 … 1,4 МПа вырабатывается на компрессорных станциях. Производительность компрессорных станций по сжатому воздуху значительно ниже, чем воздуходувных. В группу центробежных компрессоров для сжатия воздуха входят машины производительностью от 345 до 3200 м³/мин с паротурбинным или электрическим приводом. Самым крупным по производительности из этой группы компрессоров является компрессор К-300-61-1.

Расходы на производство сжатого воздуха весьма значительны. Например, только в доменном производстве стоимость воздушного дутья составляет около 33% стоимости полученного чугуна. Повышения экономичности производства сжатого воздуха на крупных воздуходувных и компрессорных станциях можно достигнуть путем увеличения единичной мощности и повышения параметров пара турбокомпрессора с паровым приводом, а также переходом к более экономичным осевым компрессорам.

На большинстве компрессорных станций промышленных предприятий широко применяются поршневые компрессоры, так как они обладают рядом преимуществ – высоким КПД при средних и малых производительностях, возможностью достижения высоких давлений, приспособленностью к работе на переменных режимах и т. п.