Билет № 5. 1. Многоступенчатые поршневые компрессоры и межступенчатые аппараты.

1. Многоступенчатые поршневые компрессоры и межступенчатые аппараты.

Для получения давления выше 6—8 атм применяют много­ступенчатое сжатие. Сущность его состоит в том, что процесс сжатия газа разбивается на несколько ступеней. На каждой из этих ступеней газ сжимается до определенного давления и перед поступлением на следующую ступень охлаждается в холодиль­нике.

Многоступенчатое сжатие применяется по следующим сообра­жениям:

1) уравновешиваются поршневые силы; степень сжатия в каждой ступени компрессора не должна превышать 3÷4;

2) при больших степенях сжатия развивается недопустимо высокая температура газа и стенок цилиндра; с ростом темпе­ратуры уменьшается вязкость масла, оно разлагается, образует­ся нагар на поршневых кольцах и клапанах; температура сжа­тия не должна превышать температуры вспышки компрессорных масел (200—240°С);

3) с увеличением числа ступеней объемный к.п.д. становится более высоким;

4) многоступенчатое сжатие является наиболее экономичным, так как с ростом числа ступеней линия сжатия все более при­ближается к изотерме.

На рис. 99 представлены схема трехступенчатого компрес­сора и его индикаторная диаграмма. На диаграмме вредное пространство и потеря давления в холодильниках не учтены.

В первой ступени газ сжимается по политропе (линия бв) от начального давления Р₀ До давления Р₁, затем газ охлаждается при постоянном давлении в промежуточном холодильнике (I сту­пени) по линии вг.

Во второй ступени происходит сжатие газа от P₁ до Р₂, дан­ный процесс изображается на диаграмме линией гд.

В холодильнике второй ступени газ охлаждается по линии де.

В третьей ступени газ сжимается до давления Рз — линия ез. Далее газ охлаждается в холодильнике III ступени и направ­ляется в нагнетательный трубопровод.

После промежуточных холодильников стоят влагомаслоотделители. Предположим, что в холодильниках происходит полное охлаждение газа до той температуры, какую он имел в начале сжатия в первой ступени. Тогда точки б, г, е, и, определяющие на индикаторной диаграмме начало сжатий по ступеням, лежат на изотерме, и процесс сжатия является идеальным. Если бы сжатие газа до окончательного давления Р₃ происходило по адиабате в одноступенчатом компрессоре, то этот процесс изо­бразился бы адиабатой бж

.

Как видно из диаграммы, при многоступенчатом сжатии и межступенчатом охлаждении газа процесс приближается к иде­альному изотермическому процессу (линия бгеи), как наиболее совершенному и экономически выгодному.

2.49. В компрессорах, снабженных концевыми холодильниками, следует предусматривать влагомаслоотделители на трубопроводах между холодильником и воздухосборником. Допускается совмещение концевого холодильника и влагомаслоотделителя в одном аппарате.

2.50. При необходимости иметь глубоко осушенный воздух, помимо концевых холодильников, компрессоры оборудуются специальными осушительными установками. Осушительные установки, работающие по методу вымораживания влаги при помощи холодильных установок, необходимо располагать в изолированных от компрессорной установки помещениях.

Осушительные установки, работающие по методу поглощения влаги твердыми сорбентами и с использованием нетоксичных и невзрывоопасных хладагентов, могут размещаться в машинном зале компрессорной установки.

2.51. Для сглаживания пульсаций давлений сжатого воздуха или газа в компрессорной установке следует предусматривать воздухосборники или газосборники (буферные емкости).

2.52. Воздухосборник или газосборник следует устанавливать на фундамент вне здания компрессорной установки и ограждать.

Расстояние между воздухосборниками должно быть не менее 1,5 м, а между воздухосборником и стеной здания - не менее 1,0 м.

Ограждение воздухосборника должно находиться на расстоянии не менее 2 м от воздухосборника в сторону проезда или прохода.

2.53. Допускается в обоснованных случаях присоединение к одному воздухосборнику нескольких компрессоров с установкой на нагнетательных линиях обратных клапанов и запорной арматуры. Перед запорной арматурой на нагнетательных линиях следует устанавливать предохранительные клапаны.

2.54. Для проведения периодических осмотров и ремонтов воздухосборников необходимо предусматривать возможность отключения от сети каждого из них.

2.55. Масло и вода, удаляемые при продувке влагомаслоотделителей и воздухосборников, отводятся в специально оборудованные устройства (сборники), исключающие загрязнение производственных помещений, стен здания и окружающей территории маслом.

2.Устройство и назначение трубопроводной арматуры, входящей в состав компрессорных установок.

Запорно-регулирующей (трубопроводной) арматурой называются устройства, предназначенные дляперекрытия или распределения потока среды, регулирования различных параметров технологических процессов (давления, напора, температуры, количество подаваемого вещества и т.д.).

По функциональному назначению трубопроводная арматура делится на виды, основными изкоторых являются:

-запорная арматура,

-регулирующая арматура,

-запорно-регулирующая арматура,

-защитная арматура,

-предохранительная арматура,

-смесительная арматура,

-фазоразделительная арматура.

Запорная арматура. Как уже понятно из названия запорная арматура предназначена для полного перекрытия потока среды в трубопроводе. Это самый распространенный тип трубопроводной арматуры. Более 80% всей арматуры является запорной.

Регулирующая и запорно-регулирующая арматура. Регулирующая арматура предназначена для поддержания необходимых значений определенных параметров технологических процессов путем регулирования расхода рабочей среды. По конструкции она сходна с запорной арматурой, и не редко одни и те же типы и даже марки трубопроводной арматуры могут использоваться и в качестве запорной и в качестве регулирующей.Так же к регулирующей арматуре относится и дроссельная (дросселирующая) арматура, предназначенная для значительного снижения давления среды и работающая в условиях больших перепадов давления.

Защитная и предохранительная арматура. Защитная и предохранительная арматура предназначена для исключения негативного воздействия на оборудование рабочей среды в случае превышения допустимых значений давления или направления потока рабочей среды.

Различия между предохранительной и защитной арматурой заключается в том, что при возникновении аварийного состояния параметра среды предохранительная арматура открывается для выпуска избыточного количества рабочей среды, а защитная закрывается, отсекая защищаемый участок от остальной части трубопровода, что предохраняет его от недопустимых воздействий.

Смесительная арматура. Распределительно-смесительная арматура предназначена для распределения потока рабочей среды по определенным направлениям или для смешивания потоков среды, используется в основном в системах отопления, для достижения требуемой температуры теплоносителя, путем смешивания поступающей и обратной воды.

Фазоразделительная арматура. Фазоразделительная арматура предназначена для автоматического разделения рабочих сред в зависимости от фаз и состояния этих сред.

3. Аварийные ситуации при эксплуатации компрессорной установки и причины их вызывающие.

3.10. Компрессор немедленно останавливается в следующих случаях:

а) в случаях, специально предусмотренных в инструкции завода-изготовителя;

б) если манометры на любой ступени компрессора, а также на нагнетательной линии показывают давление выше допустимого;

в) если манометр системы смазки механизма движения показывает давление ниже допустимого нижнего предела;

г) при внезапном прекращении подачи охлаждающей воды или другой аварийной неисправности системы охлаждения;

д) если слышны стуки, удары в компрессоре или двигателе или обнаружены их неисправности, которые могут привести к аварии;

е) если температура сжатого воздуха выше предельно допустимой нормы, установленной паспортом завода-изготовителя;

ж) при пожаре;

з) при появлении запаха гари или дыма из компрессора или электродвигателя;

и) при заметном увеличении вибрации компрессора, электродвигателя других узлов.

3.11. После аварийной остановки компрессора пуск его может быть произведен с разрешения лица, ответственного за безопасную эксплуатацию компрессорной установки.

Перечень основных аварийных ситуаций и возможных причин, способствующих возникновению и развитию аварийных ситуаций приведены в таблице 3.

Таблица 3