Что такое компрессор для судового дизеля (6 видео)

Компрессор. Предназначен для преобразования механической энергии двигателя в потенциальную и кинетическую энергию газа. Судовой компрессор имеет то же назначение. К нему предъявляется ряд специфических требований, связанных с условиями эксплуатации, таких как малые габариты и масса, высокая степень надежности, коррозионная устойчивость, простота эксплуатации, постоянная готовность к часто повторяющимся пускам, способность в течение почти всего времени эксплуатации работать на переходных режимах.

По давлению воздуха различают компрессоры высокого (свыше 10 МПа), среднего (1—10 МПа) и низкого (до 1 МПа) давлений. Механизмы, в которых воздух сжимается от 0,015 до 0,3 МПа, называют воздуходувками или нагнетателями. По типу привода компрессоры делятся на электрические, дизельные и ручные. Встречаются судовые компрессоры с приводом от газовых турбин, так называемые турбонагнетатели.

Компрессоры воздуха высокого давления используются на судах (промысловых, судах-мастерских) с большим расходом воздуха (свыше 200 м 3 /ч), который расходуется как для пуска дизелей и работы тифона, так и для технологических нужд, а также для общесудовых систем большой воздуховместимости. Воздух среднего давления на судах обычно используется для пуска дизелей и в меньшем количестве — для вспомогательного котла и других потребителей. Воздух низкого давления идет почти исключительно на технологические нужды рыбообработки и калориферной рефрижерации трюмов при перевозке скоропортящихся продуктов.

Особенностью судовой воздушной системы является потребление воздуха из баллонов, а не от компрессора, как принято на промышленных предприятиях.

Видео:339 ) Воздушно-пусковые компрессора.Скачать

В системе сжатого воздуха не должно быть примесей масла и воды. Присутствие в воздухе масла может привести к взрыву, а наличие воды вызвать коррозию оборудования системы. Для очистки воздуха большинство компрессоров оборудовано водо-маслоотделителями, установленными после каждого из охладителей воздуха — конечного и промежуточного, которые могут быть кожухотрубными и змеевиковыми, автономными и встроенными в водяное пространство рубашек компрессоров.

Компрессоры могут быть объемного действия, в которых давление повышается уменьшением объема газа (поршневые, роторные, диафрагменные, винтовые) и динамического действия, повышающие давление преобразованием механической энергии привода в кинетическую энергию направленного движения газа с последующим преобразованием ее в потенциальную энергию (лопастные). По конструкции компрессоры можно разделить на три группы: поршневые, роторные и лопастные.

Принципиальные схемы компрессоров и воздуходувок объемного типа представлены на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Принципиальные схемы компрессоров и воздуходувок объемного типа: а, б, в — поршневой, пластинчатый, винтовой компрессоры; г, д — роторные воздуходувки

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

В цилиндре 1 (рис. 3.1, а) при движении поршня 2 всасывается и сжимается газ, проходящий через всасывающий 3 и нагнетательный 4 клапаны. Для поршневых компрессоров характерны малая скорость (1,5—6 м/с) потока воздуха (газа) в процессе всасывания, сжатия и нагнетания, а также периодичность рабочего процесса.

К роторному типу относится пластинчатый компрессор (рис. 3.1, б), который состоит из корпуса 5, где эксцентрично размещен ротор 6 с пластинками 7. К этому же типу относятся винтовые компрессоры (рис. 3.1, в), состоящие из корпуса 9 с двумя винтами 8 и 10. На рис. 3.1, г, д приведены схемы разных исполнений двухроторных воздуходувок типа «Руте». В корпусе 13 вращаются два ротора 11 и 12.

Рис. 3.2. Принципиальные схемы лопастных компрессоров: а — центробежного; б — осевого
1, 3 — лопастное колесо; 2 — канал; 4 — направляющий аппарат

Схемы лопастных компрессоров центробежного и осевого типа приведены на рис. 3.2. Каждый компрессор состоит из рабочих колес и направляющих устройств. В центробежном компрессоре преобладает радиальное направление движения частиц, а в осевом частицы газа движутся по цилиндрическим поверхностям, параллельным оси вращения вала. Принципиальные схемы компрессоров соответствуют подобным схемам насосов.

Видео:Наддув ДВС. Как работает турбонаддув?Скачать

Основные характеристики судовых пусковых электрокомпрессоров приведены в табл. 3.1.

Компрессоры: устройство, приводы, воздухохранители

Компрессором называется одно-, двух- или трехступенчатый поршневой воздушный насос. Количество ступеней зависит от конечного давления сжатого воздуха: для получения давления до 35 бар компрессоры выполняют двухступенчатыми, для более высокого давления — трехступенчатыми. Необходимость применения многоступенчатых компрессоров вызывается тем, что степень сжатия воздуха в одной ступени не должна превышать 8. При более высоких степенях сжатия температура в цилиндре может повыситься настолько, что произойдет самовоспламенение паров масла, поступающего на смазку цилиндров компрессора, а это может привести к взрыву и разрушению компрессора.

Для привода компрессора применяют электродвигатели (электрокомпрессоры) и двигатели внутреннего сгорания (дизель-компрессоры), причем, согласно Правилам , на судах с неограниченным районом плавания должно быть не менее двух компрессоров. Допускается применять в качестве резервного компрессор с приводом от главного дизеля. На небольших судах возможно применение ручных резервных компрессоров. Ряд требований к системе сжатого воздуха: запас воздуха в воздухохранителях должен обеспечить без подкачки двенадцать реверсов с последующими пусками главных реверсивных дизелей; если главные двигатели нереверсивны, то запас воздуха должен быть достаточным для шести пусков всех главных дизелей; производительность основного компрессора должна обеспечивать заполнение всех воздухохранителей пускового воздуха от давления 5 бар до рабочего в течение одного часа.

В зависимости от расположения ступеней компрессоры бывают последовательного сжатия—тандем и дифференциальные. На рис. 71 представлены схемы трехступенчатых компрессоров типа тандем (а) и дифференциального (б). У компрессора типа тандем при движении поршня 1 вниз воздух из машинного отделения через фильтр 3 и всасывающий клапан 2 попадает в ступень низкого давления (СНД); при движении поршня вверх воздух из СНД через нагнетательный клапан 11 переходит в холодильник СНД; далее, при движении поршня вниз воздух из холодильника СНД 10 и клапан 9 переходит в ступень среднего давления (ССД). При последующем поступательном движении поршня вверх воздух из ССД через нагнетательный клапан 4 переходит в холодильник ССД 5; при движении поршня вниз воздух из холодильника ССД 5 переходит через клапана 6 в ступень высокого давления СВД, при поступательном ходе поршня вверх воздух через нагнетательный клапан 7 из СВД через холодильник 8 поступает в воздухохранители.

Видео:27) От чего бывает помпаж - почти все случаи, свои можете коментировать буду рад этомуСкачать

У дифференциального компрессора (рис. 71, б) СНД размещена между СВД и ССД. Поэтому при движении поршня вверх воздух из СНД через холодильник 10 и клапан 11 переходит в ССД, а при движении поршня вниз—из ССД через холодильник 5—в СВД и оттуда, при сжатии, через холодильник 8—в воздухохранители. После холодильников каждой ступени устанавливают специальные сепараторы — масловодоотделители.

Сравнивая компрессоры двух типов, можно сделать следующие выводы:
у компрессора типа тандем сжатие во всех цилиндрах происходит одновременно, что увеличивает нагрузки на коленчатый вал и вызывает необходимость устанавливать более мощный приводной двигатель; у дифференциального компрессора при движении поршня вверх воздух сжимается в СНД и СВД, а при движении поршня вниз — в ССД, что уменьшает разность знакопеременных нагрузок, действующих на коленчатый вал компрессора;

при поступательном ходе поршня вниз у компрессора тандем в СНД давление ниже атмосферного и частицы масла вместе с воздухом поступают из картера через зазоры в компрессионных кольцах в цилиндр, что увеличивает расход масла и загрязняет сжатый воздух; у дифференциального компрессора этот недостаток отсутствует, так как в нижней части размещается ССД;

у дифференциальных компрессоров СНД и ССД размещаются в одной полости, что позволяет уменьшать габариты и массу компрессора;

Видео:Центробежный компрессорСкачать

у компрессоров типа тандем сжатый воздух поступает во все холодильники одновременно и находится там до всасывающего хода поршня, вследствие этого холодильники работают в более тяжелых условиях, чем у дифференциальных компрессоров.

К недостаткам дифференциальных компрессоров следует отнести сложность регулировки вредного пространства в ССД. (Вредным называется пространство, заключенное между поршнем, когда он находится в в. м. т. и крышкой цилиндра, а для ступени СД дифференциального компрессора — между крышкой и поршнем, когда он находится в н. м. т. Воздух, который остается в этом пространстве, расширяется при всасывающем ходе поршня и отдаляет момент открытия впускных клапанов, поэтому объем вредного пространства должен быть возможно минимальным.) Вредное пространство регулируют: у компрессоров тандем, а также в СНД и в СВД у дифференциальных компрессоров — изменением толщины прокладок между пяткой шатуна и мотылем подшипников, в ССД дифференциальных компрессоров — изменением высоты поршня или толщины прокладок между цилиндром и цилиндровой крышкой.

Для улучшения условий работы приводного электродвигателя, а также для сглаживания других недостатков в последнее время получили распространение спаренные компрессоры типа тандем: от одного коленчатого вала работают параллельно два двухступенчатых цилиндра, причем когда в одном из цилиндров происходит сжатие воздуха в ступенях, в другом—впуск воздуха, и наоборот. Конструкция такого компрессора марки 20К-1 показана на рис. 72. Все детали и узлы компрессора смонтированы на чугунной станине 13; в нижней части в специальных фланцах-крышках 10 и 25 смонтированы рамовые подшипники, в которых уложен коленчатый вал 11; на торце коленчатого вала насажен приводной шкив-маховик 24 (привод от электродвигателя осуществляется при помощи техстропной передачи). С двумя мотылевыми подшипниками коленчатого вала при помощи шатунов связаны два двухступенчатых поршня 21. Зарубашечное пространство образуется между втулками 14 и станиной 13 и уплотняется резиновыми кольцами 22. Закрываются цилиндры первой ступени крышками 16> которые одновременно служат цилиндрами вторых ступеней; вторые ступени закрыты крышками 20.

При работе компрессора воздух из машинного отделения через всасывающий клапан 4 поступает в первую ступень, из нее через нагнетательный клапан 15 попадает в трубчатый холодильник 9, проходит через сепаратор 1, всасывающий клапан 17 во вторую ступень, откуда после сжатия через нагнетательный клапан 19 поступает в змеевиковый холодильник 8 и в воздухохранители.

Уровень масла в картере контролируют по маслоуказателю 6. Трущиеся детали смазывают разбрызгиванием масла черпаками 5, закрепленными к нижним крышкам мотылевых подшипников.

Видео:Поршневой компрессорСкачать

Избыточное масло со стенок цилиндровой втулки первой ступени снимается маслосъемными кольцами, установленными в нижней части поршней. Выброс масла из картера предупреждают маслоотбойные кольца 23. Для монтажа мотылевых подшипников предусмотрены специальные люки с крышками 7.

Компрессор может охлаждаться как пресной, так и забортной водой, причем охлаждение может быть как от общей системы, так и «своим» насосом. При индивидуальном охлаждении вместо крышки 12 к торцу коленчатого вала крепят специальный водяной насос, который подает воду в зарубашечное пространство компрессора; отвод воды осуществляется через отводной трубопровод 18.Давление воздуха в первой ступени контролируют манометром 2, сброс избыточного давления осуществляет предохранительный клапан 3. Кроме того, каждая ступень имеет предохранительный клапан, который ежегодно осматривается и пломбируется.

источники:

https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-kompressor-dlya-sudovogo-dizelya