Лекция №7 Компрессорные установки

План

7.1 Назначение, область применения и требования к компрессорным установкам.

7.2. Производительность компрессора и мощность двигателя

7.3. Схемы и принцип действия поршневых компрессоров.

7.4. Конструкции поршневых компрессоров

7.5. Регулирование производительности компрессора

7.6. Эксплуатация компрессорных станций

7.7. Теоретический рабочий цикл поршневого компрессора

7.8. Действительный рабочий цикл поршневого компрессора

7.9. Классификация передвижных компрессоров и принцип их действия. Типы передвижных компрессорных станций применяемых в горной промышленности.

7.10. Конструкции ротационных и лопастных компрессоров

7.1 Назначение, область применения и требования к компрессорным установкам.

П невматическая установка представляет сложный комплекс энерго­механического оборудования, предназначенного для получения сжатого воздуха и подачи его к потребителям. Плотность в сжатом воздухе непосредственно в карьере обеспечивается индивидуальными компрессор­ными агрегатами горных и транспортных машин или передвижными пневматическими установками. К обогатительным установкам и вспомогательным цехам промплощадки карьера сжатый воздух подается, как правило, стационарной пневматической установкой по разветвленной сети воздухо­водов.

Рис.7.1 Схема стационарной пневматической установки.

На рис.7.1 приведена принципиальная схема стационарной пневма­тической установки, оборудованной поршневым компрессором. Как и во всех установках, служащих для перемещения жидкостей (текучего), в составе пневматической установки выделяют два основных элемента: компрессор-гидромашину, в которой механическая энергия преобразуется в пневматическую, и внешнюю пневматическую сеть - систему каналов всасывающего 3 и нагнетательного 5 трубопроводов, при движении по кото­рым воздух частично расходует полу­ченную в компрессоре энергию, обес­печивая необходимый ее запас у потре­бителя. Процесс преобразования энер­гий в компрессоре 4 сопровождается выделением тепла, отвод которого осуществляется системой охлаждения 6. По выходе из компрессора нагре­тый воздух проходит через последующий 7 и конечный 10 охладители. Холодная вода к охладителям подается циркуляционной насосной установ­кой 11 по системе трубопроводов 12, Нагретая вода по трубопроводу 13 поступает в градирню 14, после охлаждения в которой она снова воз­вращается в систему отвода тепла пневматической установки.

Атмосферный воздух перед поступлением в компрессор очищается от механических примесей, пройдя через воздухозаборное устройство I и очистную камеру (фильтр) 2. Сжатый воздух проходит очистку в масло-влагоотделителе 3. Для сглаживания пульсаций, возникающих при циклич­ной подаче сжатого воздуха компрессором, а также для компенсации ко­лебаний воздухопотребления служит воздухосборник 9.

Помимо показанных на схеме элементов в состав пневматической ус­тановки входят: привод с системой автоматического управления и регу­лирования режима работы компрессора; пускорегулирующая, запорная и предохранительная арматура пневматической сети (задвижки, вентили, обратные и предохранительные клапаны, компенсаторы температурных из­биений длины трубопроводов и др.); контрольно-измерительная аппара­тура; система смазки компрессоров и пр.

Пневматическую установку характеризуют мощность компрессора, его производительность (подача) и давление сжатого воздуха. При одних и тех же массовой и весовой подачах объем и плотность перекачиваемого компрессором сжатого воздуха существенно зависят от его давления. Для того чтобы обеспечить однозначность объемной производительности компрессора, ее принято измерять в единицах объема воздуха при нор­мальных атмосферных условиях ( p₀=1 бар и T₀ = 238 К).

Если измерена подача Q₂ на выходе из компрессора при давлении p₂ и температуре Т₂ сжатого воздуха, то его производительность в единицах объема нормального атмосферного воздуха будет определяться в соответствии с уравнением Клапейрона:

Объемную производительность компрессоров принято измерять в м3/мин, а давление сжатого воздуха в барах (1 бар = 105 Па).

На пневматических установках горных предприятий применяют комп­рессоры объемного и лопастного типов. Объемные компрессоры обеспечи­вают более высокий к.п.д. при относительно малых подачах пневмати­ческих установок (до 100-200 м³/мин). Лопастные компрессоры (турбо­компрессоры) более экономичны на установках большой производительности, когда они обеспечивают существенное уменьшение капиталоемкости по сравнению с другими типами компрессоров при достаточно высоком к.п.д.

Помимо поршневых, на карьерных пневматических установках приме­няют также ротационные объемные компрессоры - пластинчатые, винтовые и водокольцевые. Последние чаще всего используют в качестве вакуум-насосов.