Вспомогательные оборудования пневматических оборудований

V_в = 1,6 Vк , м
где V_к – производительность компрессора или суммарная производительность группы компрессоров, работающих на данный воздухосборник, м³/мин.
Воздухосборник имеет несколько назначений:
1) аккумулировать запас сжатого воздуха при недогрузках компрессора и отдавать его в сеть по мере надобности, предотвращая колебания из-за неравномерности потребления воздуха;
2) сглаживать пульсации давления, вызванные характером работы поршневого компрессора; смягчение пульсации давления улучшает условия работы потребителей и снижает потери давления в сети;
3) служить емкостью для сбора конденсата и некоторого охлаждения воздуха.
Практически в силу незначительности объема воздухосборника, по сравнению с объемом воздухопроводной сети, его влияние как аккумулятора и демпфера мало ощутимо – воздухопроводная сеть без воздухосборника эффективно выполняет его первую и вторую функции.
Между тем воздухосборник является наиболее опасным элементом пневматической установки, так как в нем при высокой температуре сосредоточены большие количества нагара; взрыв воздухосборника обладает большой разрушительной силой ввиду сосредоточения большого объема сжатого воздуха.

Рис. 6.10. Схема воздухосборника: 1 и 4 – фланец воздухопровода; 3 – проушины для монтажа воздухосборника; 5 – фланец для манометра; 6 – лаз с крышкой; 7 – продувочный вентиль

В настоящее время имеются предложения устранить на пневматических установках воздухосборники, заменив их комбинированным масловлагоотделителем и холодильником.

На каждый воздухосборник заводится техническая документация – паспорт и шнуровая книга, в которых приведены данные завода-изготовителя и сведения эксплуатационного характера об осмотрах, ревизиях, испытаниях и ремонтах.
Перед пуском в эксплуатацию и в дальнейшем через каждые 8 лет воздухосборник подвергается гидравлическому испытанию при давлении, в 1,5 раза превышающем рабочее. Ежегодно воздухосборник испытывается на герметичность; потеря давления в отключенном воздухосборнике за 1 ч не должна превышать 0,5 % при Vв =1 – 3 м3 и 0,25% при Vв > 3 м3 от первоначальной величины [7].
Дважды в год внутренняя поверхность воздухосборника осматривается и очищается от нагара и прочих наслоений, одновременно очищается и промывается содовым раствором воздухопровод между компрессором и воздухосборником [7]. Устанавливаются воздухосборники с теневой стороны за капитальной стеной компрессорной станции, в местах наименьшего скопления людей; для меньшего поглощения солнечных лучей их окрашивают светлой краской [7].
Охладители воздуха и масла представляют собой модификации конструкции холодильников двух типов: кожухотрубных холодильников, в межтрубном пространстве которых движется охлаждаемый воздух или масло системы смазки, а по трубкам – охлаждающая вода из холодильников труба в трубе, в которых воздух проходит по внутренней трубе, а охлаждающая вода – по кольцевому пространству между внутренней и наружной трубами.
Воздушные холодильники по месту их установки делятся на промежуточные (рис. 6.8), устанавливаемые между ступенями компрессора, и концевые, располагаемые после компрессора.

Рис. 6.8. Схема промежуточного холодильника: 1 – верхняя крышка; 2 – верхняя трубная плита; 3 – трубка; 4 – перегородка; 5 – кожух; 6 – нижняя трубная плита; 7 – нижняя крышка; 8 – сальниковая втулка; 9 – сальниковая крышка

Концевые воздушные холодильники устанавливаются на стационарных компрессорных станциях при температуре сжатого воздуха на выходе из последней ступени свыше 170 ˚С. Концевые охладители устанавливаются для стационарных поршневых компрессоров при производительности Q > 10 м3/мин. На турбокомпрессорах они предусматриваются в отдельных случаях [1, 5, 15].
При охлаждении сжатого воздуха происходят конденсация и выделение в капельном состоянии воды и масла. Выпадение конденсата в коммуникациях компрессора и трубопровода увеличивает интенсивность окисления нагара, уменьшает проходные сечения трубопроводов, может создать пробки в холодное время года, возможно также частичное и полное обмерзание трубопроводов. Для предотвращения этого конденсат выделяется из сжатого воздуха в специальных аппаратах – масловлагоотделителях.
В масловлагоотделителях поток воздуха имеет ряд поворотов и резких изменений сечения, что способствует собиранию жидких частиц в крупные капли. Под действием центробежной силы на криволинейных участках траектории капли прижимаются к стенкам, по которым стекают в нижнюю часть аппарата и с помощью спускных кранов периодически удаляются из сети.
Масловлагоотделитель обычно устанавливается непосредственно после II ступени компрессора. При открытой разработке месторождений полезных ископаемых обязательна установка масловлагоотделителя на участке с температурой сжатого воздуха, приближающейся к 0°С.
На рис. 6.9. приведена схема масловлагоотделителя с отбойной доской, широко применяемого в компрессорных станциях горных предприятий [5].

Рис. 6.9. Схема масловлагоотделителя: 1 – крышка; 2 – корпус; 3 – отбойная доска; 4–перегородка; 5 – продувочный вентиль

Предохранительные клапаны
Предохранительные клапаны являются автоматическими устройствами, ограничивающими повышение давления воздуха в системе. При повышении давления сверх допустимой величины предохранительный клапан должен открываться, выпуская воздух в атмосферу; с восстановлением рабочего давления клапан должен закрыться.

Рис. 6.11. Конструкция пружинного предохранительного клапана: 1 – винт для сжатия пружины; 2 – верхняя крышка; 3 – пломба; 4 – запорный орган; 5 – кольцо; 6 – рабочая пружина; 7 – корпус клапана

По величине подъема закрывающего органа клапаны подразделяются на полноподъемные и неполноподъемные.
Отношение высоты подъема к диаметру отверстия в седле у полноподъемных клапанов 1/4, у неполноподъемных 1/10 – 1/40.
По конструкции механизма, прижимающего запорный орган к седлу, предохранительные клапаны делятся на грузовые и пружинные.
На рис. 6.11 показана конструкция пружинного предохранительного клапана, устанавливаемого на компрессоре 160В-20/8 [5].
По правилам технической эксплуатации предохранительный клапан должен устанавливаться после каждой ступени сжатия; обычно предохранительные клапаны установлены на промежуточных холодильниках и воздухосборниках.
Однако, если между воздухосборником и компрессором установлена задвижка, то со стороны компрессора до задвижки обязательно должен быть установлен предохранительный клапан; для многоступенчатых компрессоров предохранительные клапаны дублируются.
К устанавливаемому на компрессор клапану предъявляются следующие обязательные требования: проходное сечение клапана в открытом положении должно обеспечить пропуск полной производительности компрессора без дальнейшего повышения давления в системе.

Контрольные вопросы

1. 
   Общие сведения о компрессорных станциях.
   
2. 
   Оборудование компрессорных станций.Конструкции фильтров.
   
3. 
   Конструкции воздухосборников.
   
4. 
   Конструкции охладителей.
   
5. 
   Конструкции предохранительных клапанов.
   

Литература

1. 
   Картавый Н.Г. Стационарные машины. М.: Недра.
   
2. 
   Гришко А.П. Стационарные машины карьеров. М.: Недра.
   
3. 
   Алексеев В.В. Стационарные машины. М.: Недра.
   
4. 
   Хаджиков Р.Н. Горная механика. М.: Недра.
   
5. 
   Долганов А.В.Стационарные машины: учебник / А.В. Долганов. – М.: Издательский дом Академии Естествознания, 2017. – 281 с.