Документация

Руководство по эксплуатации. Компрессоры на оппозитной 4М и прямоугольных 2П и 5П базах

Часть 1. Техническое описание

3. УСТРОЙСТВО И РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ

3.1. Компрессор.

Компрессор представляет собой поршневую крейцкопфную машину с прямоугольным или оппозитным расположением цилиндров.

Конструкции компрессоров построены на основе принятого на заводе-изготовителе нормального ряда машин.

Значительное количество сборочных единиц и деталей унифицировано и взаимозаменяемо.

Компрессор (рис. 1 прямоугольная базе и база 4М рис. 2) состоит из следующих составных частей: базы (1), цилиндров (2 и 3), водопровода (4) и электродвигателя (5).

3.1.1. База представляет собой сборочную единицу, состоящую из рамы, кри-вошипно-шатунного механизма (коленчатый вал, шатун, крейцкопф), блока смазки с масляным насосом низкого давления (для смазки механизма движения) и многоотводным насосом (лубрикатором) для смазки цилиндров и сальников.

В компрессорах без смазки лубрикатор отсутствует.

3.1.1.1. Рама компрессора представляет собой чугунную отливку коробчатой формы и является основной деталью, на которой монтируются все остальные узлы машины.

3.1.1.2. Коленчатый вал (рис. 3 прямоугольная и рис.4 оппозитный компрессор).

Вал (1) имеет один или два кривошипа, предназначенных для установки шатунов и опирается на два роликоподшипника (2).

На один конец вала на шпонке (3) насажен ротор электродвигателя (4).

К торцу вала привернут фланец (5) с квадратным отверстием для проворачивания вала компрессора перед запуском с помощью рукоятки, входящей в комплект ЗИП.

Шестерня (6), установленная на другом конце вала, передает вращение на блок смазки.

Для повышения поверхностной прочности кривошипные и коренные шейки вала подвергнуты закалке.

Внутренние каналы вала служат для подвода масла на рабочую поверхность крипошипных шеек и к шатунам.

Правый роликоподшипник имеет уп-лотнительное кольцо (7), которое задерживает масло, разбрызгиваемое внутри рамы.

3.1.1.3. Шатун (рис. 5 прямоугольная база и рис. 6 оппозитный компрессор).

Шатун (1) имеет кривошипную головку с отъемной крышкой и неразъемную крейцкопфную головку.

Разъемные вкладыши (2) кривошипной головки имеют антифрикционный слой из алюминиевого сплава.

В крейцкопфную головку запрессована бронзовая втулка или игольчатый подшипник (3)

Смазка пальца крейцкопфа (см. рис. 7) осуществляется через отверстие шатуна.

Крышка кривошипной головки шатуна соединяется со стержнем шатуна двумя шатунными болтами (4) из легированной стали и гайками (5).

На головке каждого шатунного болта указывается его начальная длина, необходимая для оценки остаточного удлинения болта за время эксплуатации.

3.1.1.4. Крейцкопф (рис. 7).

Крейцкопф (1) изготовлен заводом из чугуна заодно с направляющими.

Крейцкопф соединен со штоком закладной гайкой (2) и контргайкой (3), которые контрятся стопорными болтами (4 и 5).

Такое соединение позволяет регулировать зазор между торцами поршня и цилиндра в крайних положениях.

Величина зазора указана в формуляре компрессора. Палец (6) выполнен из легированной стали, подвергнут цементации и закалке.

При сборке палец запрессовывается в крейцкопф (1) и стопорится пружинным кольцом (7).

В другом варианте крейцкопф имеет алюминиевую ползушку (I), стальную серьгу (2) и палец (3).

3.1.1.5. Блок смазки (рис. 8) служит для обеспечения подачи смазки. Блок содержит корпус (1), в который монтируется шестеренный масляный насос (2) низкого давления, предназначенный для смазки механизма движения базы, один или два пластинчатых фильтра (3) тонкой очистки, шариковый перепускной клапан (4).

Пластинчатые фильтры (3) служат для тонкой очистки масла, подаваемого насосом (2). Клапан (4) имеет пружину (5) и служит для аварийного пропуска масла в обход фильтров. В корпус (1) масло поступает снизу от насоса (2). Пройдя фильтры (3), масло подается к маслопроводу (см. рис. 10) В нижней части корпуса блока смазки имеется пробка (6) для слива загрязненного масла из блока смазки.

3.1.1.6. Шестеренный насос (рис. 9) крепится к корпусу блока смазки.

Насос включает чугунный корпус (1), имеющий полость для размещения ведущей (2) и ведомой (3) шестерен.

Шестерня (2) закреплена на ведущем валике (4), на котором установлена также шестерня (5), находящаяся в зацеплении с соответствующей шестерней коленчатого вала (см. рис. 3, 4). Валик (4) установлен на бронзовых втулках (6 и 7), запрессованных в кронштейн (8), причем последний прикреплен к корпусу (1).

На верхнем конце валика (4) имеется выступ прямоугольного сечения для соединения с валиком многоплунжерного насоса высокого давления (см. рис. 19) посредством муфты. Ведомая шестерня (3) свободно установлена на ведомом валике (9), который вращается в чугунных втулках (10)Для перепуска масла из нагнетательной полости насоса на всасывание предусмотрен шариковый перепускной клапан (11) с пружиной (12), отрегулированной на поддержание давления масла в пределах 0,147...0,294 MI la (1,5...3,0 кгс/см2). Регулировка клапана производится при помощи шайб (13).

3.1.1.7. Маслопровод (рис. 10) содержит следующие основные элементы:

а) сетчатый фильтр (1), который располагается в нижней части внутренней полости рамы и предназначен для грубой очистки масла. Фильтр крепится на к всасывающей трубе маслопровода (2) ;

б) всасывающая труба (2), которая служит для подвода масла от фильтра (I) к шестеренному насосу блока смазки (см. рис. 9);

в) напорная труба (3), которая предназначена для соединения корпуса блока смазки с крышкой подвода масла к коленчатому валу.

3.1.2. Цилиндры

В зависимости от схемы компрессоров цилиндры бывают одно-, двух-, трехступенчатые, простого или двойного действия, с уравнительной полостью или без неё. Одноступенчатые и дожимные компрессоры имеют цилиндры двойного действия, одинакового диаметра. В двухступенчатых компрессорах установлены цилиндры двойного действия разного диаметра.

Трехступенчатые компрессоры имеют цилиндр 1-й ступени двойного действия и цилиндр 2-й и 3-й ступени в одном блоке с дифференциальным поршнем и уравнительной полостью между ступенями.

В четырехступенчатых компрессорах применяются два цилиндра такого типа. В пятиступенчатых компрессорах в одном ряду установлен цилиндр с тремя ступенями сжатия, причем поршень 1-й ступени - двойного действия.

Аналогичные цилиндры установлены в обоих рядах шестиступенчатых компрессоров.

Один из типовых цилиндров показан на рис. 11.

Он представляет собой чугунную отливку с расточками под клапаны (1) и сальники (2), с водяными рубашками и каналами для входа и выхода воздуха.

Цилиндры могут выполняться как с гильзами (3 и 4), так и без них.

Сменные гильзы уплотняются по диаметру резиновыми кольцами (5), а по торцу паронитовыми прокладками (6). Гильзы цилиндров изготавливаются из специального чугуна, а гильзы цилиндров высоких ступеней сжатия изготавливаются из хромистой стали с закалкой для увеличения твердости зеркала гильз.

Уплотнение цилиндров, крышек цилиндров, клапанных крышек и фланцев достигается при помощи паронитовых прокладок (6).

На ступенях высоких давлений для уплотнения применяются прокладки из мягкой (отожженной) меди (9).

Для установки комбинированных клапанов высокого давления (7) предусмотрены клапанные коробки (8), в которых имеются также отверстия для подвода воздуха в полость, отвода от неё, и отверстие для установки обратного масляного клапана.

В цилиндрах низкого давления имеются отверстия под фланцы воздухопровода, резьбовые отверстия для обратных клапанов смазки цилиндров, а также отверстия для крепления водопровода компрессора.

3.1.2.1. Поршни.

Поршни цилиндров двойного действия-закрытого типа. Они представляют собой полые чугунные отливки или тонкостенные стальные сварные конструкции.

В литых поршнях для удаления формовочной земли в днище предусмотрены отверстия, которые глушатся коническими пробками, завернутыми на сурике и законтренными при помощи ввертышей. В двухступенчатых цилиндрах поршни выполнены открытыми в уравнительную полость.

Поршни цилиндров с тремя ступенями сжатия в одном ряду (рис. 12) выполняются дифференциальными, причем поршень (1) последней ступени - самоустанавливающийся, а поршень (2) - двойного действия.

Шток (3) служит для присоединения поршня к крейцкопфу.

3.1.2.2. Поршневые кольца. Для уплотнения поршней применяются чугунные поршневые кольца: цельные с косым или прямым замком и из двух половин (рис. 13).

3.1.2.3. Сальники. Для уплотнения штока применяются самоуплотняющиеся сальники с коническими уплотнительными элементами или сальники манжетного типа.

Сальник с коническими элементами (рис. 14) состоит из корпуса и обоймы, в которых помещаются наборы уплотнительных элементов.

Секции, расположенные со стороны цилиндра, служат для уплотнения сжимаемого воздуха.

Каждая секция состоит из двух нажимных колец (1), дроссельного кольца (2) и размещенных между ними двух уплотнительных колец (3).

Вся секция стягивается упругой муфтой (4). Нажимные кольца прижаты к уплотнительным при помощи пружины (5).

Уплотнительные кольца имеют коническую форму и выполнены с разрезом, который позволяет им, сжимаясь, компенсировать износ уплотняющих поверхностей.

В секции, расположенной со стороны рамы, имеется маслослизывающее кольцо (6), которое служит для предотвращения попадания масла из рамы в цилиндр.

На корпусах сальников компрессоров имеются отверстия, служащие для слива скопившегося в камере масла.

На рис. 15 показан сальник с уплотнениями в виде манжет (1), прижимаемых пружинами (2), в остальном конструкция сальника аналогична сальнику (рис. 14).

3.1.2.4. Клапаны. На ступенях низкого и среднего давлений устанавливаются прямоточные (рис. 16) и кольцевые (рис. 17) клапаны.

На ступенях высокого давления устанавливаются кольцевые комбинированные клапаны (рис. 18).

3.1.2.5. Смазка цилиндров и сальников. Смазка к сальникам и цилиндрам подается от многоплунжерного насоса (1) (рис. 19).

В состав системы смазки, кроме смазочного насоса входят:

а) трубопроводы (2), укрепленные скобами (3) на раме и цилиндрах;

б) обратные клапаны (4), ввинчиваемые в специальные отверстия рамы и цилиндров.

Обратный клапан, через который масло поступает к смазываемой точке, бывает двух типов: на давление до 10 МПа (100 кгс/см2) и до 40 МПа (400 кгс/см2). Обратный клапан на Ру10 МПа (рис. 20) состоит из корпуса (I), в котором находится ползун (2) с лысками (для прохода масла), прижимаемый пружиной (3) к резиновому клапану (4).

Пружина опирается на пробку (5), которая стопорится в корпусе при помощи пружины (6).

Обратный клапан на Ру40 МПа (рис. 21) имеет корпус (1), в продольном канале которого последовательно расположены два шариковых обратных клапана (2 и 3).

3.1.3. Водопровод.

Водопровод предназначен для подвода и отвода охлаждающей воды и включает в себя трубопроводы, сливные краны, регулировочные вентили и другие элементы.

Завод, как правило, выполняет компрессоры с открытой в атмосферу системой охлаждения для замера температуры и визуального контроля протока воды.

При выполнении закрытой системы охлаждения в каждой линии слива должны быть установлены устройства для контроля температуры и протока воды.

3.1.4. Приводной электродвигатель.

Для привода компрессоров применяются встроенные электродвигатели: асинхронный короткозамкнутыи типа АВ2-101-8-для базы 2П, синхронный бесщеточный типа БСДК 15-21-12-для базы 5П и асинхронный короткозамкнутыи типа А2К85/24-8/16 для базы 4М.

Статор электродвигателя крепится к фонарю рамы, а ротор насажен на хвостовик коленчатого вала компрессора.

3.2. Холодильники и влагомаслоотделители.

В холодильниках 1, 2, 3, 4 ступеней в качестве теплопередающего элемента используется ребристо-штыревая труба из сплава АМГ-2.

Холодильники представляют собой цилиндрические кожухотрубчатые аппараты.

Одна из полостей служит буферной емкостью на входе газа, вторая - буферной емкостью и влагомаслоотдслителем на выходе газа и имеют бобышки для спуска конденсата.

На ступенях высокого давления используются змеевиковые холодильники (рис. 22) и холодильники типа <труба в трубе> (рис. 22 а)

В змеевиковом холодильнике (рис. 22) газ циркулирует в змеевике (1). Из змеевика газ поступает во влагомаслоотделитель (2) и направляется в трубопровод.

Охлаждающая вода поступает в бак (3) через нижний штуцер (4) и отводится через верхний штуцер (4).

Холодильник типа <труба в трубе> выполнен стоком газа в трубном пространстве и охлаждающей воды в межтрубном.

Охлаждающая вода протекает в кольцевом канале, образованном трубами -наружной водяной (1) и внутренней газовой (2), и движется противотоком относительно воздуха (газа).

Внутренние трубы холодильника последовательно соединены между собой пи средством сварных калачей.

Для возможности чистки кольцевого канала соединение внутренних труб с наружными выполнено разъемным и уплотнено сальником (3), который периодически необходимо подтягивать для предотвращения утечек охлаждающей жидкости.

Холодильник состоит из 3-х секций.

3.3. Воздухопроводы.

Промежуточные воздухопроводы компрессорной установки представляют собой систему трубопроводов различного диаметра, которые соединяют полости всасывания и нагнетания цилиндров с холодильниками и влагомаслоотдслителями.

Межступенчатые трубопроводы поставляются заводом в виде готовых патрубков с припуском для подгонки по месту.

В патрубки вварены штуцеры и бобышки для отбора давления, установки датчиков температуры и предохранительных клапанов.

По согласованию с заказчиком все трубопроводы могут быть поставлены метражом.

Предохранительные клапаны устанавливаются на нагнетательных трубопроводах после холодильников или на холодильниках, на выходе воздуха.

Компрессоры в моноблочном исполнении поставляются с воздухопроводами, смонтированными на заводе.

Нагнетательный трубопровод последней ступени и всасывающий трубопровод 1-й ступени в объем поставки не входят.

Их конфигурация определяется при монтаже установки на месте эксплуатации.

3.4. Предохранительные клапаны.

Расчет и установка предохранительных клапанов соответствует <Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением>.

На воздушных компрессорах применяют предохранительные клапаны открытого типа, с выпуском воздуха в атмосферу.

Один из типов применяемых клапанов показан на рис. 23.

Предохранительные клапаны регулируются на определенное давление открытия при помощи винта (1), на который надета шайба (2), прижимающая пружину (3) к шайбе (4).

Пружина через шайбу (4), стержень (5) прижимает клапан (6) к седлу (7.)

Если давление в канале повысится выше допустимого, то клапан (6) под давлением воздуха поднимается, и воздух через отверстия в седле выбрасывается в атмосферу.

Описание предохранительных клапанов других типов дается в инструкции завода-изготовителя.

3.5. Фильтр для всасываемого воздуха и воздухосборник.

С компрессором общего назначения на давление нагнетания 0,78 МПа (8 кгс/см2) поставляется воздухосборник объемом 2 м3 внутри страны и объемом 4 м3-на экспорт.

Все воздушные компрессоры снабжаются ячейковыми всасывающими фильтрами.

Корпус фильтра изготавливают и устанавливают согласно проекту компрессорной станции.

3.6. Сведения о системе КИП и автоматики компрессора.

Система автоматики и защиты воздушных компрессоров предназначена для повышения надежности и безопасности их работы, для облегчения обслуживания и управления.

Подробное описание схем изложено в инструкциях по монтажу и эксплуатации автоматики воздушных компрессоров, которые входят в объем эксплуатационной документации.