По частоте вращения вала

___ —--------		■—
тихоходные (до 100 об/мин)		быстроходные (более 100 об/мин)

Рис. 10.1. Классификация компрессорного оборудования

По назначению компрессоры делятся на воздушные, кислородные, азотные, углекислотные и т. д.

Так как физические и химические свойства газов различны, их учи­тывают при разработке и конструировании компрессоров. Например, газо­образный медицинский кислород, находящийся под высоким давлением, быстро окисляет черные металлы, а при контакте с маслами дает взрыв (в замкнутом объеме) или загорание (в открытом объеме). Поэтому детали кислородных компрессоров изготовляют из специальных сталей, сплавов цветных металлов и применяют специальные смазки, которые не взаимо­действуют с чистым кислородом.

По принципу действия компрессоры делятся на поршневые, рота­ционные, центробежные, осевые и др.

В пожарной технике поменяются в основном поршневые кисло­родные и воздушные компрессоры.

По числу цилиндров компрессоры делятся на одноцилиндровые, двухцилиндровые и многоцилиндровые.

По числу ступеней сжатия — на одно-, двух- и многоступенчатые.

При последовательном соединении цилиндров количество ступе­ней сжатия определяется числом одновременно работающих цилиндров.

При параллельном соединении цилиндров компрессор будет одно­ступенчатым, при этом увеличивается лишь его производительность. Число ступеней сжатия при этом не зависит от количества работающих цилиндров.

Для безопасности работы компрессора (предотвращения возможного взрыва в результате большой температуры нагрева отдельных частей комп­рессора), наиболее рационального использования энергии и обеспечения нормального режима работы наиболее эффективными являются двух- и многоступенчатые компрессоры (до семи ступеней) с давлением нагнета­ния более 50 МПа (500 кгс/см²). После каждой ступени сжатия газ охлаж­дается в специальном холодильнике до температуры сжатия.

Существует деление компрессоров также по следующим признакам:

по частоте вращения вала — тихоходные (до 100 об/мин) и быстро­ходные (более 100 об/мин);

по способу охлаждения — водяные и воздушные;

по способу установки (базе) — стационарные и передвижные.

В состав компрессорной установки должны входить:

рабочая часть компрессорной установки;

шланг высокого давления для зарядки баллонов;

запасные части и принадлежности (ЗИП);

эксплуатационные документы (руководство по эксплуатации, паспорт).

В рабочую часть компрессорной установки должны входить:

компрессор;

приводной мотор (двигатель);

комплект фильтров;

блок осушки и очистки воздуха от вредных примесей;

блок управления и контроля;

подсоединительные трубопроводы.

Характеристики воздуха, подаваемого компрессорной установкой в баллоны дыхательных аппаратов, должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 10.1.

Таблица 10.1

Показатель	Значение
Содержание окиси углерода, мг/дм3, не более	0,03
Содержание углеводородов (суммарно), мг/дм3, не более	0,1
Содержание двуокиси углерода, %, не более	0,06
Содержание окислов азота, %, не более	0,0016
Содержание кислорода, %, не менее	21,0
Влажность воздуха при зарядке до 20 МПа, мг/м3, не более
Влажность воздуха при зарядке до 30 МПа, мг/м3, не более

Степень сжатия (Е) показывает отношение развиваемого давления компрессором (Р_р) к начальному давлению в транспортном баллоне (Р₆) и определяется по формуле:

Е = ^, (10.1)

где Р_р — рабочее давление, развиваемое компрессором в момент окончания дожатия, МПа (кгс/см²);

Р_б — давление в транспортном баллоне в момент окончания дожатия ком­прессором, МПа (кгс/см²).

Степень сжатия показывает максимально возможное повышение давления в наполняемых баллончиках по сравнению с давлением в транс­портном баллоне.

Помимо этого, кислородные компрессоры могу служить в качестве дожимающих при зарядке воздушных баллонов в случае, если воздушный компрессор не обеспечивает требуемое рабочее давление.

10.2. Кислородные компрессоры 10.2.1. Устройство и принцип действия

Для заполнения кислородных малолитражных баллончиков, в настоящее время, применяются кислородные дожимающие компрессора КДК-10.

Компрессор КДК-10 (рис. 10.2, 10.3) выполнен в виде, моноблока, состоящего из блока сжатия, рамы и кожуха, а также кислородных ком­муникаций (трубопроводов), соединяющих пневмосистемы блока сжатия с системой управления.

На раме 1 (рис. 10.2) установлены и закреплены болтами электро­двигатель 2, бак 12 блока охлаждения и механизм движения 7.

Рама 1 представляет собой сварную несущую конструкцию из шве­ллеров, в нижнюю часть которой устанавливаются при подготовке ком­прессора к работе виброгасящие регулируемые по высоте опоры 14. Сис-

Таблица 10.2 Основные технические характеристики компрессора КДК-10

Показатель	Значение
Подача, л/мин	ПО
Рабочее давление, МПа (кгс/см2)	25±1 (250±10)
Число ступеней сжатия, шт.
Степень сжатия, (Е)	10±1
Тип двигателя	АНР-904-4УЗ
Мощность, кВт	2,2
Масса, кг

тема охлаждения компрессора включает блок охлаждения, рубашку ох­лаждения цилиндра и трубопроводы. Блок охлаждения предназначен для охлаждения кислорода после сжатия его в цилиндрах I и II ступени. Он представляет собой герметичный бак 12, в котором размещены два тепло­обменника 6 и насос 3, закрепленный на крышке бака. Теплообменники омываются водой при ее циркуляции, вызванной работой насоса.

Трубки 6 (рис. 10.3) присоединяются к цилиндрам, крышке бака и индикатору охлаждения, натягом на штуцера системы охлаждения.

Кислородные межступенчатые коммуникации блока сжатия вклю­чают трубопроводы 2, 3, 5, клапаны 7, 8, предохранительное устройство 1 с влагоотделителем.

По принципу действия компрессор относится к типу поршневых дожимающих многоступенчатых компрессоров.

14 13 12 11

Рис. 10.2. Блок сжатия КДК-10:

1 — рама; 2 — электродвигатель тип 4AMX90L4Y3; 3 — насос; 4 — электродвига­тель тип АИР50В2 №3; 5 — бачок; 6 — змеевик; 7 — механизм движения; 8 — смазкоуказатель; 9 — пробка; 10 — болт; 11 — ремень; 12 — бак; 13 — болт

заземления; 14-опора

Рис. 10.3. Блок сжатия КДК-10 (вид сверху):

1 — устройство предохранительное; 2, 3, 5 — трубопроводы; 4 — холодильник;

6 — трубки технические поливинилхлоридные; 7 — клапан нагнетательный;

8 — клапан всасывающий; 9 — трубопровод; 10 — указатель

Наполнение баллонов осуществляется за два приема: перепуск из транспортного баллона через компрессор в малолитражный баллон и дожа-тие до заданного рабочего давления в блоке сжатия компрессора.

Перепуск кислорода (рис. 10.4) из транспортных баллонов в напол­няемые малолитражные рабочие баллоны производится при открытых вентилях баллонов АК1, АК2 и открытых вентилях блока управления ВШ, ВН2, ВНЗ. Давление перепуска измеряется манометрами МН1, МН2, МНЗ, которые после выравнивания давления в баллонах АК1 и АК2 пока­жут одно и тоже значение (в пределах их погрешности).

Сжатие кислорода в баллонах АК2 до заданного рабочего давления производится путем закрытия вентиля перепуска ВН2 и включения меха­низма движения А1. Кислород от вентиля ВШ через клапан К1 поступает в цилиндр I ступени механизма движения А1, где сжимается плунжером до определенного давления и выталкивается через клапан К2 в змеевик теплообменника ATI. Клапан К1 при этом герметично закрыт.

Охлажденный кислород по трубопроводу через клапан КЗ поступает в цилиндр II ступени механизма сжатия А1, где происходит вторичное сжатие его плунжером и выталкивание через клапан К4 во второй змеевик теплообменника АТ2.

Охлажденный кислород после II ступени сжатия через влагоотдели-тель ВД1, обратный клапан КО1 и вентиль нагнетания ВНЗ поступает в баллоны АК2.

Контроль давления всасывания (в транспортном баллоне), после I ступени сжатия и нагнетания (после II ступени и в баллонах АК2) осущест­вляется соответственно манометрами МН1, МН2 и МНЗ.

Кроме того, электроконтактный манометр МНЗ обеспечивает от-

МН1

МН2

МНЗ

Рис. 10.4. Гидропневмокинематическая схема компрессора КДК-10:

АК1 — транспортный баллон; АК2 — двухлитровые баллоны; Ф1 — фильтр;

АТ1 и АТ2 — змеевики; Б1 — бак; А1 — механизм движения; ВН1 — вентиль

всасывания; ВН2 — вентиль перепуска; ВНЗ — вентиль нагнетания; ВН4 — вентиль

сброса; И1 — индикатор; МН1 и МН2 — манометры МТП-3; МНЗ — манометр ЭКМ-

2У; К1 и КЗ — клапаны всасывающие; К2 и К4 — клапаны В1-7-6; КО1 — клапан обратный; КП1 — клапан предохранительный; ВД1 — влагоотделитель; Н1 — насос; М2 — электродвигатель тип 4AMX90L4Y3; М1 — электродвигатель тип АИР50В2 №3

ключение механизма движения компрессора при достижении рабочего давления в баллонах АК2, которое устанавливается по шкале манометра сигнальной стрелкой верхнего предела.

С целью повышения показателей надежности, удобства и безопас­ности при эксплуатации и обслуживании в пневмосистеме компрессора предусмотрены следующие устройства:

клапан предохранительный КП1 — для ограничения давления в системе компрессора и наполняемых баллонов;

клапан обратный КО1 — для предотвращения утечки кислорода из баллонов АК2 при понижении давления в системе компрессора;

влагоотделитель ВД1 — для отбора влаги из кислорода с последую­щим удалением ее из системы с помощью вентиля;

вентиль сброса ВН4 — для удаления кислорода (сброса давления) на участке системы между вентилем ВНЗ и вентилями баллонов АК2, при замене последних. При этом вентиля баллонов АК2 и вентиль ВНЗ должны быть закрыты.

Охлаждение компрессора осуществляется водой, подаваемой из бака холодильника Б1 насосом HI последовательно в рубашки цилиндров II и I ступеней. Автономный электродвигатель Ml обеспечивает работу насоса HI при выключенном механизме движения А1. Контроль циркуляции охлаждающей жидкости осуществляется индикатором И1. Охлаждение сжатого кислорода достигается пропуском его через змеевики ATI, AT2, погруженные в бак с водой холодильника Б1.

Возвратно-поступательное движение плунжеров в механизме движе-

ния А1 обеспечивается вращением эксцентрикового вала, приводимого в движение от электродвигателя М2 посредством клиноременной передачи.

10.2.3. Эксплуатация кислородных компрессоров

Эксплуатация кислородных компрессоров включает в себя: подготовку компрессора к работе;

работу на компрессоре по заполнению малолитражных баллончиков; обслуживание компрессора после работы.

Подготовка компрессоров к работе

Компрессор перед работой должен быть исправным: на неисправном компрессоре работать не разрешается, так как, кроме малой производитель­ности, работа на нем сопряжена с опасностью для жизни работающего.

Подготовка компрессора к работе включает в себя:

внешний осмотр компрессора;

проверку наличия смазки;

проверку герметичности соединений компрессора;

проверку правильности вращения вала электродвигателя;

продувку системы компрессора;

проверку производительности компрессора;

проверку работы предохранительного клапана.

Внешний осмотр компрессора. Перед началом работы компрессор тща­тельно осматривается, проверяется правильность и надежность соединения всех его частей и чистота штуцеров. Обнаруженные неисправности и загряз­нения устраняются. Загрязненные детали промываются в горячей воде, неотмываемую грязь удаляют чистой тканью.

Для чистки загрязнения на рабочих поверхностях деталей не реко­мендуется применять режущие инструменты. Очищенные и промытые де­тали обезжиривают в двух-трех ваннах этилового спирта-ректификата, ацетона или авиационного бензина («Галоша»). Обезжиренные детали тщательно просушиваются и обдаются струей сжатого кислорода. Промывка и обезжиривание производятся в сосудах из металла, стекла или фарфора. Следить, чтобы на стенках ванн не было коррозии и загрязнении.

Проверка наличия смазки. При отсутствии смазки у плунжеров компрессора может произойти взрыв цилиндровой группы, поэтому про­верка наличия смазки является обязательным условием безопасной ра­боты на компрессоре.

Для смазки цилиндровой группы компрессора применяются сле­дующие виды смазок: химически чистый глицерин, водоглицериновая смесь с добавлением химического реактива «Трилон-Б» или кремний-органическая жидкость №5.

Допускается применение других смазок, указанных в инструкциях заводов-изготовителей. Смазка производится согласно карты смазки.

Для предотвращения образования и выпадания труднорастворимых

осадков из водоглицериновой смеси в коммуникациях смазкоохлаждающей системы компрессора, вредно влияющих на его работу, рекомендуется в водоглицериновую смесь добавлять химический реактив «Трилон-Б» из расчета 0,17 г/литр.

Перед работой уровень смазки проверяется измерителем уровня и при необходимости добавляется необходимое количество.

Проверка герметичности соединений компрессора. Чем лучше герме­тичность компрессора, тем выше его производительность и тем безопаснее работа на нем. Проверку герметичности узлов компрессора, находящихся под высоким давлением кислорода, производят тлеющим фитилем, поднося его к проверяемому месту, или мыльной пеной, наносимой на проверяемые места. Вспыхивание фитиля пламенем или появление пузырьков на мыльной пене свидетельствует о негерметичности соединений.

Проверка правильности вращения вала электродвигателя. Провернуть вал компрессора вручную на 360° (вращая маховик, шкив), чтобы убедиться, нет ли ограничения его вращению. Кратковременно включить в работу комп­рессор и проверить, нет ли стука или каких-либо отклонений от его нор­мальной работы. Проверить правильность направления вращения вала комп­рессора, которое должно соответствовать направлению стрелки. В случае неправильного направления вращения вала необходимо поменять местами два провода кабеля в месте подключения в сеть трехфазного тока.

Продувка системы компрессора. Продувка коммуникаций компрессора производится с целью удаления из нее влаги и посторонних мелких частиц.

Проверка производительности компрессора и работы предохранитель­ного клапана. Гарантией достаточной производительности компрессора является плотная посадка всасывающих и нагнетательных клапанов на свои седла и исправность вентиля перепуска.

Для проверки герметичности всасывающих и нагнетательных кла­панов необходимо убедиться в правильности их установки. Они устанав­ливаются таким образом, чтобы клапаны были направлены к всасываю­щей стороне. Проверку герметичности клапанов производят в порядке, определяемом инструкцией по эксплуатации на данный компрессор.

Обслуживание компрессоров после работы

В процессе эксплуатации кислородных компрессоров периодически проверять:

прочность крепления основных узлов компрессора к опорной плите (щита управления, электродвигателя, бачка для смазки и др.);

герметичность всех резьбовых и паяных соединений, при поврежде­нии в местах пайки дефектные места припаивают серебряным припоем ПСР-45 (при утечке или ослаблении необходимо подтянуть детали, герме­тизирующие резьбовые соединения);

отсутствие протекания смазки через сальниковые уплотнения, уп­лотнение вала компрессора, прокладки крышек подшипников.Если обна­ружена течь, необходимо установить ее причину и устранить;

периодически производить замену смазки в компрессоре;

водоглицериновая смесь меняется по мере ее загрязнения;

чистоту фильтров, стоящих на входных штуцерах компрессора, для этой цели они промываются и обезжириваются;

герметичность цилиндровой группы, при необходимости произвести замену кожаных уплотнений;

утечку кислорода через всасывающие и нагнетательные клапаны, при ее повышении более допустимой клапаны разбираются, прочищаются, при необходимости протираются, после чего проверяется герметичность. При невозможности устранения неисправностей клапаны заменяются на новые;

ежеквартально — состояние деталей цилиндровой группы, для этой цели произвести их промывку до полного удаления грязи, промытые детали просушить. Каналы цилиндров и клапаны продуть кислородом. Штуцера, по которым поступает смазка в цилиндр, прочистить проволочкой, очистить от накипи глицерина каналы в цилиндре;

своевременность проведения периодической проверки манометров.

Компрессоры необходимо содержать в чистоте и исправном состоянии.

Ремонтный цикл компрессоров составляет 6 лет.

В течение ремонтного цикла осуществляется три текущих ремонта (ТР), два средних (СР) и один капитальный (КР) по схеме: ТР-СР-ТР-СР-ТР-КР.

Межремонтный период компрессоров составляет 12 месяцев. В течение межремонтного периода осуществляется три профилактических осмотра (ПО), два технических обслуживания (ГО) и один ремонт (ТР, СР, КР) в последовательности: ТР-ПО-ТО-ПО-ТО-ПО-СР.

Профилактический осмотр или техническое обслуживание осущест­вляется через каждые 20 ч работы компрессора, но не реже одного ПО или ТО в два месяца.

Перечень работ по обслуживанию и ремонту компрессоров по неис­правностям или отказам их отдельных узлов производится в технологичес­ких картах инструкций по эксплуатации заводов-изготовителей.

На каждый компрессор заводится соответствующая документация (журнал учета работы, учета наполнения баллонов медицинским кисло­родом и др.).

10.3. Воздушные компрессоры

Воздушные компрессоры предназначены для заполнения баллонов дыха­тельных аппаратов чистым сжатым воздухом без примесей воды и масла. Особое распространение в последнее время получили компрессорные установки с давле­нием на выходе не менее 29,4 МПа.

Компрессорные установки подразделяются на переносные и стационарные.

Рассмотрим основные технические характеристики некоторых моделей ком­прессорного оборудования высокого давления.

10.3.1. Компрессоры высокого давления «Bauer»

Компрессорные установки высокого давления Utilus II, Capitano II, Mariner II предназначены для сжатия воздуха для дыхания. Макси­мально допустимое рабочее давление (отрегулированное давление на пре­дохранительном клапане конечного давления) составляет 225/330 бар.

Компрессорная установка состоит из следующих основных частей:

компрессорный блок;

приводной двигатель;

фильтрующий узел;

наполнительное устройство;

основная рама;

устройство аварийного слива конденсата;

электрическая система контроля.

Установки выпускаются с различными вариантами рамы и двига­теля. Стандартные модели с электрическим или бензиновым двигателем Utilus II, Capitano II оборудованы портативной или по выбору защитной рамой. Все модели с дизельным двигателем и Mariner II выпускаются с защитной рамой.

Технические характеристики компрессоров высокого давления при­ведены в табл. 10.3, 10.4 и 10.5.

Таблица 10.3

Тип компрессора	Utilus II	Capitano II	Mariner II
PN200	PN300	PN200	PN300	PN200	PN300
Производительность, л/мин
Тип двигателя и мощность, кВт	Бенз. 3,7 кВт Эл. 2,2 кВт	Бенз. 6,6 кВт Эл. 4 кВт
Давление на выходе, бар
Вес, кг

Таблица 10.4