Материал: Воздухоснабжение промышленного предприятия. учебное пособие. Портнов В.В., Орловцева О.А

оборотов, загрязненностью воздуха и др. и лежит в пределах

900-3000 ч.

Наиболее надежными показали себя винтовые и центробежные компрессоры. К примеру, полный средний срок службы центробежного компрессора К-250 - до 30 лет, средний ресурс ротора 76 000 ч, а ресурс между средними ремонтами 17 000 ч. Практика эксплуатации показывает, что наиболее уязвимым местом центробежных машин являются передающие муфты в паре редуктор-компрессор.

Исключительно высокая надежность винтовых компрессоров определяется во многом простотой конструкции, отсутствием деталей, совершающих возвратно-поступательное движение, отсутствие газораспределительных органов и, наконец, отсутствием деталей, легко подверженных вибрации. При соблюдении правил эксплуатации долговечность винтовых компрессоров сопоставима с центробежными машинами.

На современных компрессорных станциях шум, как правило, превышает допустимые нормы. Шум компрессорных установок наиболее интенсивный в промышленности и достигает 110 дБ.

Поршневые компрессоры шумят сильнее, чем другие типы машин в низкочастотной области спектра. Здесь преобладает шум механического характера от работы кривошипношатунного механизма, и к нему добавляется аэродинамический шум в результате периодической работы самодействующих клапанов.

Вцентробежных компрессорах преобладает высокочастотный аэродинамический шум, который составляют в низкой области звукового диапазона роторные частоты, а в высокочастотной области - лопаточные частоты.

Ввинтовых компрессорах наиболее интенсивным источником шума являются пульсации давления воздуха во всасывающем и нагнетательном патрубках.

35

Но общим источником шума для всех типов компрессорных машин является всасывающий тракт и система сброса (байпасирование) воздуха в атмосферу. Через отверстия всасывающих и выхлопных воздухопроводов шум проникает на территорию, примыкающую к компрессорной станции.

Работа всех типов компрессорных машин сопровождается вибрацией. Вибрация поршневых компрессоров вызывается в основном неравномерным возвратно-поступательным движением массы, недостаточно массивным фундаментом для данного грунта и резонансными явлениями в воздухопроводах. Вибрация центробежных машин связана с дисбалансом ротора, несоосностъю валов роторов компрессора или двигателя с шестернями редуктора, неотрегулированных зазоров в опорных подшипниках и других причин. Повышенные вибрации центробежного компрессора очень опасны, они могут привести к поломке лабиринтных уплотнений, рабочих колес ротора, диафрагм и других внутренних деталей.

Опасность вибрации оценивается не только с точки зрения надежности и долговечности работы компрессора, но и из-за вредного ее влияния на человеческий организм.

Общая вибрация регламентируется санитарными нормами СН 245-71 и ГОСТ 17770-82, которые налагают ограничения на вибрацию, передаваемую на рабочие места в производственных помещениях (сидения, пол, рабочую площадку) и обусловленную работой технологического оборудования.

Помимо перечисленных показателей компрессоров фирмы-изготовители стремятся улучшить и другие эксплуатационные качества компрессорной установки: автоматические управление и защиту, снижение уровня шума, металлоемкость и т. д. за счет дополнительного оборудования. Цена (качество) этого оборудования зависит от производителя, имеющего современные технологии изготовления и высокий международный рейтинг среди энергетических компаний. Поэтому целесообразно рассмотреть дополнительные эксплуатационные

36

факторы, которые могут повлиять на выбор компрессорной установки.

Удельная металлоемкость, как важный качественный показатель конструкции компрессора - это масса машины, приходящаяся на единицу ее производительности. По удельной металлоемкости между собой сравниваются не только однотипные машины, но и подбирается крановое оборудование, номенклатура запчастей, тип и объем фундамента. Например, согласно ГОСТ 18985-83 для поршневых компрессоров общего назначения на рабочее давление 0,883 МПа (9,0 атм) удельная металлоемкость равна 140-180 кг/м3/мин.

Характерная для всего машиностроения тенденция к повышению быстроходности приводит к снижению габаритов и массы машин, в том числе и компрессоров. Наилучшие показатели удельной металлоемкости имеют винтовые

(85-110 кг/(м3/мин)) и центробежные (110-150 кг/(м3/мин))

компрессоры без учета массы электродвигателя.

Удельная площадь компрессорной установки - это площадь, определяемая по наружным габаритам и отнесенная к единице производительности компрессора. Площадка, занимаемая компрессорной установкой, и связанный с ней фактор удельной площади имеют наибольшую ценность при рассмотрении вариантов расширения компрессорной станции или выделения помещения под автономную установку, когда на дополнительную застройку отводится минимум места. На этот фактор в первую очередь оказывают влияние конструктивные особенности компрессора, а затем уже схема и тип привода.

Поршневой компрессор как наименее быстроходный и уравновешенный требует больше площади и, главное, более массивного фундамента среди всех машин. Удельная площадь

современные винтовые (0,08-0,15 м2/(м3/мин)) и центробежные

(0,11-0,15 м2/(м3/мин)) компрессоры.

37

Таблица 3 Преимущественное использование компрессорных установок общего назначения на давление до 1,0 МПа

Преимущественное использование компрессорных установок общего назначения на российских промышленных предприятиях показано в табл. Из нее видно, что в диапазоне производительностей машин от 10 до 120 м3/мин конкуренцию поршневым и винтовым компрессорам составили центробежные компрессоры.

38

В свою очередь благодаря высокой эффективности и надежности винтовые компрессоры практически вытеснили поршневые аналоги в диапазоне производительностей от 1 до

120м3/мин на давление до 1,3 MПа.

3.3.Рекомендации по выбору расположения проектируемой КС

Одной из основных задач при проектировании новой системы воздухоснабжения на промышленном предприятии является правильное расположение компрессорной станции (КС). Для обеспечения минимальных потерь при транспортировании сжатого воздуха должны выполняться следующие условия:

-минимальная длина участков до самых крупных потребителей;

-центральное расположение по нагрузкам относительно остальных потребителей.

Расположение центральной компрессорной станции должно быть организовано в центре нагрузок по отношению к наиболее крупным потребителям. Это условие позволяет обеспечить оптимальную прокладку трасс воздухораспределительной системы с минимальными гидравлическими потерями энергии сжатого воздуха. В общем случае центр нагрузок или местоположение компрессорной станции определяются подобно центру тяжести системы материальных точек по формулам:

где Qmax.i - расчетный максимальный расход воздуха;

39