Охлаждения компрессора

Пены. Пены — дисперсные системы, в которых пузырьки газа (диоксид углерода, воздух) заключены в тонкие оболочки негорючей жидкости (водные растворы солей, кислот и др.). Чтобы образующаяся пена была устойчива во времени, в жидкость, из которой она образуется, вводят поверхностно-активные вещества. Пены особенно эффективны при тушении горючих, в том числе легковоспламеняющихся, жидкостей. Огнегасящий эффект пены основан на том, что она изолирует поверхность горящей жидкости от нагретого .воздуха и резко сокращает ее испарение; кроме того, пена обладает и определенным охлаждающим действием, что обусловлено присутствием входящей в ее состав воды.

Концентрационные пределы взрываемости необходимо определять в таких аппаратурных условиях, при которых охлаждающим действием стено лок (вторичный прибор) датчика пламени; 10 — клапан предохранительный; // — бак во-Ювоздушный; 12 — электроконтактный манометр; 13 — уровнемер; 14 — трубопровод для :пуска воды; 15 — трубопровод для наполнения бака водой; IS — обратный клапан; 7 — вентиль; 18 — компрессор; 19 — трубопровод для удаления конденсата; 20 — трубопро-эд для охлаждения компрессора; 21 — насос центробежный.

Компрессор должен быть защищен следующей автоматической блокировкой; по падению давления смазки движущихся частей; по прекращению поступления охлаждающей воды в рубашки охлаждения компрессора; по. по-рышению температуры нагнетания; по повышению давления нагнетания и до понижению давления всасывания ниже заданного.

В этих правилах изложены требования, предъявляемые к устройству помещений, в которых расположены компрессорные машины, и установке компрессора; изложены требования по оснащению компрессора арматурой и контрольно-измерительными приборами, системам смазки и охлаждения компрессора, а также основные положения по эксплуатации компрессоров и воздухопроводов.

На производстве применяются поршневые компрессоры, приводимые в действие двигателем внутреннего сгорания и смонтированные вместе с ресивером на раме-прицепе. Эти компрессоры имеют производительность от 1 до 15 м3 всасываемого воздуха в 1 мин, а иногда и более. При этом наружный воздух перед поступлением в рабочий цилиндр компрессора проходит через фильтр, где он очищается от пыли; особую опасность (возможность взрыва) представляет горючая пыль. Воздушные компрессоры представляют известную опасность в отношении взрыва, в первую очередь вследствие возможного образования взрывоопасных смесей из продуктов разложения смазочных масел и кислорода воздуха. Разложение смазочных масел происходит под воздействием высоких температур, развивающихся в компрессорах в процессе сжатия воздуха или другого газа без охлаждения компрессора.

1) давление воды в системе охлаждения компрессора;

9.2.14. Вода для охлаждения компрессора должна иметь температуру на входе не ниже 1()»С и ни выходе из рубашек цилиндров не более 45″С. если заводом-изготовителем не предусмотрены другие предельные значения,

ния шарнирного соединения воздуховода; поломка муфт привода масляного и водяного насосов; аварийные выходы из строя привода лубрикатора; обрывы штоков поршней компрессора; ненадежность обратных клапанов смазки цилиндров и сальников; выход из строя нагнетательных клапанов III и IV ступеней, как правило, после 300 ч работы; частые отказы реле протоков воды в системе охлаждения компрессора; поломки отдельных деталей по причине вибрации; замерзание пульта управления, топливных боксов, нижних отводов промежуточных холодильников в зимнее время.

Станция состоит из компрессора высокого давления, вентилятора и коллектора, служащих для охлаждения компрессора, масляного насоса для смазки трущихся частей, электродвигателя.

60. Вода , употребляемая для охлаждения компрессора, промежуточных и концевых холодильников, не должна содержать растительных и механических примесей выше 40 мг/л. Химический анализ воды должен производиться не реже одного раза в квартал.

Вода для охлаждения компрессора подается насосами из водопровода или из запасного водяного резервуара, снабженного водомерными стеклами и поплавковым указателем (фиг. 72).

другого газа без охлаждения компрессора.

3. Пустить воду в систему охлаждения компрессора.

Источник

Охлаждение поршневого компрессора

Схема охлаждения компрессора

При сжатии воздуха и газов неизбежно выделяется большое количество тепла. Если это тепло будет уноситься с сжимаемым газом, то будет происходить адиабатический процесс сжатия. Ранее показывалось, что для такого процесса необходимо затратить работу большую, чем при изотермическом или политропическом сжатии. Поэтому для того, чтобы сделать компрессор более экономичным, предусматривают принудительное охлаждение . Чаще оно бывает водяным, иногда воздушным.

В одноступенчатых компрессорах делают охлаждение цилиндров компрессора, в многоступенчатых, кроме того, охлаждают газ в промежуточных холодильниках.

В цилиндрах удается отвести небольшое количество тепла; главным образом здесь отводится тепло, выделенное при трении в поршневых кольцах и сальнике. Здесь основная цель охлаждения — снижение температуры стенок цилиндра с тем, чтобы улучшить условия смазки. Основное количество тепла отнимается у газа в промежуточных холодильниках.

Часто после компрессора устанавливают конечные холодильники. Эти холодильники на процесс сжатия не влияют, и их предусматривают, исходя из требований техники безопасности и технологических нужд — для охлаждения газа и отделения от него влаги и масла. Расход воды, необходимый для этих холодильников, мы в дальнейшем не учитываем.

Вода, поступающая в холодильник, может идти по проточной системе при достаточном ее количестве или по замкнутой. В последнем случае воду, нагретую в холодильнике, необходимо охлаждать. На рис. 3.7 показаны системы охлаждения проточная (а) и циркуляционная (б) с брызгальным бассейном. Вода подается для охлаждения цилиндров первой и второй ступеней компрессора (К) и в холодильник (X). Нагретая вода направляется в сборный бассейн. При циркуляционной системе вода нагнетается насосом (Н) к местам охлаждения, а в брызгальном бассейне в систему разбрызгивания. Капли и струи воды охлаждаются воздухом, и охлажденная вода собирается во втором бассейне.

Охлаждение воды разбрызгиванием сопровождается большим уносом воды и для своего устройства требует больших площадей.

Рис. 3.7. Проточная (а) и циркуляционная (6) системы подачи воды для охлаждения компрессора

Поэтому в некоторых случаях для охлаждения применяются градирни — деревянные башни с решетчатыми перекрытиями. Вода поступает в башню сверху и стекает, разбиваясь на капли. Встречный поток воздуха охлаждает воду.

Открытые системы охлаждения воды приводят к значительному испарению воды, повышению концентрации солей и отложению их на стенках трубопроводов. В закрытой системе циркуляции воды этого недостатка нет.

Принцип расчета системы охлаждения

Детали компрессора и сжимаемый газ охлаждаются водой или воздухом. Основным охлаждаемым узлом в компрессоре является цилиндр. Здесь отводится теплота, получаемая в результате сжатия газа, от трения поршневых колец о поверхность цилиндра и штока в сальнике. Газ охлаждается в охладителях, расположенных между ступенями компрессора.

Количество теплоты Q 1 , отводимой от сжатого газа в единицу времени в межступенчатом охладителе,

Q 1 = G · C P · (T 2 — Т 1 ), (3.22)

где G — массовая подача ступени компрессора;
С P — массовая теплоемкость газа при постоянном давлении;
Т 1 — температура газа на выходе из цилиндра после сжатия;
Т 2 — температура газа на входе в следующую ступень после охладителя.

Количество теплоты Q 2 , отводимой от цилиндра компрессора в единицу времени, обычно принимается равным 0,7 от мощности, затрачиваемой на механические потери N м1 :

Q 2 = 0,7 · Nм1. (3.23)

Количество воды W, необходимое для отвода теплоты Q1 + Q2 в единицу времени:

(3.24)

где св — удельная теплоемкость воды;
Т в2 — температура воды на выходе из охладителя;
Т в1 — температура воды на входе в охладитель.

Величину ∆T определяют таким образом, чтобы температура охлаждающей воды не превышала 30. 45°С, так как при температуре больше 45°С начинается повышенное выпадение солей, загрязняющих поверхности теплообмена, и чтобы скорость воды была не меньше 1,0. 1,5 м/с (иначе будет происходить быстрое заливание поверхностей теплообмена).

Применяются различные типы межступенчатых охладителей — многотрубные, ребристые, змеевиковые, типа «труба в трубе», оросительные и другие. Определение площади поверхности охладительного устройства представляют собой сложную задачу, так как должны быть учтены многие факторы: степень влажности газа, скорость газа, теплопроводность газа в зависимости от его температуры и давления, плотность газа, коэффициент теплообмена в прямой и изогнутой трубе, оребренность труб и т.д.

Необходимая поверхность охлаждения обычно устанавливается по допускаемым скоростям проходных сечений и числа труб в пачке, а затем по количеству теплоты, которое должно быть отобрано, рассчитывается длина трубного пучка. Если длина труб получается неприемлемой, расчет повторяют, изменяя скорости движения газа, диаметр труб и другие параметры охладителя.

Источник

Виды охлаждения компрессорных установок

В процессе эксплуатации компрессорная установка выделяет большой объем внутренней энергии — тепла. Тепловая энергия возникает из-за работы движущихся внутренних механизмов, а также в процессе сжатия рабочей среды. Чтобы сделать компрессор более экономичным и обеспечить его безопасную работу, вырабатываемое тепло необходимо отводить. Для этого используют два вида охлаждения водяное и воздушное.

1 Водяное охлаждение компрессора: виды и особенности

Жидкостное охлаждение воздушных компрессоров является более эффективным способом снижения тепловой нагрузки, чем воздушный способ. Этим фактом объясняется сфера применения компрессоров с водяным охлаждением – их используют в крупных технологических процессах, на химических заводах, предприятиях металлургии, и других производствах, где необходимо стабильное получение сжатого воздуха в больших объемах. Именно там используют винтовые компрессоры, которые отличаются высокой производительностью, низким уровнем шума, длительным сроком эксплуатации, и которые могут работать на постоянной основе.

Однако работа любого мощного компрессора требует обязательной вентиляции помещения, в котором он расположен. В таком случае винтовые компрессоры с водяным охлаждением значительно снижают требования к системе вентиляции, так как в охлаждающей воде в форме тепла содержится приблизительно 90% энергии, потребляемой электродвигателем.

Системы водяного охлаждения компрессоров подразделяются на следующие типы:

• Открытые системы водяного охлаждения без циркуляции воды, в которых реализовано подключение к внешней сети водоснабжения;
• Градирня – открытые системы с циркуляцией воды.
• Закрытые системы с циркуляцией воды, в которых реализовано подключение к внешнему теплообменнику (радиатору).

Рассмотрим их подробнее

Открытая система без циркуляции воды

Принцип работы. В систему охлаждения без циркуляции рабочая жидкость поступает из внешнего источника. Это может быть водоем, муниципальный водопровод, скважина. После прохождения через компрессорную установку отработанная жидкость выводится в виде стоков.

Особенности. Чтобы поддерживать требуемый температурный режим и не допускать перегрев компрессора в такой системе обязательно должен быть установлен термостат. Открытая система без циркуляции отличается простотой исполнения и невысокой стоимостью реализации. Однако ее эксплуатация влечет за собой высокие расходы воды (в случае использования муниципальной водопроводной сети, а также плату за стоки в систему городского водоотведения). Использование воды из рек или озер также потребует дополнительных расходов на ее фильтрацию, так как применение неочищенной воды в системе компрессоров не желательно.

Открытая система с циркуляцией воды

Принцип работы. Данная система использует замкнутый цикл использования воды, при которой охлаждающая вода в компрессоре повторно охлаждается в градирне. Вода каплями стекает в камеру, через которую проходит поток воздуха в противоположном направлении, и частично испаряется. Температура оставшейся влаги понижается до уровня, пока не достигнет значения, при котором она будет на 2 градуса меньше температуры окружающей среды.

Особенности. Такая система охлаждения компрессорных установок используется на производствах, где затруднителен или ограничен допуск к воде из внешних источников. Открытые системы охлаждения компрессора с циркуляцией воды имеют значительный недостаток – охлаждающая вода постоянно загрязняется окружающим воздухом. Это особенно критично для пыльных и загрязненных производств – текстильных фабрик, мебельных фабрик и т.д. Кроме того, из-за постоянного испарения требуется регулярное добавление новой воды в такую систему. Это также требует дополнительных расходов на очистные фильтры, так как обычная водопроводная или техническая вода содержит соли и кальций, которые могут откладываться на горячих металлических поверхностях теплообменника в виде наростов. В результате работа градирни нарушается, ухудшаются теплопроводные характеристики. Также, потребуется добавление реагентов, предотвращающих рост микроорганизмов и разрастание водорослей.

Еще один минус данного способа охлаждения компрессора заключается в том, что если система не используется в холодное время года, то потребуется слив воды из градирни, или постоянный ее подогрев, чтобы исключить замерзание воды.

Закрытая система с циркуляцией воды

Принцип работы. Закрытая система с циркуляцией воды для охлаждения компрессора использует одну и ту же воду, которая циркулирует между теплообменником и компрессорным аппаратом. Теплообменный аппарат может охлаждаться двумя способами:

• окружающим воздухом. Потребуется радиатор.
• с помощью внешнего водяного контура воды. В таком случае необходима установка дополнительного пластинчатого теплообменника.

Особенности. Данный способ подходит для предприятий, где ограничена стабильная подача воды.

Источник

Вода для охлаждения компрессора должна иметь температуру

насосов, конденсаторов закрытого типа, переохладителей и других аппаратов, а также из водяных

трубопроводов через спускные краны в самых низких точках систем.

15.1.11. Все движущиеся и вращающиеся части оборудования (маховики, валы, муфты, передачи и

др.) должны быть закрыты сплошными или сетчатыми ограждениями, съемными и легкоразборными.

Узлы и детали ограждения должны быть надежно укреплены и иметь достаточную прочность и

15.1.12. Доступ к движущимся частям машины допускается после полной остановки, обесточивания

электрооборудования и принятия всех мер против пуска ее посторонними лицами.

Линейный зазор в поршневом компрессоре измеряется при ручном проворачивании вала.

15.1.13. Вода для охлаждения компрессора должна иметь температуру на входе не ниже 10°С и на

выходе из рубашек цилиндров — не более 45°С, если заводом-изготовителем не предусмотрены другие

15.1.14. Для смазки холодильных аммиачных компрессоров следует применять только

специальные, предназначенные для них масла.

Марка смазочного масла для каждого типа компрессора должна соответствовать указанной в

15.1.15. На компрессорах и насосах, работающих в автоматическом режиме, должны быть на

видном месте вывешены таблички: «Осторожно! Пускается автоматически».

15.1.16. Уровень шума на рабочих местах не должен превышать норм, приведенных в действующих

нормативных документах. Измерение шума на рабочих местах следует производить в соответствии со

стандартами. В случае, если уровень шума превышает норму, необходимо принимать меры по его

15.1.17. Проверку и обкатку аммиачных компрессоров после монтажа и ремонта необходимо

выполнять в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей.

15.1.18. На действующих холодильниках, имеющих безнасосные затопленные системы

непосредственного охлаждения с питанием испарительного оборудования через расположенные над ним

отделители жидкости, не допускается поддержание уровня жидкого аммиака в них ввиду опасности

выброса из системы во всасывающую линию компрессоров при увеличении тепловой нагрузки.

Если указанную схему подачи жидкого аммиака в охлаждающее устройство измерить нельзя, то

перед компрессором должен быть установлен дополнительный (сухой) отделитель жидкости с защитным

ресивером или ресивер, совмещающий функцию отделителя жидкости.

15.1.19. Эксплуатацию включенного в холодильную схему аммиачного насоса следует осуществлять

в соответствии с требованиями инструкции завода-изготовителя.

15.1.20. Перед каждым пуском насоса необходимо его осмотреть, убедиться, что он находится в

исправном состоянии, и ознакомиться с записями в суточном журнале работы компрессорного цеха.

15.1.21. Перед первичным пуском аммиачного насоса или после его длительной остановки следует:

открыть вентили на всасывающей и напорной линиях, обеспечив тем самым заполнение этого агрегата (в

том числе рабочих полостей) жидким хладагентом; закрыть вентиль на напорной линии до упора и

отвернуть назад на один — полтора оборота; включить насос; после выхода на стабильный по напору режим

следует отрегулировать значение этого напора с помощью вентиля на напорном патрубке.

15.1.22. Не допускается запускать аммиачный насос при:

закрытых вентилях на его входе и выходе;

неполном заполнении насоса жидким хладагентом;

отсутствии защитного кожуха муфты (для агрегатов с муфтой сцепления между насосом и

15.1.23. Насос должен быть немедленно остановлен, если:

упало давление напора или разность давлений напора и всасывания (при отсутствии или отказе

появились утечки аммиака через неплотности агрегата;

обнаружены неисправности манометров, обратных клапанов, средств автоматики.

15.1.24. Профилактические работы на аммиачном насосе проводятся после полной остановки

агрегата, отключения электропитания, вывешивания соответствующих табличек на пусковых устройствах и

вентилях, записи в суточном журнале работы компрессорного цеха.

15.1.25. Неисправности насосов, связанные с утечкой аммиака, должны устраняться немедленно.

15.2. Аппараты и сосуды

15.2.1. Охлаждение сосудов и аппаратов при первичном пуске, после длительной остановки,

подготовки к освидетельствованию или ремонту должны осуществляться со скоростью снижения

Источник