Тема 4.2. Поршневі компресори

План:

4.2.1. Класифікація поршневих компресорів.

4.2.2. Поршневі компресори 4МІО – 100/8 і 2МІО – 50/8.

4.2.3. Поршневі компресори ВП – 10/8.

4.2.4. Пересувні компресори.

4.2.5. Клапани компресорів.

4.2.6. Регулювання продуктивності компресорів.

4.2.1. Поршневі компресори в залежності від числа ступенів стискання бувають: одно- і багатоступеневі.

В залежності від числа циліндрів: одно- і багатоциліндрові, одно- і двохсторонньої дії.

В залежності від розміщення циліндрів (рис.61) розрізняють: горизонтальні (рис.61, а), горизонтальноопозитні (рис. 61, б), вертикальні (рис. 61, в), з прямокутним (рис.61, г) і V – подібним (рис.61, д) розміщенням циліндрів у вертикальній площині.

Рис.61. Двохступеневі поршневі компресори

4.2.2. Компресори 4М10 – 100/8 Пензенського компресорного заводу випускаються на опозитній багаторядній базі. (4 – число рядів; М – багаторядна база, 10 – поршнева сила одного ряду, тс, 100 – продуктивність компресора, м³/хв., 8 – кінцевий надлишковий тиск, атм). Кривошипно-шатунні механізми компресора розміщені по дві сторони вала і мають взаємно протилежний рух. Це забезпечує рівність сил інерції і врівноваження рухомих мас, що дає можливість довести частоту обертання вала до 500 об/хв. Тому компресор має менші габарити і масу.

На рис. 62 показано розріз по циліндрах першого і четвертого ряду компресора 4МІ0 – 100/8. по обидві сторони кривошипно-шатунного механізму І консольно розміщені циліндри 2 і 3 першої і другої ступені стискання. Ліхтарі 4 з крейцкопфами 5 мають опори 6. Циліндри І ступені розбірні і складаються з трьох частин. Поршні пустотілі, причому поршень І ступені зварений, а 2 ступені – литий. Клапани 7 прямоточні, круглі. Вода циркулює в порожнинах 8. Проміжний охолоджувач розміщено над циліндрами і має запобіжний клапан.

Рис. 62. Компресор 4МІО – 100/8

Потужність електродвигуна 630 кВт, напруга – 6000 В, частота обертання – 500 об/хв.

Продуктивність компресора автоматично регулюється перепуском повітря з порожнини стискання в порожнину всмоктування за допомогою байпасів 9.

Компресори 2МІО – 50/8 двохступеневі, мають горизонтальну опозитну двохрядну поршневу машину з двома циліндрами двохсторонньої дії, продуктивність 50 м³/хв.

Компресори 4МІО – 100/8 і 2МІО – 50/8 мають прилади і засоби захисту, які забезпечують автоматичне відключення і подачу звукового сигналу машиністу у випадку: підвищення температури стисненого повітря після другої ступені до 170°С; підвищенні тиску стисненого повітря на 10%; пониження тиску масла і охолоджуючої води до 0,05 МПа.

4.2.3. Компресор ВП- 10/8 (рис. 63) з прямокутним розміщенням циліндрів має продуктивність 10 м³/хв., надлишковий тиск 0,8 МПа, частота обертання вала 735 об/хв. Між циліндром низького тиску, який розміщено вертикально (1) і циліндром високого тиску (2), який розміщено горизонтально, розміщено проміжний охолоджувач 3. Циліндри двохсторонньої дії. В кожній робочій порожнині циліндра 1 розміщено по 2 всмоктувальних і нагнітальних клапани, а в циліндрах 2-по одному.

Рис. 63. Компресор ВП – 10/8

4.2.4. Пересувні компресори застосовують в шахтах якщо споживання повітря є невеликим. Разом з двигуном вони встановлюються на вагонетках для переміщення по колієвих шляхах шахти.

Пересувна шахтна повітряна компресорна станція ШВКС – 5 має компресор з V – подібним розміщенням циліндрів в двох блоках. Кожен блок складається з циліндрів першого і другого ступенів стискання, розміщених під кутом 75°. Циліндри з ребристою поверхнею і трубчатий проміжний охолоджувач мають повітряне охолодження, яке забезпечується спеціальним вентилятором. Продуктивність компресора 5 м³/хв., надлишковий тиск 0,7 МПа, потужність двигуна 34 кВт, напруга 380/660 кВт.

4.2.5. Клапани компресорів бувають кільцеві, дискові, пластинчаті і прямоточні. До клапанів пред’являються наступні вимоги: міцність, щільність закривання, легкість закривання і відкривання точно в необхідний момент, швидка і безшумна дія, достатній переріз, щоб швидкість повітря при переході через клапан не перевищувала 20...50 м/с.

Найбільш досконалими являються прямоточні клапани (рис. 64), які характеризуються невеликими газодинамічними опорами і безшумністю в роботі. Клапани складаються з сідла 1 і примикаючи до нього пружних пластин 2. Якщо тиск під клапаном більший, ніж над ним, пластини вигинаються по профілю сідла і перепускають потік повітря.

4.2.6. Регулювання продуктивності компресорів здійснюється для підтримання постійного тиску стисненого повітря біля споживачів незалежно від його витрати.

Регулювання подачі стисненого повітря повинно бути автоматичним і може бути здійснене: 1 – випуском в атмосферу з повітрозбірника через клапан лишньої кількості повітря, 2 – виключенням компресорного двигуна при підвищенні тиску в повітропровідній мережі вище допустимого, 3 – зміною частоти обертання вала компресора, 4 – відкриттям всмоктувальних клапанів при нагнітальному ході поршня, 5 – перепуском повітря з порожнини стискування в порожнину всмоктування, 6 – збільшенням шкідливого простору, 7 – закриттям всмоктувальної труби.

Всі способи, за винятком третього, дозволяють лише зменшити подачу, а відповідно і К.К.Д.. Перший спосіб неекономічний, другий застосовують в компресорах невеликої продуктивності, третій в компресорах з регульованими двигунами, решта в компресорах великої продуктивності.

Рис. 64. Прямоточний клапан поршневого компресора

Контрольні запитання:

4.2.1.За якими принципами класифікують компресори?

4.2.2. Компресори 4МІО – 100/8 відносяться до:

1) горизонтальних; 2) горизонтально-позитивних; 3) вертикальних.

4.2.3. Компресор ВП – 10/8 відносяться до:

1) вертикальних; 2) з V – подібним розміщенням циліндрів;

3) з прямокутним розміщенням циліндрів.

4.2.4. Застосування пересувних компресорів.

4.2.5. Які вимоги ставляться до клапанів?

4.2.6. Способи регулювання продуктивності.