Опыт эксплуатации
Опыт эксплуатации показывает, что в концевых холодильниках воздух охлаждается обычно до 40-50 °С. При этой температуре и при давлении p2 = 0,8МПа насыщающее влагосодержание воздуха равно d = 6 —10 г/кг. При начальных параметрах p1 =0,1 МПа, t1 =10 °С, ф = 70 % в 1 кг атмосферного воздуха содержится паров около 5,5 г воды в виде пара. Следовательно, после концевого холодильника воздух останется еще ненасыщенным и выпадение паров воды в холодильнике не произойдет. Частичная конденсация паров воды будет происходить при более высокой температуре всасываемого воздуха или более интенсивном охлаждении воздуха в концевом холодильнике, что происходит сравнительно редко.
В машинных залах, имеющих небольшие площадь и высоту рекомендуется, устанавливать конечные охладители со встроенными масловодоотделителями.
Если же высота машинного зала позволяет - используются кожухотрубные воздухоохладители вертикального исполнения. Аппараты этой конструкции по сравнению с горизонтальными имеют меньший охлаждающий эффект при равных охлаждающих поверхностях, требуют большую высоту машинного зала, а также особые условия монтажа и эксплуатации. Концевой охладитель создает дополнительное сопротивление нагнетаемому воздуху, в результате чего давление сжатого воздуха падает на 0,15—0,4 %. Однако расположение концевого охладителя или масловодоотделителя с охлаждением возможно ближе к компрессору является эффективным средством против взрывов в компрессорных установках.
Для турбокомпрессоров с целью интенсификации теплообмена и создания более компактных конструкций, применяются холодильники с густо расположенными латунными трубками малого диаметра. Для увеличения теплоотдачи применяется многооборотное движение воды. Скорость движения воды доводится до 2-2,5 м/с, воздуха - до 20-25 м/с. С целью уменьшения сопротивления и увеличения теплообмена применяют оребренные каплеобразные трубки холодильников. Холодильники с длинными трубками очень часто выходят из строя из-за вибрации. Удачнее конструкция холодильника с короткими трубками. Перспективным является применение воздухоохладителей из труб с проволочным оребрением, с успехом применяемых для газо- и воздухоохладителей турбогенераторов, а также воздухоохладители из труб со спиральными ребрами. Такие холодильники могут состоять из отдельных труб или из пучков труб, вмонтированных в общий кожух.
Расчет, устройство и эксплуатация кожухотрубных охладителей производятся по соответствующим нормам и правилам. В первом приближении расчет ведется по требуемой поверхности теплообмена ТО А. Сжатый воздух, выходящий из компрессорной установки, необходимо очищать от содержащихся в нем паров масла и воды с целью предотвращения уноса их в воздухосборник и трубопроводы. В определенных условиях масло и вода могут быть причиной аварии и даже взрыва. Поэтому с целью очистки сжатого воздуха от масла и воды в поршневых и ротационных компрессорных установках применяются масловодоотделители.
На рис. 28 приведены схемы применяющихся конструкций масловодоотделителей. Отделение масла и воды в них производится на основе следующих явлений:
- за счет изменения направления потока воздуха с применением динамического удара струи сжатого воздуха о внутренние стенки аппарата; это вызывает оседание и укрупнение капель масла и воды на стенках;
- оседание и укрупнение капель масла и воды при прохождении пористой массы, которой наполняется сосуд, служащий масловодоотделителем;
- сепарация воздуха и капельной жидкости под действи-ем центробежной силы; капли отбрасываются к стенкам сосуда, стекают по ним и удаляются через нижний вентиль;
- поглощение влаги и масла путем пропускания влажного воздуха через специальные поглотители (едкий натр, хлористый кальций, активированный уголь, алюмогель и др.).
В настоящее время имеются конструкции масловодоотделителей, в которых очистка и осушка нагнетаемого воздуха происходит с использованием одновременно нескольких из указанных принципов.
Воздух, проходя через патрубок 2, ударяется о щит 5, выделяя при этом значительное количество влаги (воды, масла). Влага проходит через отверстия в цилиндре 4 и щит 5 во влагосборник б, из которого выпускается через вентиль 7. Воздух проходит через отверстия в решетке 3 и направляется к патрубку 9 выхода сжатого воздуха. Из-за малой емкости влагосборника такие масловодоотделители применяются в компрессорных установках производительностью до 0,2 м /с и на воздухопроводах у мест потреб-ления сжатого воздуха.
Во избежание разрушения стекающей пленки жидкости допустимая скорость воздуха при входе в аппараты с внутренними перегородками не должна превышать предельную, Для компрессорных установок большей производительности желательно применять масловодоотделитель с пористой массой (рис. 28, 6) или работающий по принципу динамического удара и сепарации воздуха за счет центробежных сил (рис. 30). Сжатый воздух через патрубок 5 входит во внутрь сосуда 3, в котором имеются лопасти 2 и отбойная стенка 1, совершает движение по спирали сверху вниз, входит в трубу 7
и выходит через патрубок 6. Под действием возникающей при этом центробежной силы частицы масла и воды, ударяясь о стенки сосуда и лопасти 2, оседают на дне сосуда.
Для удаления скопившихся масла и воды предусмотрен вентиль 8, который периодически открывают при продувках масловодоотделителя. Конструкция описанного масловодоотделителя хороша еще тем, что воздух, проходя через него, одновременно охлаждается циркулирующей водой. Подобные масловодоотделители хорошо зарекомендовали себя при давлениях воздуха до 4 МПа. В компрессорных установках производительностью 0,7-1,7 м/с применяют масловодоотделители центробежного типа (рис. 28, б). Они изготавливаются в виде металлического вертикального сосуда высотой 2-3 м, диаметром корпуса 650-800 мм. В корпус вставляют пластины, направляющие поток воздуха к стенкам сосуда. Со стенок масло и вода стекают на дно сосуда и удаляются периодически при продувке. Скорость прохождения воздуха должна быть не выше предельной, при которой начинается унос капель со стенок сосуда. В зависимости от состава капельной жидкости эту скорость, м/с, определяют по следующим соотношениям:
Для высоких давлений применяются преимущественно аппараты циклонного типа (рис. 31). Это связано с тем, что в таких условиях плотности газа и жидкости становятся величинами одного порядка.
Масловодоотделители с пористыми вставками используют эффект укрупнения капель влаги при фильтрации воздуха через пористые материалы. Стандартные МВО такой конструкции в качестве основного фильтрующего элемента используют выпускаемые промышленностью трубки из пористой керамики. Длина трубок - 250 и 500 мм, пористость до 70 % и размеры пор до 0,2 мкм. Соответственно допускаемый объемный расход газа через них 3,5×10-3 и 7×10-3 м/с. В корпусе МВО набирается целый пакет таких трубок для обеспечения заданной производительности компрессора.
Масловодоотделители обычно устанавливаются внутри помещения, за конечным охладителем. При большой емкости масловодоотделителя (более 100 л) и отсутствии опасности замерзания в нем влаги масловодоотделитель допускается устанавливать вне помещения. Масловодоотделители следует устанавливать вблизи воздухосборников, оборудованных предохранительными клапанами и манометрами. Между масловодоотделителем и воздухосборником не разрешается устанавливать запорную арматуру, если до запорного органа нет предохранительного клапана. При установке за масловодоотделителем обратного клапана предохранительный клапан должен быть установлен на масловодоотделителе. Масловодоотделители изготавливаются, монтируются, испытываются эксплуатируются в соответствии с требованиями Государственной инспекции по техническому надзору.
Расчет ведется по единым нормам прочностного (механического) расчета элементов цилиндрических сосудов. Сжатый воздух, выходящий из компрессора, частично освобождается от воды и масла в масловодоотделителях, концевых холодильниках и ресиверах. Но требования к качеству подаваемого воздуха зачастую ставят задачу дополнительного его глубокого осушения. Поэтому в компрессорных станциях, особенно производящих сжатый воздух среднего и высокого давлений (6-30 МПа), применяются специальные установки для осушки воздуха.
Об эффективности того или иного способа глубокой осушки судят по температуре точки росы - температуре, при которой в воздухе заданного давления пары становятся насыщенными и начинается их конденсация. Одним из эффективнейших способов осушки воздуха является сорбционный способ. Сорбция - это физико-химический процесс поглощения одного вещества поверхностью или объемом другого. Поглощающее вещество - сорбент, поглощаемое - сорбат.
В машинных залах, имеющих небольшие площадь и высоту рекомендуется, устанавливать конечные охладители со встроенными масловодоотделителями.
Если же высота машинного зала позволяет - используются кожухотрубные воздухоохладители вертикального исполнения. Аппараты этой конструкции по сравнению с горизонтальными имеют меньший охлаждающий эффект при равных охлаждающих поверхностях, требуют большую высоту машинного зала, а также особые условия монтажа и эксплуатации. Концевой охладитель создает дополнительное сопротивление нагнетаемому воздуху, в результате чего давление сжатого воздуха падает на 0,15—0,4 %. Однако расположение концевого охладителя или масловодоотделителя с охлаждением возможно ближе к компрессору является эффективным средством против взрывов в компрессорных установках.
Для турбокомпрессоров с целью интенсификации теплообмена и создания более компактных конструкций, применяются холодильники с густо расположенными латунными трубками малого диаметра. Для увеличения теплоотдачи применяется многооборотное движение воды. Скорость движения воды доводится до 2-2,5 м/с, воздуха - до 20-25 м/с. С целью уменьшения сопротивления и увеличения теплообмена применяют оребренные каплеобразные трубки холодильников. Холодильники с длинными трубками очень часто выходят из строя из-за вибрации. Удачнее конструкция холодильника с короткими трубками. Перспективным является применение воздухоохладителей из труб с проволочным оребрением, с успехом применяемых для газо- и воздухоохладителей турбогенераторов, а также воздухоохладители из труб со спиральными ребрами. Такие холодильники могут состоять из отдельных труб или из пучков труб, вмонтированных в общий кожух.
Расчет, устройство и эксплуатация кожухотрубных охладителей производятся по соответствующим нормам и правилам. В первом приближении расчет ведется по требуемой поверхности теплообмена ТО А. Сжатый воздух, выходящий из компрессорной установки, необходимо очищать от содержащихся в нем паров масла и воды с целью предотвращения уноса их в воздухосборник и трубопроводы. В определенных условиях масло и вода могут быть причиной аварии и даже взрыва. Поэтому с целью очистки сжатого воздуха от масла и воды в поршневых и ротационных компрессорных установках применяются масловодоотделители.
На рис. 28 приведены схемы применяющихся конструкций масловодоотделителей. Отделение масла и воды в них производится на основе следующих явлений:
- за счет изменения направления потока воздуха с применением динамического удара струи сжатого воздуха о внутренние стенки аппарата; это вызывает оседание и укрупнение капель масла и воды на стенках;
- оседание и укрупнение капель масла и воды при прохождении пористой массы, которой наполняется сосуд, служащий масловодоотделителем;
- сепарация воздуха и капельной жидкости под действи-ем центробежной силы; капли отбрасываются к стенкам сосуда, стекают по ним и удаляются через нижний вентиль;
- поглощение влаги и масла путем пропускания влажного воздуха через специальные поглотители (едкий натр, хлористый кальций, активированный уголь, алюмогель и др.).
В настоящее время имеются конструкции масловодоотделителей, в которых очистка и осушка нагнетаемого воздуха происходит с использованием одновременно нескольких из указанных принципов.
Воздух, проходя через патрубок 2, ударяется о щит 5, выделяя при этом значительное количество влаги (воды, масла). Влага проходит через отверстия в цилиндре 4 и щит 5 во влагосборник б, из которого выпускается через вентиль 7. Воздух проходит через отверстия в решетке 3 и направляется к патрубку 9 выхода сжатого воздуха. Из-за малой емкости влагосборника такие масловодоотделители применяются в компрессорных установках производительностью до 0,2 м /с и на воздухопроводах у мест потреб-ления сжатого воздуха.
Во избежание разрушения стекающей пленки жидкости допустимая скорость воздуха при входе в аппараты с внутренними перегородками не должна превышать предельную, Для компрессорных установок большей производительности желательно применять масловодоотделитель с пористой массой (рис. 28, 6) или работающий по принципу динамического удара и сепарации воздуха за счет центробежных сил (рис. 30). Сжатый воздух через патрубок 5 входит во внутрь сосуда 3, в котором имеются лопасти 2 и отбойная стенка 1, совершает движение по спирали сверху вниз, входит в трубу 7
и выходит через патрубок 6. Под действием возникающей при этом центробежной силы частицы масла и воды, ударяясь о стенки сосуда и лопасти 2, оседают на дне сосуда.
Для удаления скопившихся масла и воды предусмотрен вентиль 8, который периодически открывают при продувках масловодоотделителя. Конструкция описанного масловодоотделителя хороша еще тем, что воздух, проходя через него, одновременно охлаждается циркулирующей водой. Подобные масловодоотделители хорошо зарекомендовали себя при давлениях воздуха до 4 МПа. В компрессорных установках производительностью 0,7-1,7 м/с применяют масловодоотделители центробежного типа (рис. 28, б). Они изготавливаются в виде металлического вертикального сосуда высотой 2-3 м, диаметром корпуса 650-800 мм. В корпус вставляют пластины, направляющие поток воздуха к стенкам сосуда. Со стенок масло и вода стекают на дно сосуда и удаляются периодически при продувке. Скорость прохождения воздуха должна быть не выше предельной, при которой начинается унос капель со стенок сосуда. В зависимости от состава капельной жидкости эту скорость, м/с, определяют по следующим соотношениям:
Для высоких давлений применяются преимущественно аппараты циклонного типа (рис. 31). Это связано с тем, что в таких условиях плотности газа и жидкости становятся величинами одного порядка.
Масловодоотделители с пористыми вставками используют эффект укрупнения капель влаги при фильтрации воздуха через пористые материалы. Стандартные МВО такой конструкции в качестве основного фильтрующего элемента используют выпускаемые промышленностью трубки из пористой керамики. Длина трубок - 250 и 500 мм, пористость до 70 % и размеры пор до 0,2 мкм. Соответственно допускаемый объемный расход газа через них 3,5×10-3 и 7×10-3 м/с. В корпусе МВО набирается целый пакет таких трубок для обеспечения заданной производительности компрессора.
Масловодоотделители обычно устанавливаются внутри помещения, за конечным охладителем. При большой емкости масловодоотделителя (более 100 л) и отсутствии опасности замерзания в нем влаги масловодоотделитель допускается устанавливать вне помещения. Масловодоотделители следует устанавливать вблизи воздухосборников, оборудованных предохранительными клапанами и манометрами. Между масловодоотделителем и воздухосборником не разрешается устанавливать запорную арматуру, если до запорного органа нет предохранительного клапана. При установке за масловодоотделителем обратного клапана предохранительный клапан должен быть установлен на масловодоотделителе. Масловодоотделители изготавливаются, монтируются, испытываются эксплуатируются в соответствии с требованиями Государственной инспекции по техническому надзору.
Расчет ведется по единым нормам прочностного (механического) расчета элементов цилиндрических сосудов. Сжатый воздух, выходящий из компрессора, частично освобождается от воды и масла в масловодоотделителях, концевых холодильниках и ресиверах. Но требования к качеству подаваемого воздуха зачастую ставят задачу дополнительного его глубокого осушения. Поэтому в компрессорных станциях, особенно производящих сжатый воздух среднего и высокого давлений (6-30 МПа), применяются специальные установки для осушки воздуха.
Об эффективности того или иного способа глубокой осушки судят по температуре точки росы - температуре, при которой в воздухе заданного давления пары становятся насыщенными и начинается их конденсация. Одним из эффективнейших способов осушки воздуха является сорбционный способ. Сорбция - это физико-химический процесс поглощения одного вещества поверхностью или объемом другого. Поглощающее вещество - сорбент, поглощаемое - сорбат.

Реклама

Классификация компрессорных машин