Основные узлы и детали компрессора

Цилиндры компрессора для давления до 6 МПа изготавливаются литыми из чугуна, для давления до 15 МПа и более — литыми или кованными из стали. Цилиндры компрессоров с воздушным охлаждением имеют ребра на внешней поверхности, с водяным охлаждением — полости для охлаждающей воды (охлаждающие рубашки). Цилиндры могут иметь сменные втулки из износостойкого чугуна. Рабочая поверхность цилиндра должна быть хорошо обработана, иметь низкую шероховатость и высокую износостойкость.

Поршни компрессоров

Поршни компрессоров имеют различное исполнение. Это связано с тем, что в компрессоре большое значение имеют массы движущихся деталей: с увеличением массы увеличиваются силы инерции.

Поэтому поршни больших диаметров изготавливают полыми (тронковые поршни, рис. 3.9). Такой поршень цилиндра одинарного действия состоит из корпуса 1 поршневых уплотнительных колец 2, маслосъемных колец 3, препятствующих попаданию масла в полость сжатия, и пальца 4 для соединения с головкой шатуна в безкрейцкопфных компрессорах (см. рис. 3.8, д). Кроме того, поршни могут быть дисковыми (закрытого типа), ступенчатыми (дифференциального типа) — для работы в цилиндрах различного диаметра, и других конструктивных исполнений.

Рис. 3.9. Поршень компрессора

Материалом для поршней служат алюминиевые сплавы, чугун СЧ 24-44 или СЧ 28-48 и сталь. Поршневые кольца делают пружинящими с разрезом. Кольца делают из высококачественного перлитного чугуна.

В компрессорах без смазки цилиндров имеются опорные кольца, исключающие трение корпуса поршня о цилиндр, и уплотнительные поршневые кольца, обеспечивающие длительную работу при трении о цилиндр без смазки. Кольца в этом случае изготавливаются из пластмасс (фторопласт с коксом, графитофторопласты).

Клапан

Клапан служит для пропуска газа в одну сторону и исключения движения его в обратном направлении. Основными требованиями к клапану являются: плотность в закрытом состоянии, своевременное открытие при малом усилии и своевременное закрытие, малое сопротивление потоку газа и износоустойчивость.

В большинстве конструкций компрессоров применяют самодействующие всасывающие и нагнетательные клапаны, которые изготавливаются четырех типов:

Р ис. 3.10. Клапаны поршневых компрессоров: а — кольцевой; б — прямоточный; в — ленточный; 1 — седло; 2 — ограничитель подъема запорного устройства; 3 — запорное устройство; 4 — пружина; 5 — стяжный болт

Прямоточные и ленточные клапаны используются при разности давлений на клапан не более 4 MПa, а кольцевые и дисковые — при разности давлений до 40 Мпа.

В кольцевом и дисковом клапанах запорное устройство 3 прижимается пружинами 4, расположенными в ограничителе подъема запорного устройства 2, к седлу клапана 1.

Прямоточные и ленточные клапаны не имеют пружин; запорное устройство, перекрывающее проходное сечение клапана, само обладает пружинящими свойствами и в результате разности давлений отгибается и открывает проходное сечение.

Кроме клапанов указанных типов применяются тарельчатые клапаны (запорное устройство выполнено в виде тарелки), клапаны с различными модификациями запорного устройства, комбинированные клапаны (объединяют в себе всасывающий и нагнетательный клапаны).

Седла и ограничители подъема изготавливаются в зависимости от давления в цилиндре компрессора из чугуна, стали, алюминиевых сплавов. Запорные устройства кольцевых и дисковых клапанов изготавливаются из износостойкой легированной стали с большой ударной вязкостью, подвергаются термической обработке, шлифуются и притираются по седлу клапана. Запорные устройства прямоточных и ленточных клапанов, а также пружины изготавливаются из пружинной стали.

Уплотнительные устройства в компрессоре

Уплотнительные устройства в компрессоре предназначаются для герметизации полости цилиндра у штока, вывода вала приводящего двигателя, штока регулятора вредного пространства цилиндра. В последних двух случаях используются уплотнения из мягкого материала, резиновые уплотнительные манжеты.

Уплотнительные устройства штоков выполняются с уплотнениями из различных материалов. На рис. 3.11 , а показано уплотнительное устройство штока с плоскими чугунными кольцами в качестве уплотнений. Сила, с которой газ прижимает кольца к штоку, является результатом разности давлений в уплотнительном устройстве и зазоре между кольцами и штоком.

Рис. 3.11. Уплотнительные устройства штоков

Уплотнительное устройство 1 расположено со стороны картера и препятствует попаданию масла из него в цилиндр. В обоймах 2 расположены дроссельное кольцо 3 и уплотнительные разрезные кольца 4 и 5, обеспечивающие компенсацию износа уплотняющей поверхности. Радиально разрезанное уплотнительное кольцо 4 не устраняет прохода газа, а перекрывает торцевые зазоры уплотнительного кольца 5, имеющего ступенчатые разрезы. Уплотнительные кольца прижимаются к штоку пружинами 6. Дроссельные кольца перекрывают разрезы уплотнительных колец, чем затрудняют проход газа через уплотнительное устройство и способствуют лучшему удержанию масла, которое подается в его полость по отверстию 7 с помощью лубрикатора.

Аналогичную конструкцию имеют уплотнительные устройства с плоскими фторопластовыми кольцами (рис. 3.11, б). Конструкция таких уплотнительных устройств не предусматривает подачи в них смазки и состоит из секций, каждая из которых включает: обойму 1, нажимное 2 и дроссельное 5 кольца, уплотнение 6, стягивающую упругую муфту 3, поджимающие пружины 4.

Уплотнения штоков компрессоров со смазкой цилиндров изготавливается из асбестового шнура, пропитанного суспензией фторопласта; компрессоров без смазки цилиндров — из тех же марок антифрикционных пластмасс, что и поршневые кольца. Нажимные и дроссельные кольца изготавливаются из стеклопластика, муфты из резины.

Для предотвращения попадания газа в атмосферу уплотнительные устройства выполняются с отводом газа протечки; применяются гидрозатворы, продувка уплотнительных устройств нейтральным газом (при подаче токсичных и взрывоопасных газов). В компрессорах для подачи газа с механическими примесями конструкция уплотнительных устройств предусматривает предохранение трущихся поверхностей от попадания абразивных частиц.

Видео:Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать

Компрессоры воздушные и газовые, общепромышленного и специального назначения предлагаемые нашим предприятием:

Видео:Поршневой компрессорСкачать

Общие сведения

• В состав стационарной компрессорной установки входят: поршневой крейцкопфный компрессор, электродвигатель, а также системы охлаждения, смазки, автоматического управления и защиты.

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

Компрессор:

• Поршневой крейцкопфный с оппозитным или угловым расположением цилиндров. Конструкции компрессоров построены на основе принятых, на заводе-изготовителе нормальных параметрических рядов диаметров цилиндров. Основой параметрических рядов являются оппозитная база 4M и угловые базы 5П и 2П.
• Компрессор включает следующие основные узлы: базу, цилиндры, систему охлаждения и привод.

• Состоит из унифицированных узлов кривошипно-шатунного механизма (коленчатого вала, шатуна и крейцкопфа), рамы, блока смазки механизма движения и многоплунжерного насоса (для смазки цилиндров и уплотнительных устройств штоков). В компрессорах без смазки многоплунжерный насос (смазочная станция) отсутствует.

• Чугунная литая, коробчатой формы, с внутренними ребрами усиления. В верхней части рамы предусмотрены плотно закрываемые крышками люки, обеспечивающие доступ к деталям механизма движения. Нижняя часть рамы служит резервуаром для масла. На верхней части рамы установлен указатель уровня масла. Для крепления цилиндров компрессора к раме имеются специальные приливы. В отверстиях поперечных ребер рамы установлены крейцкопфные чугунные гильзы, служащие направляющими для крейцкопфов. Гильзы в случае износа могут быть повернуты или заменены новыми.

Видео:Лекция 2 Знакомство с ВРД. Часть 3 Основные узлы ВРДСкачать

Коленчатый вал:

• Стальной штампованный, с кривошипами для установки шатунов, опирается на роликовые подшипники (для угловых баз коленчатый вал выполняется однокривошипным, для уравновешивания на вал устанавливаются противовесы). На одном конце коленчатого вала установлен ротор электродвигателя (соединение шпоночное), а в закрепленном на торце вала фланце выполнено квадратное отверстие для обеспечения проворачивания вала компрессора с помощью рукоятки перед запуском. (Рукоятка входит в комплект ЗИП). На другом конце вала крепится шестерня для передачи вращения валу масляного насоса блока смазки.

Видео:9. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. ТЕРМОДИНАМИКА КОМПРЕССОРОВ. Работа компрессора. Вредный объём.Скачать

Крейцкопфы:

• Чугунные или алюминиевые литые или штампованные, изготовляются заодно с ползунами. Крейцкопф соединен со штоком закладной гайкой и контргайкой, законтренными стопорными болтами. С шатунами крейцкопф соединяется посредством пальца.

Видео:Центробежный компрессорСкачать

Пальцы крейцкопфов:

Видео:Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать

Шатуны:

• Стальные штампованные двутаврового сечения. Шатун имеет кривошипную головку с отъемной крышкой и неразъемную крейцкопфную головку. Разъемные вкладыши кривошипной головки с антифрикционным слоем из алюминиевого сплава. В крейцкопфную головку запрессована бронзовая втулка. Смазка пальца крейцкопфа осуществляется через отверстие шатуна.
• Крышка кривошипной головки шатуна соединяется со стержнем шатуна, двумя шатунными болтами легированной стали и гайками. На головке каждого шатунного болта указывается его начальная длина, необходимая для оценки остаточного удлинения болта за время эксплуатации.

Видео:Техническое обслуживание компактного винтового компрессора Bitzer CSH 8571-140Скачать

Цилиндры:

• В зависимости от схемы компрессорных машин могут быть одно-, двух- или трехступенчатыми, простого или двойного действия, с уравнительной полостью или без нее.
• Одноступенчатые компрессоры имеют цилиндры двойного действия одинакового диаметра.
• В двухступенчатых компрессорах установлены цилиндры двойного действия разного диаметра.
• В трехступенчатых — цилиндр первой ступени двойного действия, цилиндры второй и третьей ступеней объединены в одном блоке, с дифференциальным поршнем и уравнительной полостью между ступенями.
• В четырехступенчатых применяются два цилиндра с дифференциальным поршнем и уравнительной полостью.
• В пятиступенчатых в одном ряду установлен цилиндр с двумя, а в другом с тремя ступенями сжатия, при этом поршень первой ступени двойного действия.
• В шестиступенчатых компрессорах установлены два цилиндра, каждый с тремя ступенями сжатия, цилиндры первой и второй ступеней — чугунные литые с охлаждающими рубашками.
• Цилиндры последующих ступеней многоступенчатых компрессоров изготовлены из различных материалов в зависимости от рабочего газа и конечного давления, большинство имеют сменные рабочие гильзы из специального износостойкого чугуна, уплотняемые по диаметру резиновыми кольцами, а по торцу паронитовыми прокладками. Сменные гильзы цилиндров ступеней высокого давления изготовляются, из хромистой стали с закалкой для увеличения твердости зеркала гильз.

Видео:❄️Семинар 7. Особенности конструирования узлов и деталей компрессорных машин криогенной техникиСкачать

Клапаны (всасывающие и нагнетательные):

• Самодействующие пластинчатые кольцевые, прямоточные и ленточные закрепляются в гнездах нажимным стаканом и упорными болтами или нажимными шпильками с колпачковыми гайками. В ступенях высокого давления устанавливаются комбинированные клапаны, состоящие из всасывающих и нагнетательных клапанов.

Видео:Винтовая компрессорная установкаСкачать

Уплотнение:

• Цилиндров, люков, клапанных крышек и фланцевых соединений достигается применением паронитовых прокладок, а на ступенях высокого давления устанавливаются прокладки из мягкой (отожженной) меди.

Видео:Техническое обслуживание компрессора TriumphСкачать

Поршни:

• Из чугуна, алюминия или стали. На одно- и двух- ступенчатых компрессорах — дисковые, двойного действия, на многоступенчатых дифференциальные.

Видео:Компрессоры. Цикл обучающих роликов (№5.1)Скачать

Поршневые кольца:

• Чугунные. В компрессорах без смазки цилиндров применяются кольца из самосмазывающихся композиционных материалов.

Видео:Обзор на запчасти для компрессораСкачать

Штоки:

Видео:Видео обзор винтового компрессора ALUP SCK 7 PLUS 270Скачать

Привод компрессора:

• Осуществляется от электродвигателя„ ротор, которого насаживается на вал компрессора, а статор крепится к раме компрессора.

В зависимости от базы компрессора сжимаемого агента (воздух или различные газы) применяются следующие электродвигатели:

1) Воздушные компрессоры на базе 4М

• двухскоростного асинхронного электродвигателя А2К 85/24-8/16 160/75 кВт, 750/375 об/мин (синхр.), 380 В, 50 Гц.
• Пуск двигателя осуществляется при полном напряжении сети при разгруженном компрессоре.
• Переход из состояния покоя на частоту вращения 12,33 с-1 (740 об/мин) — ступенчатым переключением обмотки статора.
• Двигатель допускает два пуска подряд на частоту вращения 6,17 с» (370 об/мин) из холодного состояния или один пуск из горячего. Количество пусков в час не более пяти и интервалом не менее 12 мин. Общее количество пусков в год не более 10000. Количество изменений частоты вращения не более 20 в час с интервалом не менее 3 мин.

2) Воздушные компрессоры на базе 5П:

• Синхронного бесщеточного электродвигателя БСДКМ 15-21-12200 кВт, 500 об/мин, 380 В, 50 Гц;
• Асинхронного электродвигателя АСК 560-12200 кВт, 500 об/мин, 380 В, 50 Гц;

3) Воздушные компрессоры на базе 2П:

• Асинхронного электродвигателя АВ2-101-8 75кВт, 735 об/мин, 380 В, 50 Гц;
• Газовые компрессоры на базах 4М, 5П, 2П комплектуются электродвигателями во взрывозащищенном продуваемом исполнении «2ExpllTS» (H4TS-П) с аналогичными характеристиками.
• Все электродвигатели комплектуются пусковой аппаратурой.

Условные обозначения:

Условное обозначение компрессоров отражает основные характеристики и параметры машины:

Для компрессоров на оппозитной базе 4М:

• Цифра «2», стоящая непосредственно перед буквами «ВМ», «ГМ» и «НП», указывает на то, что компрессор двухрядный;
• Б уквы «ВМ», «ГМ» и «НП» означают, что компрессор предназначен для сжатия воздуха, водорода или невзрывоопасного газа и выполнен на оппозитной базе;
• Цифра «4», стоящая после букв «ВМ», «ГМ» и «НП», указывает номинальную нагрузку на шток в «тс»;
• За цифрой «4» дробью указаны производительность в м3/мин (числитель) и конечное абсолютное давление сжатия в кгс/см’ (знаменатель), Для дожимающих компрессоров в знаменателе указываются давления всасывания нагнетания, абс., кгс/см2;
• Буква «С» означает, что компрессор выполнен без смазки цилиндров и относительная влажность сжимаемого газа должна быть не менее 30%;
• «M1», «М2» означает порядковый номер или модернизации.
• Буква «С», стоящая непосредственно перед буквами «ГМ» и «НП», указывает на то, что относительная влажность сжимаемого газа не более 30%.

Например: 2СНМ4-24/9CM2 УХЛ4 компрессорная установка двухрядная, для сжатия нейтрального газа относительной влажностью менее 30%, оппозитная, с усилием на штоке поршня 4 тс, производительностью 24 м3/мин, абсолютным конечным давлением 9 кгс/см’, работает без смазки цилиндров и уплотнительных устройств, модернизированная.

Климатическое исполнение компрессорной установки — УХЛ4 по ГОСТ 15150-69.

Для компрессоров на угловых базах 5П и 2П:

• Буквы «ВП» или «ГП» указывают, что компрессор предназначен для сжатия воздуха («В») или газа («Г») и выполнен по прямоугольной схеме («П»);
• Цифры «2» и «5», стоящие непосредственно перед буквами «ВП», указывают номинальную нагрузку на шток в «тс»;
• За буквами «ВП» или «ГП» дробью указаны производительность в м’/мин (числитель) и избыточное конечное давление нагнетания в кгс/см2 (знаменатель);
• Цифра, стоящая первой, указывает порядковый номер модификации.

Видео:Винтовая пара (винтовой блок) компрессора: что это и принцип работы. Компрессор ABAC SPINN 15-10.Скачать

Смазка компрессоров:

Осуществляется двумя независимыми системами:

• Системой смазки низкого давления (циркуляционной) для подачи масла к механизму базы;
• Системой смазки высокого давления для подачи масла в цилиндр.

Видео:Учебный фильм "Трубопроводный транспорт газа" - Часть 2Скачать

Система смазки низкого давления:

• Масло заливается в нижнюю часть рамы компрессора. Оттуда через сетчатый фильтр грубой очистки, расположенный в начале масловсасывающей трубы, шестеренчатым насосом подается в блок смазки и далее через напорную трубу во внутренний канал коленчатого вала, который имеет подводы масла на рабочую поверхность кривошипных шеек и к шатунам.
• Для предотвращения подтекания масла из рамы компрессора на подшипниках коленчатого вала устанавливаются уплотнительные устройства.
• Масло заливается в раму через одну из люковых крышек; уровень его измеряется стержневым маслоуказателем. Для слива масла из рамы предусмотрен сливной кран.

Видео:Поршневая компрессорная установкаСкачать

Система смазки высокого давления:

• Масло в количестве 25 л (в компрессорах высокого давления — 6,3 л) заливается в лубрикатор, откуда многоплунжерным насосом подается к цилиндрам.
• Привод многоплунжерного насоса осуществляется от ведущего валика шестеренчатого насоса блока смазки механизма движения.
• Масло, пройдя через плунжерный насос, поступает к отверстиям в крышках и гильзах цилиндров, равномерно распределяется по поверхностям трения, обеспечивая смазку.
• Контроль подачи масла к цилиндрам через смотровое окно насоса. Для смазки механизма движения могут применяться масла марок И-50А (ГОСТ 20799-75) и MC-20 (ГОСТ 21743-76) К-310 TУ38.401479-84; ИГП-49 ТУ38.101413-90; для цилиндров и уплотнительных устройств масло К-12, К-19 ГОСТ 1861-73 и MC-20 в зависимости от марки компрессора.
• В компрессорах без смазки цилиндров система смазки высокого давления с подачей масла в цилиндры и к уплотнительным устройствам не предусмотрена, На таких компрессорах лубрикаторы отсутствуют. Поршни этих компрессоров имеют опорные и разрезные (из двух половин) кольца из самосмазывающихся материалов на основе фторопласта с различными наполнителями.
• В компрессорах, предназначенных для сжатия воздуха и влажных газов, поршневые кольца выполняются из фторопласта 4К20. Если давление сжимаемого газа до 0,8 МПа (8 кгс/см’), допускается изготовление колец из материала АФГ-80С, при работе с осушенными газами применяется фторопласт с графитом и дисульфидом молибдена АФГМ или ГФЭ-5м.
• Для предотвращения попадания масла из рамы в полость сжатия, каждый цилиндр в компрессорах без смазки цилиндров снабжен фонарем, маслослизывающим уплотнительным устройством, маслоотбойником и маслослизывающими кольцами.

Видео:✅Умные 👌узлы для самоделок .mechanical componentsСкачать

Охлаждение компрессоров:

• Водяное. Компрессоры поставляются с открытой системой охлаждения (слив воды из компрессора и газоохладителей с разрывом струи через сливные воронки).
• При эксплуатации компрессоров с закрытой системой охлаждения должны выполняться требования «Правил устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздуховодов и газопроводов», утвержденных Госгортехнадзором СССР от 07.12.1971 г. для воздушных компрессоров и «Правил устройства и безопасной эксплуатации компрессорных установок с поршневыми компрессорами, работающими на взрывоопасных и вредных газах», ПБ 09-297-99 для газовых компрессоров.
• Качество охлаждающей воды должно соответствовать требованиям вышеназванных правил.

Видео:Основная Поломка и Особенности Ремонта Китайского КомпрессораСкачать

Система автоматики:

• Предназначена для управления работой, защиты и контроля параметров компрессорных машин.
• Система автоматики состоит из ряда подсистем и в совокупности с электроприводом в зависимости от предназначения компрессорных машин (для сжатия воздуха или газа) осуществляет аварийное прекращение работы компрессорной установки с остановкой приводного электродвигателя;

1) в компрессорных установках для сжатия воздуха:
а) при превышении температуры воздуха после каждой ступени сжатия;
b) при падении давления масла в циркуляционной системе смазки механизма движения;
с) при недопустимом уменьшении протока охлаждающей воды;
d) при превышении давления нагнетания выше допустимого;
е) при коротких замыканиях и повреждениях в системе электропривода и управления;
2) в компрессорных установках для сжатия газа:
а) при понижении давления воды в системе охлаждения компрессора;
b) при коротких замыканиях и повреждениях в системе электропривода и управления;
с) при падении давления масла в циркуляционной системе смазки механизма движения;
d) при отклонениях давления газа от допустимых значений на линии всасывания;
е) при повышении давления газа выше допустимого после каждой ступени сжатия;
f) при прекращении продувки воздухом корпуса электродвигателя;
g) при повышении давления газа выше допустимого в корпусе компрессора.

• Аварийное отключение электродвигателя компрессоров сопровождается подачей светового и звукового сигналов.
• В системе автоматики компрессорных машин для сжатия газа предусмотрена дистанционная пневматическая передача показаний контролируемых параметров на приборы релейного шкафа. Расстояние передачи выходного сигнала на пневмотрассе не более 200 м.
• Кроме того, системы автоматики компрессоров отличаются в зависимости от модификации функциональными возможностями и элементной базой (релейной, микроэлектронной, микропроцессорной).
• Более подробно особенности систем автоматики изложены в технических описаниях и инструкциях по эксплуатации, которые входят в комплект поставки эксплуатационной технической документации.
• Предприятие — изготовитель может изменять тип комплектующих изделий системы автоматики на более сов

📹 Видео

Компрессор ВВ 0,8\8-720. Назначение, устройство.Скачать