Машины, предназначенные для сжатая воздуха и подачи его в воздушную магистраль судна, называются компрессорами. Сжатый воздух применяют на судах для пуска двигателей внутреннего сгорания, для работы высоконапорных паровых котлов, для работы пневматического инструмента, для специальных целей и т. п. Поэтому компрессоры можно встретить как на больших, так и на малых судах. По конструкции компрессоры, как и насосы, бывают поршневые, лопастные (осевые и центробежные), зубчатые и струйные. Наибольшее применение на судах имеют поршневые и лопастные компрессоры. Последние называют также турбокомпрессорами, учитывая их сходство с реактивными турбинами.
Поршневые компрессоры. Эти компрессоры используют для получения высоких давлений при умеренной производительности. По принципу действия поршневые компрессоры аналогичны поршневым насосам: воздух сжимается в цилиндре при помощи поршня, совершающего возвратно-поступательное движение. Устройство поршневого вертикального компрессора одинарного действия, одноступенчатого, с водяным охлаждением показано на рис. 103. Приводом компрессора может служить двигатель внутреннего сгорания или электродвигатель. Коленчатый вал 14 компрессора, получающий вращение от привода, соединен с поршнем 12 через шатун 13. Поршень, расположенный в цилиндре 2 компрессора, совершает возвратно-поступательное движение, всасывая и сжимая воздух, который поступает в цилиндр по всасывающему патрубку 9 через клапан 10. Перед поступлением в цилиндр воздух предварительно очищается от механических примесей в фильтре 8.
Рис. 103. Поршневой вертикальный компрессор.
При движении поршня 12 вверх сжатый воздух через нагнетательный клапан 4 проходит в клапанную коробку, а из нее — в воздухосборник. Когда давление в воздухосборнике превысит допустимое, сработает регулятор 5, который через трубку 7 откроет всасывающий клапан 10 и будет держать его в открытом положении при поступательном движении поршня. Для охлаждения сжатого воздуха с обеих сторон компрессора предусмотрен воздухоохладитель, в водяную рубашку 3 которого по патрубку 11 поступает холодная вода, отводимая затем по патрубку 6 в охлаждающую систему.
Для смазки движущихся частей и подшипников компрессора применяют масло, заливаемое в поддон картера 1 и забираемое оттуда через масляный фильтр 15.
За компрессором устанавливают воздухосборник в виде прочного резервуара объемом не менее 12—20-кратного объема цилиндра компрессора. Воздухосборник служит для выравнивания давления подаваемого в систему воздуха, а также для очистки его
от масла и влаги, попавших в сжатый воздух при его движении в компрессоре.
Для получения сжатого воздуха высокого давления применяют многоступенчатые поршневые компрессоры, в которых процесс сжатия воздуха осуществляется при проходе его через ряд последовательно установленных цилиндров (от двух до четырех).
Лопастные компрессоры (турбокомпрессоры). Лопастные компрессоры применяют для получения высокой производительности при умеренном давлении воздуха или газа. Сжатие воздуха происходит в результате изменения скорости его движения при вращении лопастных колес. Обычно турбокомпрессоры изготовляют многоступенчатыми (три-четыре ступени) для получения более высокого давления воздуха. В качестве привода могут служить электродвигатель, паровая и газовая турбины.
Устройство трехступенчатого турбокомпрессора приведено на рис. 104. Компрессор состоит из ротора (вала) 4 с насаженными на него лопастными колесами 3 и статора 1 в виде кожуха, разделенного кольцевыми камерами на отдельные ступени. В каждой камере расположено по одному лопастному колесу, поэтому число камер равно числу ступеней компрессора. Камеры устроены так, что они могут сообщаться между собой только через каналы рабочих колес.
Рис. 104. Трехступенчатый горизонтальный лопастной турбокомпрессор.
Вследствие быстрого вращения первого колеса воздух всасывается через открытую часть ступицы со стороны вала и увлекается по каналам ротора. При этом у входа в каналы создается разрежение, а у выхода из каналов давление повышается. Выходя из первого колеса, воздух попадает в кольцевое пространство, называемое диффузором 5, из него — во второе рабочее колесо, затем в диффузор и в третье колесо (путь воздуха показан стрелками). При переходе из одного рабочего колеса в другое давление воздуха все время возрастает, сжимаемый воздух нагревается и нуждается з охлаждении. Для спрямления потока воздуха турбокомпрессор, как и центробежный насос, имеет направляющие аппараты 2. По сравнению с поршневыми компрессорами турбокомпрессоры имеют некоторые преимущества (отсутствие клапанов, непрерывность всасывания и нагнетания, меньшие габариты).
Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать
Оборудование судовых систем
Видео:Центробежный компрессорСкачать
Компрессоры и вентиляторы
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.
Читайте также: Компрессор аир макс 100
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.
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
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.
Основные характеристики судовых пусковых электрокомпрессоров приведены в табл. 3.1.
Видео:Поршневой компрессорСкачать
Общие сведения о воздушных компрессорах
Общие сведения о воздушных компрессорах
Судовые воздушные компрессоры необходимы для обеспечения потребителей судовой энергетической установки и судна в целом сжатым воздухом разного давления и расхода.
На судне потребителями сжатого воздухаявляются:
— главный двигатель и дизельгенераторы (пусковой воздух);
— ДАУ главного двигателя;
— система автоматического управления и контроля;
— масляные фильтры ГД (продувание);
— продувание кингстонов;
— отключение ТВНД на ходу;
— выпускные клапаны ГД;
— зарядка аквалангов;
— хознужды и другое.
Судовые воздушные компрессоры различают по следующим признакам:
— конструктивные особенности: поршневые, центробежные, винтовые, осевые;
— по ступеням сжатия: 1-но ступенчатые, 2-х ступенчатые и 3-х ступенчатые;
— по количеству цилиндров;
— по производительности;
— по назначению.
Основные деталикомпрессоров выполнены из следующих материалов:
— цилиндры, крышки: чугун;
— поршни: чугун, алюминий;
— коленчатый вал, шатуны: модифицированный ковкий чугун, сталь;
— подшипники: игольчатые или стальные вкладыши, залитые белым металлом; головной подшипник из свинцовистой бронзы. Упорные шайбы включены в коренные подшипники;
— поршневые и маслосъемные кольца: высококачественный чугун. Твердость по Бринелю на 10 единиц больше, чем у цилиндра.
Видео:Все о компрессорахСкачать
Судовые воздушные компрессоры.
Необходимы для обеспечения потребителей СЭУ и в целом судна сжатым воздухом различного давления и расхода.
Судовые компрессоры можно классифицировать по
А. Конструктивные особенности и характеристики:
— поршневые, центробежные, винтовые, осевые;
— приводы от электродвигателя, дизельного двигателя, от главного двигателя. Соединение с приводом муфтовое или техстропами;
— по давлению: 0,8-1,2 МПа, до 3,5 МПа, до 6,5 — 7,5 МПа и выше;
— по оборотам приводного двигателя: от 585 до 1750 мин -1 ;
— по ступеням сжатия: 1-но ступенчатые, 2-х ступенчатые и 3-х ступенчатые. В свою очередь 2-х ступенчатые поршневые ЭКП бывают одностороннего и двухстороннего действия;
Читайте также: Автомобильных компрессоров для амортизаторов
— по количеству цилиндров на ступень: один цилиндр с одним поршнем и одним воздухоохладителем; один цилиндр с поршнем 2-х и 3-х диаметров, а также с двумя и тремя воздухоохладителями; два цилиндра раздельно, один первой ступени и один второй ступени;
— по виду охлаждения цилиндров, крышек и воздухоохладителей: водой забортной, пресной от общей системы охлаждения СЭУ, воздухом от вентилятора, приводимого от вала компрессора;
— по производительности (м 3 /час) одного цилиндра (или одной пары цилиндров, если 1-ая и 2-ая ступень в двух цилиндрах) в зависимости от оборотов приводного двигателя, размеров цилиндра и конечного давления: до 0,8 МПа — 20-г480 (м 3 ), до 3,0 МПа — 440 (м 3 ), до 6,0 МПа — 130 (м 3 ) свободного воздуха; производительность 3-х ступенчатого компрессора главного двигателя с компрессорным распылом — около 250 (м 3/ час).
Б. По назначению компрессоры подразделяются:
— Центробежные компрессоры с приводом от турбины выхлопных газов ГД для продувки и наддува ГД;
— Осевые компрессоры для управления антикреновыми системами на судах с рампой (аппарелью), судах Ро-Ро, многоцелевых судах и судах с тяжеловесной стрелой грузоподъемностью 150, 280 и более тонн. При таком управлении антикреновой системой в любых условиях крен практически не заметен в отличие от систем с управлением вихревыми реверсивными насосами большой мощности (до 14160 л/мин);
— ЭКП пускового воздуха на судах с ВФШ. Они, как правило, бывают поршневые 2-х ступенчатые до 3,5 МПа (от 3-х до 7-ми цилиндров), с цилиндровой подачей 75 м 3 /час и больше. Обычно устанавливают 2 воздухохранителя по 10000 литров каждый;
— ЭКП для работы системы автоматики. Бывают 2-х и 3-х цилиндровые компрессоры с выходным давлением 1,2 МПа и более;
— ЭКП аварийный, обычно 1-цилиндровый. Его электропривод запитывается от АДГ. На некоторых судах АДГ запускается не только от аккумуляторов, но дополнительно от взрывного заряда или от специального небольшого баллона пускового воздуха с давлением 7,0 МПа. Для зарядки такого баллона имеется специальный компрессор.
— 4-х ступенчатый V-образный компрессор высокого давления для заправки аквалангов (через керамический фильтр) давлением до 40,0 МПа
Основные детали компрессоров изготовляются из следующих материалов:
— цилиндры, крышки: чугун (втулки цилиндров запрессовываются на резиновых уплотнительных кольцах или выполняются заодно с блоком цилиндра);
-коленчатый вал, шатуны: модифици-рованный ковкий чугун, сталь;
— подшипники: игольчатые или стальные вкладыши, залитые белым металлом; головной подшипник из свинцовистой бронзы. Упорные шайбы включены в коренные подшипники;
— поршневые и маслосъемные кольца: высококачественный чугун. Твердость по Бриннелю на 10 единиц больше, чем у цилиндра.
На судах мирового флота применяются воздушные компрессоры различных фирм. Они бывают двух и трехступенчатые.
Необходимость применения много-ступенчатых компрессоров вызвана тем, что степень сжатия воздуха в одной ступени не должнапревышать 8 (т. е. воздух в первой, например, ступени можно сжимать до давления 0,8 МПа). Это объясняется тем, что температура вспышки компрессорных смазочных масел составляет 250-280°С, а при сжатии воздуха до 0,8 МПа его температура достигает 170- 220°С. При дальнейшем повышении давления пары масла могут самовоспламениться, что приведет к взрыву и разрушению компрессора. Поэтому в первой ступени двухступенчатого компрессора воздух обычно сжимается до 0,5-0,8 МПа, но второй — до конечного давления 2,5-3,0 МПа. При этом воздух обязательно охлаждается в специальном воздухоохладителе после первой ступени компрессора примерно до первоначальной температуры (для предотвращения чрезмерного повышения температуры воздуха после сжатия во второй ступени и уменьшения затрат мощности на привод компрессора). После второй ступени компрессора, перед подачей в воздухохранители (баллоны), воздух также охлаждается (по Правилам Регистра температура воздуха, поступающего в баллоны, не должна превышать 40°С). Для очистки воздуха от масла и влаги устанавливаются влагомаслоотделители.
Типовые схемы двухступенчатых компрессоров.
На рис. 1.1 показана схема двухступенчатого компрессора. Поршень для обеих ступеней выполнен общий: нижняя его часть 2 имеет больший диаметр и является поршнем первой ступени, а часть 6 — поршнем второй ступени. Рабочие полости ступеней — это соответственно кольцевая полость первой ступени и торцевая полость второй ступени.
При ходе поршня вниз воздух всасывается из атмосферы через клапан 5 в первую ступень компрессора. При ходе вверх поршень сжимает воздух и через клапан 4 нагнетает его к всасывающему клапану 9 второй ступени через воздухоохладитель 19 и влагомаслоотделитель 18 с клапаном продувания 17. Однако в это же время происходит сжатие воздуха во второй ступени. Воздух из нее подается через нагнетательный клапан 8, воздухоохладитель 16, влагомаслоотделитель 15с клапаном продувания 14 и обратным клапаном 13 в баллоны пускового воздуха.
Для предотвращения чрезмерного повышения давления воздуха после каждой ступени компрессора установлены предохранительные клапаны 10 и 11. Давление воздуха после каждой ступени контролируют по манометрам 12.
Читайте также: Стоматологический компрессор ekom dk50 2v 50s
Таким образом, сжатие в компрессоре происходит одновременно в первой и второй ступенях при ходе поршня вверх, а всасывание происходит также одновременно в обеих ступенях при ходе поршня вниз. Такой компрессор является одностороннего действия.
На рис. 1.2 показана схема двухступенчатого компрессора двухстороннего действия. Его основное отличие от рассмотренного выше компрессора состоит в том, что поршень имеет больший диаметр в верхней части (первая ступень) и меньший диаметр в нижней части (вторая ступень). Принцип действия компрессора заключается в следующем.
При ходе поршня 8 вниз происходит всасывание воздуха из атмосферы в первую ступень через фильтр 1 и всасывающий клапан 2. Затем при ходе поршня вверх происходит сжатие воздуха и его нагнетание через клапан 15 в охладитель 13 первой ступени и далее во вторую ступень через ее всасывающий клапан 11. При очередном ходе поршня вниз осуществляется вновь всасывание в первую ступень и одновременно сжатие во второй ступени. При этом воздух нагнетается через клапан 7 в охладитель 5 второй ступени и далее через запорный вентиль 3 в воздушные баллоны. Охлаждающая вода подается в охладители по указанным стрелкам противотоком для повышения эффективности процесса охлаждения сжатого воздуха.
Сравнивая двухступенчатые компрессоры, выполненные по приведенным выше схемам, можно отметить следующие эксплутационные особенности. Компрессор одностороннего действия выше и тяжелее. Подшипники шатуна нагружены больше, т. к. на них действует суммарное усилие от обеих ступеней при сжатии воздуха.
На рис. 1.3 (а) показана схема компрессора одностороннего действия (типа тандем).
Принцип действия компрессора.
При движении поршня сверху вниз из атмосферы через клапан 2 в цилиндр низкого давления всасывается, вследствие образующегося разрежения, воздух. При подъеме поршня воздух сжимается до давления 0,4 МПа и закрывает всасывающий клапан. Когда давление сжатия превысит давление в нагнетательном трубопроводе, открывается клапан 1, и воздух нагнетается по воздухопроводу 6 в холодильник 7 первой ступени. Некоторое количество сжатого воздуха, оставшееся в пространстве ц. н. д. между крышкой и поршнем (вредное пространство), при нисходящем движении поршня расширяется и тем самым отдаляет момент открытия всасывающего клапана. Чем выше давление воздуха в конце сжатия и чем больше объем вредного пространства, тем позднее открывается всасывающий клапаны, следовательно, тем меньше производительность компрессора. Поэтому вредное пространство в компрессоре должно быть возможно меньшим.
Сжатый в первой ступени воздух охлаждается в холодильнике 7 до температуры, примерно равной той, какую он имел до начала сжатия.
После охлаждения в холодильнике 7 воздух при следующем движении поршня вниз всасывается через клапан 8 в ц. с. д., где вторично сжимается, на этот раз до 1,5-1,6 МПа, и через клапан 3 по трубе 9 поступает в холодильник 10, где вновь охлаждается до температуры начала сжатия. В дальнейшем сжатый воздух по трубе 11 поступает в третью ступень давления, где сжимается до 6,0-7,0 МПа. Отжав от седла клапан 4, воздух по трубе 12 поступает в холодильник 13, откуда, охладившись, направляется по трубе 14 в расходные и запасные баллоны.
Величина конечного давления сжатого воздуха в ступенях компрессора (0,4-1,5-6,0 МПа) обусловливается тем, что в каждом цилиндре трехступенчатого компрессора давление воздуха увеличивается, исходя из условий равномерного распределения давления по ступеням, примерно в четыре раза.
На рис 1.3 (б) приведена схема трехступенчатого компрессора с дифференциальным поршнем. Для удобства все позиции сохранены прежними. Принцип действия этого компрессора в отличие от предыдущего заключается в следующем.
При ходе поршня вниз происходит всасывание через клапан 2 в ц. н. д., а при движении поршня вверх — нагнетание через клапан 1 по трубопроводу 6 в охладитель 7. В это же время происходит всасывание через клапан 8 в ц. с. д. При следующем ходе поршня вниз воздух сжимается в ц. с. д. и подается через клапан 3 по трубопроводу 9 в охладитель 10. Далее он поступает по трубопроводу 11 через всасывающий клапан в ц. в. д. Наконец, при последующем ходе поршня вверх воздух сжимается в ц. в. д. до конечного давления и через клапан 4 по трубопроводу 12 поступает в охладитель 13, оттуда по трубопроводу 14 подается в баллоны. Сопоставляя простой компрессор (тандем) с дифференциальным, можно отметить следующее.
В компрессоре тандем с последовательным расположением ступеней давления сжатие и всасывание воздуха происходят одновременно во всех ступенях. В дифференциальном компрессоре сжатие одновременно протекает только в ц. н. д. и в ц. в. д., при обратном же ходе поршня компрессора воздух сжимается в ц. с. д. Следовательно, в дифференциальном компрессоре нагрузка на вал от сжатия воздуха распределена по времени более равномерно.
В дифференциальном компрессоре нижняя часть ц. н. д. является одновременно полостью ц. с. д. Поэтому такие компрессоры имеют меньшую высоту и массу.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
💥 Видео
103. Правила технической эксплуатации воздушных пусковые компрессоровСкачать
Поршневой воздушный компрессорСкачать
ЗАЧЕМ НУЖЕН КОМПРЕССОР И НЕ ТОЛЬКОСкачать
339 ) Воздушно-пусковые компрессора.Скачать
Какой компрессор лучше? Достоинства, недостатки, сравнение компрессоров.Скачать
Какой компрессор лучше: безмасляный, ременный или коаксиальныйСкачать
Основная Поломка и Особенности Ремонта Китайского КомпрессораСкачать
ВОЗДУШНЫЙ КОМПРЕССОР ДЛЯ ДОМА И ГАРАЖА - ОПТИМАЛЬНЫЙ РАЗМЕР И ОБЪЕМ.Скачать
Как использовать поршневой воздушный компрессор. Настройка компрессора. Советы по эксплуатации.Скачать
ОБЫЧНЫМ КОМПРЕССОРОМ больше не пользуюсь! Безмасляный компрессор Sturm AC936100OLE!Скачать
Подготовка, настройка и запуск компрессора. Как не допустить ошибокСкачать
ШОК 😱! На что Способен Безмасляный Компрессор DWT | Тест компрессор для гаражаСкачать
Компрессоры от Denzel / Как они устроены и какой выбрать под свои задачи?Скачать
Как выбрать компрессор для гаража или строительства?Скачать
Чем отличается безмасляный компрессор от масляного . Какой лучше купить в гаражСкачать
Как работаетй осевой компрессор или вентиляторСкачать
