Файл: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования самарский государственный технический университет.doc

Для средней и тонкой очистки воздуха применяются фильтры двух типов: масляные металлические и изредка матерчатые.

В матерчатых фильтрах воздух проходит сквозь пористую материю, оставляя на ней влагу и пыль. Различают два вида матерчатых фильтров: проницаемые и мешочные. По мере накопления пыли в матерчатых фильтрах в зависимости от пылеемкости материи их меняют через 500—800 ч работы.

В масляных металлических (липких), фильтрах фильтрующим элементом является либо металлическая мелкоячеистая сетка, либо объемная наброска из металлических колец Рашига, которые смачиваются специальным маслом (60% цилиндрового и 40% солярового).

Воздух проходит через эту пористую липкую поверхность, и частицы пыли прилипают к маслу.

К фильтрам предъявляются следующие требования:

• 
  фильтры должны обладать высокой степенью очистки воздуха;
  
• 
  они должны эффективно работать при высоких скоростях прохода воздуха (в липких 0,5—0,9 м/с; в матерчатых — 1—2
  

м/с);

• 
  фильтры должны обладать малым сопротивлением проходу воздуха (металлические 20—25 мм в. ст. или 200—250 Па, проницаемые — 10 мм в. ст. или 100 Па);
  
• 
  их конструкция должна предусматривать удобство обслуживания и ремонта;
  
• 
  фильтры должны быть безопасны в пожарном отношении,
  

дешевы, просты, компактны.

Этим требованиям лучше всего удовлетворяют масляные металлические фильтры, состоящие из металлического корпуса, в котором устанавливаются ячейки с насадкой колец Рашига или с сетками конструкции инженера Е. В. Рекка.

Поверхность фильтра определяется по формуле

Q^к F= v ,

Q_к— производительность компрессора, м³/ч; v— скорость прохода воздуха через фильтр, м/ч (v= 400 м/ч — для центробежных машин; v = 2200 м/ч — для поршневых машин).

Обычно поверхность фильтра определяют из соотношения 0,25—1 м² на каждые 1000 м³/ч всасываемого воздуха.

Контроль за работой фильтров осуществляют по их сопротивлению. При загрязнении фильтра его сопротивление растет и при достижении величины, равной удвоенной от исходной (45 мм в. ст.), его меняют на запасной.

При малом пылесодержании воздуха смена фильтров производится примерно через 5—10 дней, при большом — через несколько часов.

К одному из основных недостатков металлических и матерчатых фильтров следует отнести необходимость периодической смены ячеек (кассет) этих фильтров. От этого недостатка освобождены самоочищающиеся фильтры. Самоочищающийся фильтр представляет, собой металлический каркас, вдоль боковых направляющих которого движется фильтрующий слой, состоящий из ряда перекрывающих друг друга шторок, изготовленных из стальной сетки вдвое. В нижней части фильтр имеет масляную ванну.

---

Скорость перемещения сетки 1,5—3,5 мм/мин. При входе в масляную ванну шторки фильтрующего слоя отделяются одна от другой, чем достигается наибольший эффект промывки от осевшей пыли. Шлам оседает на дне ванны — в грязевике, который очищается 1 раз в 2 месяца.

5.2. Промежуточные и конечные охладители сжатого воздуха

Необходимым элементом компрессорных станций, которые вырабатывают воздух давлением выше 0,4—0,5 МПа (4—5

2

кг/см ), являются промежуточные холодильники между ступенями компрессора.

Установка промежуточного холодильника позволяет, во-первых, снизить работу, затрачиваемую на сжатие воздуха, и, во-вторых, снизить температуру сжимаемого воздуха в компрессоре.

Обычно промежуточные холодильники выполняются кожухотрубчатого типа и поставляются за одно целое с компрессором. Принцип работы таких охладителей одинаков: сжатый воздух, выходящий из ступени компрессора, проходит в межтрубное пространство охладителя, делает один или несколько ходов, омывая пучок труб, и выходит в следующую ступень компрессора. По трубам проходит холодная вода.

В компрессорах высокого давления из-за возможности разрыва кожухотрубчатых охладителей применяются теплообменники типа

«труба в трубе».

Оба типа этих охладителей рассчитывают по обычным формулам теплопередачи. Рекомендуется принимать скорость воздуха в самом узком сечении межтрубного пространства 35 м/с и 615 м/с для теплообменников «труба в трубе». Скорость воды соответственно — 0,51,5 м/с и 48 м/с.

В последнее время с целью уменьшения поверхности теплообмена охладителей и их гидравлического сопротивления в компрессорных установках стали применять оребренные каплевидные трубы. Эффект их применения особенно сказывается при значительно больших расходах воздуха, что имеет место в центробежных компрессорах.

Кроме промежуточных охладителей за компрессором устанавливают конечные охладители воздуха. Дело в том, что воздух, выходящий из последней ступени компрессора, имеет температуру порядка 140—170°С. При такой температуре, влага и масло, находящиеся в воздухе в парообразном состоянии, уносятся в воздухосборники и сеть, что приводит к скоплению паров масла в воздухосборнике и образованию пожаро- и взрывоопасной смеси; уносу большого количества дорогостоящего масла; замораживанию труб и арматуры в зимнее время; подаче потребителям замасленного и увлажненного воздуха, а это недопустимо.

---

Для понижения конечной температуры сжатого воздуха и улучшения последующего отделения влаги и масла устанавливаются конечные охладители. Конструкция их аналогична конструкции промежуточных холодильников. Конечный охладитель должен обеспечивать температуру сжатого воздуха, нагнетаемого в сеть, не менее, чем на 100°С ниже температуры вспышки паров смазочного масла.

---

5.3. Масловлагоотделители

Сжатый воздух, выходящий из компрессорной установки, необходимо очищать от содержащихся в нем масел и влаги.

Отделение масла и воды может осуществляться в аппаратах различных конструкций.

3

Объем масловлагоотделителя, м , определяют по эмпирической формуле

V = a10V₀ ,

где V_o— объем воздуха, всасываемого последней ступенью

3 — коэффициент, равный 0,025—0,05 для компрессора, м /мин; α

2 давлений 12 МПа (120 кг/см ) и 0,007 для давлений выше 12 МПа.

Масло и воду (эмульсию) удаляют из масловлагоотделителей через продувочный вентиль не менее одного раза в сутки в специальные баки.

Масловлагоотделители устанавливают обычно внутри помещения ближе к воздухосборнику, оборудованному предохранительным клапаном и манометром. В этом случае между ними запрещается ставить запорную арматуру. В противном случае, предохранительный клапан должен быть и на масловодоотделителе.

5.4. Воздухосборники (ресиверы).

В сети трубопроводов, транспортирующих, сжатый воздух, имеют место заметные колебания давления и пульсации из-за неравномерной подачи воздуха поршневыми компрессорами и отключения отдельных потребителей. Колебания давления во внешней сети снижают производительность компрессоров и повышают на 1,5—3% расход электроэнергии. Для исключения этих явлении на поршневых станциях ставят воздухосборники (ресиверы), выравнивающие давление и аккумулирующие сжатый воздух. Кроме того, в них происходит частичное выпадение влаги и масла из воздуха.

Воздухосборник представляет собой герметический сосуд цилиндрической формы, располагающийся горизонтально или вертикально.

Воздухосборники изготавливаются на разное давление и разного объема. .

3

Необходимую емкость воздухосборника в м , с достаточной точностью определяют по эмпирической формуле

V =1,6 Q^М ,

где Q^M — максимальная подача воздуха в воздухосборник,

3 м /мин.

В случае значительного несоответствия между расходом воздуха и производительностью компрессорной установки, когда воздухосборник должен служить аккумулятором, объем его определяют по формуле

---

Qпик Т2

V = ,

ΔР Т₁

где Т₁ и Т₂— соответственно абсолютные значения температур воздуха., всасываемого компрессором и поступающего в воздухосборник; ∆Р — разность максимального и минимального давлений в воздухосборнике, обычно ∆Р=0,03 0,005 МПа

(0,3 0,05 кг/см²); Q_пик — количество воздуха, расходуемого, в часы

3 пик за счет аккумулирующей емкости воздухосборника, м /ч. Обычно соотношение между высотой и диаметром его Н=(2,0 2,7)Д.

Устанавливается он вне помещений в местах не опасных для персонала и прохожих, и должен ограждаться. Он не должен стоять против окон и дверей.

6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ

Схема, показывающая принцип работы (технологию) компрессорной установки или компрессорной станции с целью графического изображения процесса получения сжатого воздуха, называется принципиальной схемой.

На принципиальных схемах не указывают подробности, затрудняющие понимание принципа работы станции. Принципиальные схемы выполняются не в масштабе, но с соблюдением относительных пропорций между оборудованием, арматурой и приборами.

Элементы принципиальной схемы изображаются графическими знаками с соблюдением требований государственных стандартов ЕСКД. На принципиальных схемах оборудование, арматуру, приборы и трубопроводы располагают, не придерживаясь фактического расположения в помещениях компрессорной станции.

Как правило, на схеме все оборудование изображают в одной плоскости, принятой для данной схемы. Нагляднее и значительно лучше выглядит принципиальная схема, на которой оборудование изображено в вертикальной плоскости.

Целесообразно в проектах компрессорных станций на принципиальных технологических схемах воздухопроводов приводить также схемы водоснабжения и централизованной системы смазки, если таковая имеет место.

На принципиальных схемах допускаются короткие поясняющие надписи.

Содержание схемы компрессорной установки в основном зависит от типа принятого компрессора.

В схеме поршневой компрессорной установки обязательно должны быть фильтр засасываемого воздуха, охладитель воздуха между ступенями сжатия и после компрессора,

---