Oprava kompresoru | Oprava kompresoru – Ventily kompresoru

V předchozích tématech byly probrány hlavní způsoby komprese vzduchu, typy a vlastnosti dynamických kompresorů, co je to olejový a bezolejový kompresor a rozdíly mezi pístovými a šroubovými zařízeními. V tomto článku jsme shromáždili všechny typy klasifikací kompresorových jednotek, po seznámení s nimi bude snazší se rozhodnout o nákupu konkrétní jednotky.

1. Klasifikace kompresorů podle principu činnosti: objemové a dynamické kompresory
2. Jiné klasifikace

Kompresor je energetické zařízení určené ke stlačování a dodávání průmyslových plynů. Rozsah použití kompresorových zařízení pokrývá téměř všechny typy činností: energetiku, strojírenství, hornictví, zemědělství, služby, potravinářský průmysl atd. Výroba je neustále složitější, její tempo se zvyšuje, a proto je potřeba vyměňovat stará zařízení a používat nové energeticky efektivní jednotky. Dnes existují dva hlavní principy fungování kompresorů, podle kterých jsou klasifikovány. Jedná se o kompresory objemová a dynamická akce. Existuje také široká škála modelů, možností jejich konstrukce, aplikace a použití různých typů průmyslových plynů. Ve snaze uspokojit potřeby koncových spotřebitelů výrobci pravidelně doplňují a uvolňují nové řady zařízení, zvyšují jejich výkon a vylepšují konstrukční vlastnosti. Chcete-li snadno porozumět takové rozmanitosti a vybrat správné zařízení pro výrobní proces, měli byste pochopit principy klasifikace kompresorových jednotek, vlastnosti a rozdíly různých typů.

1 Klasifikace kompresorů podle principu činnosti:

• Objemové kompresory,
• Dynamické kompresory.

1. Objemové kompresory.

• píst;
• šroub;
• zařízení;
• otočný talíř;
• membrána;
• tekutý kroužek;
• spirála.

• jednočinné nebo dvoučinné kompresory. V druhém případě jsou na jednu otáčku hřídele provedeny dva kompresní cykly: pracovní píst při pohybu rozděluje komoru na dvě části. Při dopředném pohybu pístu se vzduch dostává do jedné části komory, kde je stlačován a přiváděn do výstupního potrubí. Paralelně se druhá část komory plní plynem ze vstupního potrubí. Na jednu otáčku hřídele se tak provedou dva kompresní cykly.
• Kompresory podle počtu válců: jednoválcové, dvouválcové atd.
• Kompresory podle počtu kompresních stupňů: jedno-, dvou-, vícestupňové jednotky. Počet projetých válců je určen počtem stupňů.
• Kompresory podle uspořádání válců: horizontální, vertikální, protilehlé, ve tvaru V, hranaté.

• Skupina použití v domácnosti. Jednotky jsou lehké, mají nízký výkon s provozními tlaky do 8 barů a kompaktními rozměry. Životnost takových jednotek je omezena na 10 let. Kompresory pro domácnost jsou zpravidla mobilní a nevyžadují častou údržbu. Nedoporučují se pro průmyslové účely, protože porucha nebo výměna součásti se rovná nákladům na nákup nového zařízení. Kompresory pro domácnost se používají na zahradních pozemcích, malých dílnách, farmách, stavebnictví a čerpacích stanicích.
• Skupina poloprofesionálních jednotek. Kompresory tohoto typu se používají v malých a středních podnicích. Provozní tlak takových modelů se pohybuje v rozmezí 16 bar, vzduchová kapacita do 2 m3/min. Poloprofesionální modely jsou ale dost hlučné a neekonomické. Doporučeno pro pravidelné používání.
• Skupina průmyslových celků. Výkonné kompresorové jednotky pro použití v různých průmyslových odvětvích a službách. Lékařské vysokotlaké kompresory, stejně jako jednotky pro provoz ve vlhkém a prašném prostředí, jsou vybaveny protihlukovým pláštěm. Maximální provozní tlak na výstupu z takových zařízení je v rozmezí 60 barů. Jsou vybaveny adsorpčními sušiči pro sušení a čištění stlačeného vzduchu a filtračními systémy.
• Jednotky bez mazání válců. Kompresory tohoto typu stlačují různá média pro průmyslová odvětví, která vyžadují čisté plyny bez oleje. Zařízení nevyžadují častou údržbu.

• Olejové a bezolejové kompresory (na základě použití maziv)
• Jednoduchý šroub, dvojitý šroub atd. (podle počtu šroubů).

Zubové kompresory (rotační)

Chod jednotek tohoto typu zajišťuje dvojice ozubených kol, které do sebe zabírají a otáčejí se v opačných směrech. V závislosti na modelu kompresoru mohou mít taková ozubená kola různá provedení, včetně provedení ve formě ozubených kol. Životnost jednotek je 15-20 let. Maziva se používají ke snížení opotřebení pohyblivých částí. Zařízení se používají v oblastech, kde je vyžadována dodávka nízkotlakého plynu.

Rotační lamelové kompresory (rotační)

V objemových zařízeních dochází k pohybu pracovního média ve válcovém pouzdře (statoru) v důsledku otáčení rotoru se sadou pohyblivých desek a osa rotoru se neshoduje s osou skříně. Během provozu rotoru odstředivá síla odhazuje desky směrem od středu a přitlačuje je k tělu. V zařízení jsou tak vytvořeny pohyblivé pracovní prostory omezené skříní rotoru a přilehlými deskami, ve kterých dochází ke stlačování vzduchu. Pro zvýšení přitlačení desek ke stěnám pouzdra lze použít speciální pružiny. Olej dodávaný k mazání pohyblivých částí a chlazení pracovního prostředí také zajišťuje utěsnění mezer mezi rotorem, statorem a koncovými uzávěry. Rotační lamelové kompresory se vyznačují sníženou hlučností, celkovými rozměry a vysokým výstupním tlakem. Spolehlivost jednotek je založena na vlastnostech jejich konstrukce, nepřítomnosti velkého počtu pohyblivých částí, nepřítomnosti axiálního zatížení a bohatého mazání.

Membránové kompresory

• Pneumatický membránový kompresor
• Elektrický membránový kompresor
• Mechanický membránový kompresor

Kapalinové kroužkové kompresory

Tato zařízení používají k provozu pomocnou kapalinu. Konstrukce kapalinokružných kompresorů zahrnuje válcové pouzdro, uvnitř kterého jsou instalovány desky s přesazenou osou vzhledem k ose statoru. Do pouzdra se nalije pomocná kapalina. Při otáčení statoru odstředivá síla posouvá pomocnou kapalinu ke stěnám skříně a ta nabývá prstencového (obtékajícího) tvaru. Objem pracovních komor se mění při změně osy rotoru a statoru. U jednotek tohoto typu se pracovní médium neustále dostává do kontaktu s pomocnou kapalinou, proto je nutné do pneumatické sítě zařadit separátor a filtry na čištění stlačeného vzduchu. Hlavní použití: čerpání a stlačování všech suchých a mokrých plynů s přidruženým přívodem kapalin.

Scroll kompresory

• Podle umístění hřídele se rozlišují vertikální a horizontální spirálové kompresory.
• Podle počtu stupňů ─ jedno-, dvou- a vícestupňové.
• Typ provedení: hermetický spirálový kompresor (na rozdíl od otevřeného nebo polohermetického) eliminuje vnikání plynu z okolí do kompresoru a únik stlačeného plynu z něj.
• V závislosti na přítomnosti oleje: olej nebo bez oleje.

2. Dynamické kompresory

• Radiální;
• Axiální;
• Inkoustové.

Konstrukce zařízení se skládá z pouzdra, uvnitř kterého je na hřídeli upevněno oběžné kolo. Radiální kompresory dostaly svůj název podle směru pohybu pracovní tekutiny. Poté, co se kolo začne pohybovat, lopatky pohybují plyn směrem od osy v radiálních směrech. Kinetická energie se přenáší do pracovního prostředí, která se částečně přeměňuje na potenciální tlakovou energii. Oběžná kola mohou mít lopatky otevřené nebo uzavřené konstrukce. Takové jednotky jsou nízkohlučné, mají kompaktní rozměry a během provozu nepodléhají silným vibracím. Používají se k výrobě stlačeného vzduchu s nízkou kontaminací ve velkých objemech. Použití: provzdušňování, pneumatická doprava, ventilace atd.

Axiální kompresory

Rotor je namontován na hřídeli uvnitř skříně kompresoru. Když je jednotka zapnuta, přiváděný vzduch se začne pohybovat v axiálním směru, prochází řadou lopatek a prochází kroucením. Dále plyn vstupuje do oblasti, kde jsou umístěny řady vodicích lopatek, které vyrovnávají směr pohybu plynu a odvádějí ho vodicími lopatkami. Konstrukce axiálních kompresorů je složitější než u tryskových nebo radiátorových jednotek, ale mají větší účinnost při stejném tlaku vzduchu. Použití: metalurgie, závody s plynovými turbínami, konstrukce letadel.

Tryskové kompresory

Zařízení jsou ejektory, ve kterých energie aktivního plynu zvyšuje tlak pasivního pracovního média: do kompresoru jsou přiváděny dva proudy plynu s vysokým tlakem (aktivní plyn) a nízkým tlakem (pasivní plyn) a na výstupu jeden proud s průměrnou hodnotou pracovního tlaku. Proudové kompresory se používají v případech, kdy je k dispozici vysokotlaký plyn. Jsou žádané v nalezištích plynu a chemických závodech.

2 Další klasifikace

• Nízkotlaké kompresory (od 0,15 bar)
• Středotlaké kompresory (od 6 barů)
• Vysokotlaké kompresory (od 100 barů)
• Ultra vysokotlaké kompresory
• Vakuové kompresory

• Chemické
• Медицинские
• Všeobecné průmyslové použití
• Energie atd.

• Uzavřený systém s cirkulací vody;
• Otevřený systém bez cirkulace vody;
• Otevřený systém s cirkulací vody.

Níže popsané ventily se obvykle používají v nízkotlakých a středotlakých kompresorech.

Provedení ventilů pro střední a vysoké tlaky je na Obr. 133. Sedlo 1 ventilu je válcové těleso, ve kterém jsou čtyři řady otvorů a dvě drážky lichoběžníkového průřezu. Na nakloněných rovinách drážek dosedají uzavírací prvky – desky. 2. Po instalaci desek 2 do drážek jsou vloženy speciální omezovače 5, z nichž každá má průchozí otvor pro válcovou osu 4. Nápravy jsou opatřeny speciálními pružinami. 3, jejichž antény přitlačují uzavírací prvky proti nakloněným rovinám sedla ventilu. Omezovače 5 smontované s nápravami 4 a pružiny 3 jsou instalovány v drážkách a zajištěny šrouby 6 se zapuštěnými hlavami.

Při otevření ventilů se uzavírací prvky otáčejí kolem jejich spodního okraje a jsou umístěny svými rovinami v rovině omezovačů 5. Pokud je ventil instalován s otvory а směrem k pracovní dutině válce kompresoru, pak funguje jako čerpadlo. Pokud je ventil instalován opačně, funguje jako sací ventil.

Uvažovaný typ ventilu má nízký plynodynamický odpor. Malé elastické deformace uzavíracích prvků zajišťují vysokou spolehlivost ventilu.

Těsnění pístu a pístu. Mezi pístem a válcem kompresoru, jakož i mezi tyčí a odpovídajícím otvorem ve víku musí být mezera, která je nezbytná pro volný pohyb pístů a tyčí při teplotních deformacích protikusů.

Přítomnost takových mezer vytváří možnost úniku plynu z pracovní dutiny. Bez zajištění vysoké těsnosti v pracovní dutině nelze proces stlačování plynu provádět.

Obvykle se používají tyto typy těsnění: kroužek; žláza; speciální pro písty (labyrint, škrticí klapka, manžeta a hydraulika).

O-kroužek je nejběžnějším typem těsnění pístu. Těsnění ucpávky se používá k utěsnění tyčí a v některých případech pístů.

Schéma kroužkového těsnění je na Obr. 134 a pístní kroužek je znázorněn na Obr. 135. Pístní kroužky mívají štěrbinu (zámek). Ve volném stavu je vnější průměr kroužku větší než vnitřní průměr válce. Kroužek umístěný na pístu je vložen do drážky pístu, kde působením pružných sil nabývá původní velikosti. Kroužky umístěné v drážkách pístu jsou stlačeny a vloženy do válce spolu s pístem. Protože ve volném stavu je průměr kroužku větší než průměr válce, jsou kroužky přitlačeny na vnější válcový povrch k vnitřnímu povrchu válce, čímž se zakryjí mezery mezi pístem a válcem.

Těsnící účinek kroužků je založen jak na jejich těsném dosednutí na vnitřní povrch válce a na stěny pórů pístních drážek, tak na labyrintovém působení sady kroužků. Když kompresor pracuje při působení tlakového rozdílu p₁ – P₃ (obr. 136) se kroužek přitlačí ke stěně drážky naproti pracovní dutině. Proto tlak v drážce pístu р₂, působící na vnitřní průměr kroužku, přibližně rovný tlaku před kroužkem věst. Tlak р₁, str₂ a p₃ změna během pracovního cyklu.

Tlak р₂ v drážce pístu prvního kroužku ze strany pracovní dutiny odpovídá změně tlaku ve válci. V následujících drážkách tlak klesá. Při provozu je tedy kroužek přitlačován k vnitřnímu povrchu válce nejen pružnými silami, ale také působením přetlaku stlačeného plynu.

Tok plynu, když je píst utěsněn kroužky, nastává mezerou v zámku kroužku, mezi vnějším povrchem kroužku a stěnou válce a také mezi koncovými povrchy kroužku a drážkou pístu.

Těsnění ucpávky je těsnicí zařízení, které využívá speciální těsnění umístěné mezi tyčí a částmi komory ucpávky, čímž se uzavírá mezera mezi pohyblivým a pevným povrchem. Během provozu se mezi těsnicími plochami vytváří olejový film, který umožňuje pohyb tyče v těsnění.

Těsnění v ucpávce může být tvrdé nebo měkké (obr. 137). Ucpávka se skládá z pouzdra 7, ve kterém je umístěna ucpávka. 2. Pro vystředění tyče jsou do těla těsnění vloženy vložky 5 vyrobené z antifrikčního materiálu. Těsnění je stlačováno tlakovou manžetou 4 při utahování matic na čepech 3.

Axiální tlak přítlačné manžety na ucpávce způsobuje v ní radiální deformace. Těsnění je přitlačováno ke stěnám ucpávky a tyče.

Tak se dosáhne zhutnění. Je zřejmé, že obalový materiál musí být pružný, odolný a viskózní a také musí mít nízký koeficient tření.

Měkce balená těsnění mají jednoduchý design. Jak se těsnění opotřebovává, těsnost klesá. Proto je nutné periodické dotahování těsnění, stejně jako přidání nebo výměna těsnicích prvků (těsnicích kroužků). Přílišné utažení může způsobit zvýšené zahřívání a opotřebení ucpávky a vřetene.

Samotěsnící ucpávková těsnění s manžetami jsou kompaktnější. Nejpoužívanější manžety jsou ve tvaru U (obr. 138). Obvykle k počátečnímu zhutnění manžet dochází díky jejich elasticitě, která zajišťuje stlačení manžety. 2 na třecí plochu 3. V některých případech je utěsnění zpočátku zajištěno zaklíněním stran manžety speciálním kónickým distančním kroužkem 1. Těsnění s manžetami nevyžadují utahování.

Těsnění s pevným těsněním, která jsou vyrobena s plochými nebo kuželovými (dělenými nebo průběžnými) kovovými kroužky, jsou široce používána v pístových kompresorech. U většiny jejich konstrukcí je hlavní síla potřebná k ovládání těsnění generována tlakem stlačeného plynu.

Charakteristickým znakem těsnění s děleným kroužkem je, že mohou být použity s výrazným průhybem a opotřebením.

Na Obr. 139 znázorňuje ucpávku sestávající z několika ocelových komor 1, jehož vnější průměr odpovídá průměru sedla těsnění v krytu kompresoru. Každá komora obsahuje těsnicí prvek. 2. Těsnicí komory jsou připojeny k vnější přírubě. 3 spojovací tyče 5. Mezi těsněním a válcem kompresoru je vodicí pouzdro 4, který reguluje tlak plynu před těsněním. Plyn proudící těsněním je vypouštěn speciálním otvorem uvnitř tlakové příruby. 6.

Obr. 139. Těsnění plochými dělenými kovovými kroužky

1 и 2 instalováno se vzájemným posunutím řezů a upevněno čepem 3. Vůle v radiálních zářezech kroužků 1 a 2 zajišťují radiální posun jejich částí, kompenzující opotřebení těsnicí plochy, jakož i výrazné vychýlení tyče bez ohrožení těsnosti. Předběžné zhutnění ucpávkové ucpávky je dosaženo pružinami. 4 a 5.

Těsnění ucpávky (obr. 140) se skládá ze dvou plochých kroužků 1 и 2. První kroužek podél proudu plynu 1 nakrájíme na tři části. Nezasahuje do průchodu plynu do komory a je navržen tak, aby zakryl radiální mezery od konce. а hlavní těsnicí kroužek 2. Tento prstenec je rozříznut radiálně a tangenciálně na šest částí tak, aby byly radiální drážky а jsou pokryty segmenty v tečné rovině. Aby se zajistilo překrytí radiálních řezů od konce, kroužky

Rýže. 140. Prvky těsnicí ucpávky

Hlavní síla tlačí kroužek 2 k tyči, vzniká v důsledku rozdílu tlaku plynu v komoře a v olejovém filmu mezi kroužkem a tyčí. Se zvyšujícím se tlakem v pracovní komoře se zvyšuje tlakový rozdíl a v důsledku toho se zvyšuje síla, která stlačuje prstenec. 2 k tyči. Při provozu kompresoru je tlak plynu v první komoře (ze strany pracovní komory válce) menší než v pracovní komoře.