ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Компрессоры из "Пилотные и опытно - промышленные установки высокого давления в нефтепереработке и нефтехимии" Компрессоры, сжимающие газ, поступающий в них под давлением намного выше атмосферного, называют дожимающими. Компрессоры высокого давления, изготавливаемые для опытных установок, чаще всего горизонтального типа, многоступенчатые количество ступеней зависит от конечного давления и подачи. Не последнюю роль играет и состояние газа при условиях сжатия, когда плотность газов с ростом давления значительно увеличивается. При высоком отношенки конечного давления к начальному сжатие газа разбивают на отдельные ступени. Газ, сжатый в компрессоре I ступени до некоторого промежуточного давления, направляется в холодильник, затем его сжимают в компрессоре II ступени, имеющем меньший объем цилиндра, затем газ сжимают, если необходимо, дальше. [c.15] При высокой степени сжатия температура в цилиндре может достигнуть недопустимой величины - начинается разложение смазки, увеличивается износ трущихся поверхностей, в воздушном компрессоре возможны воспламенение и взрыв масляного нагара, накопившегося в цилиндре и трубопроводах ( должна быть не выше 46 3 К). В этиленовых компрессорах при высоких температурах возможна полимеризация этилена, поэтому температура нагнетания должна быть не вьш1е 36 3-373 К. Для снижения температуры нагнетания увеличивают число ступеней. В многоступенчатом компрессоре уменьшаются поршневые сипы по сравнению с одноступенчатым. [c.16] Наряду с преимуществами многоступенчатого компрессора в нем наблюдаются нежелательные явления, как, например, потеря давления на пути газа из ступени в ступень, что вызывает увеличение давления предыдущей ступени. [c.16] Компрессор состоит из кривошипно-шатунного механизма, цилиндровой группы и станины. Кривошипно-шатунный механизм предназначен для превращения вращательного движения маховика в возвратно-поступательное движение поршневой группы. В цилиндровой группе создается необходимое давление газа. Назначение станины - это компактно соединить все части и обеспечить нормальную, без вибраций, работу машины. Станину, как правило, устанавливают на фундаменте. В лабораторных условиях станину иногда устанавливают на колесиках. [c.17] Рассмотрим более подробно работу одного горизонтального компрессора с пятью ступенями сжатия. Компрессоры с меньшим числом ступеней являются более простыми моделями, а их отдельные элементы конструкции и узлы, а также правила эксплуатации тйпичны для большинства аналогичных компрессоров высокого давления. [c.17] Газ из I цилиндра после сжатия через нагнетательный клапан, змеевиковый холодильник, трубопроводы и всасывающий клапан II цилиндра поступает в полость цилиндра II ступени сжатия, в то время когда его поршень движется в противоположную от кривошипа сторону. В это время всасывающий клапан открыт, а нагнетательный закрыт благодаря давлению газа, находящегося за его пластиной, и под действием пружины. [c.20] В рассмотренном компрессоре на 4-х ступенях установлены клапаны тарельчатого типа, каждый клапан может быть всасывающим или нагнетательным в зависимости от того, как он установлен в гнездо, тарелкой 3 вверх или вниз. Это обязывает при установке клапана быть особенно внимательным. Такой тарельчатый клапан изображен на рис. II. 3. Тарелку и корпус клапана изготавливают из стали У-10, прокаливают в масле с отпуском, твердостью Кс = 59-6 3. Крышку изготавливают из Ст. 40. Пружина из проволоки диаметром 0,3 мм имеет 8 витков, материал - Ст. 65Г. [c.21] Действие клапана включает четыре фазы открытие, клапан полностью открыт, закрытие и клапан полностью закрыт. Открытие протекает быстро, так как оно происходит в условиях резкого нарастания разности давлений газа на тарелку. Полностью открытым клапан удерживается у ограничителя подъема давлением потока газа, превышающим усилие клапанной пружины. Во второй половине хода поршня по мере уменьшения его скорости давление потока убывает и в точке, где оно становится меньше усилия пружины, клапан начинает закрываться. [c.22] В зависимости от силы пружины клапан может закрываться излишне рано, своевременно и с запозданием. Своевременным является тот момент, когда разность давлений на клапан изменяет знак. Эгот момент в большинстве случаев приблизительно совпадает с приходом поршня в мертвую точку. [c.22] О плохой работе клапана данного цилиндра судят по показаниям межступепчатого манометра, температуре нагнетательного штуцера и трубопровода от него, которая значительно снижается. Ухудшение работы клапана может произойти из-за плохого притира, образования нагара, прилипания пластины, поломки ее или пружины. Эти поломки могут повлечь за собой и более крупную аварию, если кусочки пружины или клапана попадут в цилиндр. [c.22] В цилиндре V ступени, а также в дожимающих компрессов рах, работающих на опытных установках, и в жидкостных насосал. применяют шариковые клапаны, которые при значительных давлениях и повышенных плотностях газов или в жидкой среде работают более надежно. Эти клапаны изготавливают из материалов с повышенными механическими свойствами. [c.22] Это приспособление в виде фланца имеет внутреннюю полость и канал, по которому газ выходит через ниппель в трубопровод и направляется во всасывающий патрубок I цилиндра. Со стороны кривошипа на фланце имеется уплотнение в виде сальника с резиновым уплотняющим кольцом. Во время эксплуатации компрессора с этим приспособлением, особенно при сжатии этилена, требуется постоянное наблюдение за герметичностью всей этой системы сбора газа, малейшая неплотность повлечет за собой подсос воздуха и загрязнение им этилена. [c.23] В компрессоре все трущиеся поверхности необходимо эффективно смазывать. Необходимость смазки определяется следующим она должна уменьшать износ трущихся поверхностей, охлаждать трущиеся поверхности, повышать плотность поршневых колец и сальниковой набивки и выносить с собой твердые частички, образовавшиеся в процессе трения. [c.24] Смазку цилиндров производят принудительной подачей мар-па или щзугого смазывающего вещества с помощью лубрикатора, представляющего собой многоплунжерные насосы с отдельными насосными элементами, каждь1Й из которых питает только одну точку смазки. Б наших условиях смазка поступает только в I цилиндр, поэтому лубрикатор имеет только одну точку подачи. Такая конструкция вполне обеспечивает эффективную смазку всех цилиндров. Зго объясняется тем, что по мере роста давления внутренняя поверхность и объем цилиндров по ступеням сильно уменьшаются и в них поступает все масло из предыдущей ступени. Практика показала, что вполне достаточно подавать масло на всасывание I ступени. [c.25] Компрессорные масла, предназначенные для поршневых компрессоров, должны иметь достаточно высокую температуру вспьш1ки и быть стойки к окислению. В основном для воздушных компрессоров применяют три сорта компрессорных масел сорт 12 К ГОСТ 1861-73 для компрессоров низкого давления сорт 19 К и сорт КС-19 ГОСТ 1861-73 для компрессоров высокого давления. [c.25] Между цилиндрами на всех нагнетательных трубопроводах устанавливают предохранительные клапаны для стравливания газа при повьппении давления выше допустимого. Используемые предохранительные клапаны пружинного типа работают, однако не всегда качественно после аварийного открытия нарушается герметичность и возможен пропуск газа. [c.26] При сжатии газа в компрессоре возможны его потери через неплотность в сальниковых уплотнениях, поршневых кольцах, прокладках между цилиндрами, через клапаны и др. В этом случае компрессор сжимает больше газа, чем попадает в нагнетательный трубопровод (чтобы сохранить подачу и восполнить потери). Потери газа через неплотности подразделяют на внешние и внутренние. Внешняя утечка газа в атмосферу происходит через сальники, межступенчатые прокладки, через предотанительные клапаны, вентили, в трубчатых холодильниках. Перетечка газа (внутренние потери) возможна из цилиндра большего давления в цилиндр меньшего давления, в котором он попадает в прямой поток и подвергается вторичному сжатию. При этом образуются циркулирующие токи газа, которые увеличивают количество газа, сжимаемого отдельными ступенями. Не влияя непосредственно на подачу, перетечки вызывают повьпиение промежуточного давления. Причинами перетечек могут быть неплотности всасывающих и нагнетательных клапанов всех ступеней, запаздывание закрытия нагнетательных клапанов I ступени, неплотности поршня I ступени и поршней других ступеней. [c.26] Ниже приводится расчет поршневых сил и сил трения, возникающих по ступеням компрессора (рассмотренного выше) во время его работы и общая нагрузка на кривошипно-шатунный механизм (на шатунный или мотылевый подшипники), которая определяет его возможности при использовании. Поршневые силы определяют только при ходе поршня вперед (в сторону от кривошипа) в момент сжатия газа, которые по ступеням принимаются со знаком плюс (+), часть I ступени и II ступень в это время имеют знак минус (-). На рис. 11.7 представлена схема расположения цилиндровой группы компрессора. [c.28] Вернуться к основной статье