【Тема недели】 (Основные компоненты оборудования и их функции) 22.08.2011–28.08.2011

Центробежный компрессор состоит из ротора, статора и подшипников и т. д. Детали вроде лопастей вращаются на оси, образуя ротор; ротор поддерживается подшипниками и вращается с высокой скоростью под действием привода. Статор включает в себя корпус, перегородки, уплотнения, камеру подачи воздуха и спиральную камеру и другие компоненты. Между перегородками образуются такие постоянные элементы, как диффузоры, изгибы и рекиркуляторы. Центробежный компрессор с одним лопастным колесом называется одноступенчатым центробежным компрессором, а тот, что имеет два и более лопастных колес, — многоступенчатым центробежным компрессором. Ступень состоит из ротора и каналов, таких как диффузор, расположенный за ним. Ротор является ключевой деталью центробежных компрессоров и бывает закрытым и полуоткрытым. Закрытый ротор состоит из лопастей, крышки ротора и диска, в то время как полуоткрытый ротор не имеет крышки ротора. Когда рабочее колесо вращается с высокой скоростью, под действием сил, возникающих в результате взаимодействия лопастей с газом — прежде всего центробежной силы — газ засасывается из центра рабочего колеса и движется по каналам между лопастями к его внешнему краю. Ротор совершает работу над газом, газ получает энергию, а его давление и скорость увеличиваются. Затем газ проходит через каналы, такие как диффузоры, где его скорость снижается, а давление повышается — то есть кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию. Газ, выходящий из диффузора, поступает в спиральную камеру для дальнейшей передачи, или же проходит через изгибы и реверсивные устройства для дальнейшего сжатия на следующем этапе. В течение всего процесса сжатия удельный объем газа уменьшается, а температура повышается. При повышении температуры сжатый газ требует больше энергии. Для экономии мощности в многоступенчатых центробежных компрессорах при отношении давлений, превышающем 3, часто используется промежуточное охлаждение. Группы ступеней, разделенные промежуточным охлаждением, называются сегментами. Газ поступает из предыдущего сегмента в промежуточный охладитель, где после охлаждения понижается температура, после чего он поступает в следующий сегмент для дальнейшего сжатия. Промежуточные охладители обычно охлаждаются водой. Каждая часть, входящая в состав корпуса, называется цилиндром. У центробежных вентиляторов давление выходящих газов невысокое, поэтому обычно они имеют однокамерную конструкцию без промежуточного охлаждения.

Центробежная компрессорная установка: 1) двигатель, коробка передач, компрессор. Функции: 1) в качестве привода используется двигатель или турбина; двигатель имеет напряжение 10 кВ и ток 418 А. Способ запуска – с помощью современного устройства мягкого запуска высокого напряжения. У производителей нет преобразователей частоты большой емкости. 2. Коробка передач — это закрытая коробка с изменяемым передаточным числом, которая определяется в зависимости от направления и скорости вращения основного оборудования. Расстояние между центрами — 650 мм, скорость вращения — 6320 об/мин, зубчатые колеса имеют зигзагообразную форму; на входном и выходном концах используются мембранные муфты. 3. Компрессор, являясь основным оборудованием в отраслях газовой промышленности, химической промышленности, металлургии и промышленности по производству кислорода, обеспечивает стабильную работу, что зависит от нормального функционирования этих отраслей. Структура довольно сложная: ротор, опорные подшипники, толкательные подшипники, радиальные подшипники, лопасти ротора, система управления и индикации, водная система, масляная система соответствуют стандартам API; система механической обработки также соответствует стандартам API и соответствующим **стандартам. Из-за высокой скорости вращения требования к вибрациям снижаются. В настоящее время в промышленности компрессоров для управления в основном используется PLC.

Вакуумный насос Ротца: внутри насоса находятся два лопастных ротора, вращающихся синхронно в противоположных направлениях. Вакуумирование осуществляется за счёт движения газа под действием синхронного, но противоположного вращения пары лопастных роторов внутри камеры насоса.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем Ожидающий 22.08.2011 в 16:58. Вакуумный насос Ротца (сокращенно — насос Ротц) представляет собой вращающийся вакуумный насос с переменной производительностью. Насос Ротца обладает следующими особенностями: · Большая скорость всасывания в довольно широком диапазоне давлений ； · Быстрый запуск, может начать работу сразу ； · Нечувствителен к пыли и водяному пару, содержащимся в отбираемом газе ； · Ротор не требует смазки, в камере насоса нет масла ； · Вибрации незначительны, условия динамического баланса ротора хорошие, отсутствуют выпускные клапаны ； · Низкая мощность привода, небольшие потери из-за механического трения ； · Компактная конструкция, небольшая площадь занимаемой территории ； · Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание низкие. Поэтому насосы Ротца находят широкое применение в таких отраслях, как металлургия, нефтехимия, целлюлозно-бумажная промышленность, пищевая промышленность и электроника. file:///C:/DOCUME~1/lenovo/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-11534.png Принцип работы насоса Ротца: Структура насоса Ротца показана на рисунке. В камере насоса расположены два ротора в форме буквы «8», установленные перпендикулярно друг другу на паре параллельных осей. Они вращаются синхронно, но в противоположных направлениях, благодаря паре зубчатых колес с передаточным отношением 1. Между роторами, а также между роторами и внутренней стенкой корпуса насоса сохраняется определенный зазор, что позволяет обеспечить работу при высоких скоростах вращения. Поскольку насос Ротца является вакуумным насосом без внутреннего сжатия, у него обычно очень низкое соотношение сжатия, поэтому для создания высокого и среднего вакуума требуется насос предварительной ступени. Предел вакуума ротационного насоса зависит не только от конструкции самого насоса и точности его изготовления, но также от предела вакуума насоса предыдущей ступени. Для повышения предельного уровня вакуума в насосе можно использовать ротационные насосы последовательно. Принцип работы насоса Ротца схож с принципом работы вентилятора Ротца. Благодаря непрерывному вращению ротора, газ, подлежащий откачке, поступает через входное отверстие в пространство v0 между ротором и корпусом насоса, а затем выходит через выходное отверстие. Поскольку после вдоха пространство v0 полностью закрыто, газ в камере насоса не сжимается и не расширяется. Но когда верхняя часть ротора проходит мимо края выпускного отверстия, пространство v0 становится соединенным с выпускной стороной. Поскольку давление газа на выпускной стороне выше, часть газа возвращается в пространство v0, что приводит к резкому повышению давления газа в этом пространстве. По мере дальнейшего вращения ротора газ выталкивается из насоса. На рисунке показан процесс откачки воздуха ротором насоса Ротца от 0° до 180°. В положении 0° (на рисунке a) нижний ротор заключает в объем v0 газ, поступающий из входа насоса. Когда угол поворота составляет 45° (на рисунке b), эта камера соединяется с выпускным отверстием. Из-за высокого давления с стороны выпуска часть газа возвращается назад. При повороте на положение 90° (на рисунке c) газ, находящийся в нижнем роторе, вместе с газом, образующимся в результате отдачи, выталкивается наружу из насоса. В этот момент верхний ротор также заполняет пространство у входа в насос газом объемом v0. Когда ротор продолжает вращаться до угла 135° (на рисунке d), газ, находящийся в верхнем роторе, соединяется с выпускным отверстием, и процесс повторяется. Положение 180° (рис. e) идентично положению 0°. При одном обороте вала ротора выталкивается четыре объема газа v0. file:///C:/DOCUME~1/lenovo/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-2341.pngfile:///C:/DOCUME~1/lenovo/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-20713.png file:///C:/DOCUME~1/lenovo/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-22190.pngfile:///C:/DOCUME~1/lenovo/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-6815.png file:///C:/DOCUME~1/lenovo/LOCALS~1/Temp/ksohtml/wps_clip_image-18879.png

Перегородки турбины: конкретная конструкция перегородок определяется температурой их работы и разницей давлений пара с обеих сторон. Существует три основных вида таких перегородок: ⑴ Сварные перегородки: они обладают высокой прочностью и жесткостью, хорошей герметичностью, а также удобны в обработке; их широко используют в среднепараметрических и высокопараметрических турбинах в высоко- и среднедавлительных секциях. ⑵ Разрывные перегородки с узкими форсунками: в высоконапорной части турбин с высокими параметрами и большой мощностью разница давления пара на каждом уровне велика; поэтому перегородки делаются толстыми, а высота статических лопастей — небольшой. В таких случаях используются разрывные перегородки с узкими форсунками. Преимущество заключается в небольших потерях на сопле, однако наличие значительного количества направляющих ребер увеличивает сопротивление парового потока. Отечественные турбины мощностью 125 МВт и 300 МВт оснащены полезными сварными перегородками с узкими соплами. ⑶ Литые перегородки: Литые перегородки легко изготавливаются, их стоимость невысока. Однако поверхность статических лопастей у них имеет плохую гладкость, к тому же допустимая температура эксплуатации не должна быть слишком высокой — обычно она должна быть ниже 300°C. Поэтому такие перегородки используются в низконапорных частях турбин.

Задача оборудования для конденсации заключается в создании и поддержании заданного уровня вакуума на выходе паровой турбины. Пар, выходящий из турбины, конденсируется в воду и возвращается в котел для дальнейшего использования. Функции отдельных составляющих устройств следующие: функция конденсатора заключается в передаче тепла от паров, выходящих из системы (потенциальной теплоты испарения), в охлаждающую воду. Благодаря этому в месте выхода паров создается высокое вакуум, что способствует конденсации пара в воду. Кроме того, конденсатор помогает удалять часть кислорода из полученной воды. Задача насоса циркуляции — непрерывно подавать в конденсатор воду для охлаждения, а также удалять воду, нагретую в процессе работы, или охлаждать её перед повторным использованием. Задача насоса для откачки конденсата — постоянно перекачивать конденсат из бассейнов с горячей водой в конденсаторе в условиях вакуума в деаэратор, а также поддерживать оптимальный уровень воды в конденсаторе. Задача устройств для откачки воздуха (откачивателей или вакуумных насосов) — постоянно выкачивать неконденсируемые газы из конденсатора, чтобы поддерживать в нем вакуум.

Структура, принцип действия и функции клапана с вакуумным тормозом. Клапан с вакуумным тормозом позволяет ускорить вытягивание пара, предотвращая тем самым загрязнение масла. Если вакуумный насос используется для откачки только постоянных газов, и при этом газы не конденсируются под действием повышающегося давления, то проблем с ухудшением качества масла не возникает. Однако если насос применяется для вакуумной сушки или откачки влажного воздуха, то в газе присутствуют не только постоянные газы, но и водяной пар. При откачке этого водяного пара с помощью насоса без системы стабилизации давления пар конденсируется и растворяется в масле. В результате ухудшается вакуумная способность масла, что снижает скорость откачки воздуха и уровень вакуума. Ниже приводится более подробное описание процесса сжатия водяного пара: водяной пар, выкачиваемый насосом, должен сжиматься в камере сжатия до тех пор, пока не откроется выпускной клапан. Предположим, что температура внутри насоса составляет 60°C; при такой температуре насыщенное давление водяного пара составляет 20000 паскалей. Как только давление водяного пара достигает этого значения, он начинает конденсироваться в воду. Однако при давлении 20000 паскалей выпускной клапан ещё не может открыться, поскольку он соединен с атмосферой, а его держит под давлением пружина. Следовательно, внутреннее давление в камере насоса должно достичь уровня 120000 паскалей, чтобы выпускной клапан смог открыться. После сжатия водяной пар полностью превращается в воду, которая затем смешивается с маслом. Для обеспечения вытягивания влажного воздуха без загрязнения масла водяным паром, в этом насосе установлено устройство для стабилизации давления. Принцип его работы заключается в том, что в процессе сжатия добавляется определенное количество воздуха для повышения давления смеси газов. Давление смеси газов равно сумме давления воздуха и давления водяного пара. Когда давление пара еще не достигает уровня насыщенного пара при температуре насоса, давление смеси газов превышает давление в выпускном клапане, что приводит к его открытию. Благодаря этому пар не успевает конденсироваться внутри насоса и выходит наружу. Другое применение клапана с газовым тормозом — восстановление предельного давления в вакуумном насосе. Иногда его используют для откачки обычного воздуха, в котором содержится небольшое количество конденсируемых газов. Обычно такой клапан находится в закрытом состоянии. Но со временем масло постепенно загрязняется из-за небольшого количества конденсируемых газов, присутствующих в воздухе. В случае насосов без газового тормоза необходимо либо заменить масло, либо нагреть его, чтобы испарились жидкие пары, и тогда можно будет восстановить первоначальное предельное давление насоса. А в случае насосов с газовым тормозом достаточно всего лишь включить его на 1–2 часа, чтобы восстановить предельное давление вакуумного насоса. Когда давление внутри клапана с газовым тормозом ниже внешнего давления, клапан открывается, и газ поступает в камеру насоса. Это приводит к тому, что парциальное давление конденсируемых газов в камере насоса достигает уровня насыщенного парового давления при температуре насоса. При этом давление сжатого газа уже достигает уровня давления отводимых газов, что позволяет вытеснять конденсируемые газы наружу ； Когда давление внутри клапана с газовым тормозом превышает внешнее давление, клапан закрывается

Ответ 1# hannianlong: Компоненты поршневого компрессора: корпус: включает в себя цилиндрическую часть и картер; обычно изготавливается как единое целое из высокопрочного серого чугуна (HT20-40). Это элемент, который поддерживает вес цилиндровых гильз, механизма коленчатого вала и шатунов, а также всех остальных деталей, и обеспечивает правильное относительное положение этих деталей друг относительно друга. Цилиндр имеет конструкцию с цилиндровой гильзой, которая установлена в отверстии для гильзы на корпусе цилиндра; это облегчает ремонт или замену гильзы при её износе. Шатун: Шатун является одним из основных компонентов поршневого компрессора; он передает весь момент движения компрессора. Его основная функция — преобразовать вращательное движение двигателя с помощью шатунов в колебательное линейное движение поршня. При движении коленчатого вала он подвергается переменным комбинированным нагрузкам в виде растяжения, сжатия, сдвига, изгиба и кручения. Условия его работы очень сложные, поэтому требуется, чтобы коленчатый вал обладал достаточной прочностью и жесткостью, а также чтобы шейки вала и штифты коленчатого вала были устойчивы к износу. Поэтому валы коленчатого вала обычно изготавливаются путем ковки из высококачественной углеродистой стали марок 40, 45 или 50. Шатун: Шатун — это элемент, соединяющий коленчатый вал с поршнем. Он преобразует вращательное движение коленчатого вала в колебательное движение поршня, а также передает энергию поршню для выполнения работы над газом. Шатун включает в себя корпус шатуна, втулку малого конца шатуна, подшипник большого конца шатуна и болты шатуна. Группа поршней: Группа поршней — это совокупность поршня, штифта поршня и прокладок поршня. Группа поршней под действием шатуна совершает колебательные линейные движения внутри цилиндра, тем самым вместе с цилиндром образуя переменный рабочий объем для осуществления процессов всасывания, сжатия, выпуска и т. д. Поршень — поршни делятся на две основные категории: цилиндрические и дисковые. Материал поршня обычно представляет собой алюминиевый сплав или чугун. Штифт поршня — это деталь, которая соединяет поршень с малым концом шатуна; при работе он подвергается сложным переменным нагрузкам. Штоковые кольца — штоковые кольца включают газовые и масляные кольца. Основная функция парового кольца — обеспечение герметичности между поршнем и стенками цилиндра, чтобы сжатый газ не утекал через зазоры между ними ； Функция масляного кольца — распределять масло и счищать излишки смазочного масла с стенок цилиндра. Вентили и уплотнения валов: вентили являются важной составляющей компрессора и относятся к изнашиваемым деталям. Его качество и эффективность работы напрямую влияют на объем подачи газа компрессором, потери мощности и надежность его работы. Вентили включают в себя впускной и выпускной вентили; при каждом движении поршня вверх-вниз эти вентили открываются и закрываются по очереди, тем самым управляя компрессором и обеспечивая выполнение им четырех основных процессов: впуск воздуха, сжатие, выпуск газов. Уплотнение вала — функция уплотнения вала заключается в предотвращении утечки сжатого газа наружу через выступающий конец вала, а также в том, чтобы при давлении в картере вала, ниже атмосферного, не происходило проникновения внешнего воздуха внутрь. Система смазки: способы смазки компрессора делятся на два типа — капельная смазка и смазка под давлением. Спрейное смазывание представляет собой использование механического действия движущихся деталей для подачи смазочного материала на поверхности, подвергающиеся трению. Полузакрытые компрессоры часто оснащаются системами спрейного смазывания. С одной стороны, в нижней части большого конца шатуна устанавливается лопата для смещения масла; она способствует направлению масла из картера двигателя на поверхность цилиндра, тем самым снижая трение между поршнем и стенками цилиндра ； С другой стороны, на валу с той стороны, где находится электродвигатель, установлен диск для отбрасывания масла. Он отбрасывает масло, которое затем собирается в специальных камерах, расположенных на крышках электродвигателя. Через каналы в коленчатом валу масло поступает для смазки главных подшипников и подшипников шатунов. В некоторых небольших вертикальных открытых компрессорах смазка за счёт брызг осуществляется исключительно благодаря движению механизма кривошипа и шатуна.

Газовая уплотнительная система. Газовая уплотнительная система была разработана на основе подшипников с газодинамическим давлением. По своей конструкции сухогазовый уплотнитель отличается от обычного механического уплотнителя тем, что у сухогазового уплотнителя края уплотняющих поверхностей вращающегося и неподвижного кольцевых элементов имеют более большую ширину ； На поверхности вращающегося или неподвижного кольца вырабатываются специальной формы канавки для создания динамического давления жидкости, такие как спиральные канавки, дуговые канавки, T-образные канавки и т. д. Глубина этих канавок обычно составляет порядка 10⁻⁹ м. Кольца с канавками для динамического давления обычно изготавливаются из SiC, а кольца без таких канавок — из углеродного графита. Принцип работы сухого газового уплотнения иллюстрируется на примере уплотнения с спиральным каналом. Когда вращающееся кольцо вращается с высокой скоростью, спиральные канавки на его или неподвижного кольца поверхностях заставляют газ под высоким давлением, находящийся у внешнего диаметра, двигаться вниз, между уплотняющими поверхностями. Газ течет от внешнего диаметра к центру, а уплотняющие элементы ограничивают его движение к центру. В результате газ сжимается, что приводит к повышению давления; в местах, где находятся канавки, образуются зоны высокого давления. Давление газовой пленки на поверхности создает силу, способствующую открытию уплотнения. При стабильной работе уплотнения эта сила балансирует с силой замыкания, возникающей под действием давления газа на заднюю сторону компенсационного кольца и силы пружины; благодаря этому уплотнение сохраняет контактный режим работы без износа. Если появляются какие-либо факторы, приводящие к уменьшению зазора между деталями, то давление газовой пленки, образующейся в спиральных канавках, увеличивается. Это приводит к усилению силы, необходимой для открытия деталей, в то время как сила, сжимающая их вместе, остается прежней. В результате зазор между деталями увеличивается до тех пор, пока не будет восстановлено равновесие ； Напротив, если появляются какие-либо факторы, приводящие к увеличению зазора между деталями, то давление газовой пленки, образующейся в спиральных канавках, снижается. Это приводит к уменьшению силы, необходимой для открытия деталей, в то время как сила, способствующая их закрытию, остается прежней. В результате зазор между деталями сокращается, и уплотнение снова быстро восстанавливает свое равновесие. Способность газовой уплотнительной системы противостоять изменениям зазора газовой пленки называется жесткостью газовой пленки. Для сухих газовых уплотнителей компрессоров требуется система обработки уплотнительного газа, обеспечивающая стабилизацию давления и фильтрацию; обычно используется азот. После нормальной работы компрессора в качестве газа для уплотнения также можно использовать обработанный технологический газ.

Балансирные диски, балансирные барабаны, балансирные поршни – это компоненты, часто используемые в многоступенчатых центробежных насосах и многоступенчатых центробежных компрессорах. Функция этих компонентов – сбалансировать осевые силы, действующие на оборудование. Способ работы: сзади этих компонентов присоединяется трубопровод, соединенный с входом оборудования. Осевая герметизация обеспечивается за счет зазоров в соединениях, а радиальная герметизация – за счет зазоров в соединениях и также за счет использования лабиринтной герметизации. Принцип действия: после многоступенчатого сжатия среды разница давлений между выходом и входом оборудования становится слишком большой. Одному только толкательному подшипнику трудно справиться с этой силой; это может привести к его износу. Поэтому сзади этих компонентов присоединяется трубопровод, соединенный с входом оборудования, что позволяет создать силу, противодействующую первоначальной силе.

Схема принципа работы насоса с штоковыми лопастями, схема конструкции насоса с штоковыми лопастями. Конструкция насоса с штоковыми лопастями проста: в центре находится ведущая штоковая лопасть, а по бокам — две ведомые штоковые лопасти. Шнековый насос имеет небольшие размеры и низкий вес, работает стабильно, не имеет явления застревания масла, обладает высокой способностью к самовсасыванию. Однако форма зубьев шнека сложна, что затрудняет их обработку, а также делает трудным обеспечение высокой точности. У насоса с винтовым механизмом есть два ведомых винта, которые представляют собой двухголовые, правооборотные, выпуклые винты. Один ведущий винт, двухголовый, с левым витком, углубленный винт, установленный внутри насоса; вместе с другими деталями он образует винтовой насос. Ведущий винт находится посередине и вращается под действием привода; ведомые винты расположены с обеих сторон и вращаются в противоположном направлении от ведущего винта. И ведущий, и ведомые винты имеют двойную резьбу.

Кран для хранения угля: двигатель, приводящий в движение главный кран: YZR160M2-6, мощность = 8,5 кВт; скорость движения главного крана: 93,7 м/мин. Двигатель, приводящий в движение вспомогательный кран: YZR132M2-6, мощность = 3,7 кВт; скорость движения вспомогательного крана: 44,6 м/мин. Двигатель, приводящий в движение механизм подъема: YZR225-Z, мощность = 22 кВт; скорость подъема: 40 м/мин. Расстояние между опорами: 22,5 м; высота: 16 м; объем бака: 1,5 м³; грузоподъемность: 5 тонн. Количество кранов: 2. Режим работы: интенсивный. Способ управления: через вход с лицевой стороны

Вибрационный сито: модель: ZD-12×30, производительность – 100–150 т/ч. Электродвигатель: Y132M2-6, мощность – 5,5 кВт. Количество слоев сита – один. Амплитуда вибрации – 3–3,5 мм. Используется для сортировки угля по размеру частиц.

Дробилка: 3315×2570×1340 мм, производительность – 100–300 т/ч. Электродвигатель мощностью 90 кВт. Размер частиц на входе – не более 200 мм; на выходе – не более 25 мм. Дробится уголь до размера частиц от 0 до 10 мм.

Сушильная печь, тип: вращающийся барабан. Диаметр барабана: 2,4 м; длина: 18 м; объем: 81 м³. Общий вес: 61 000 кг. Частота вращения: 3,85 об/мин. Производительность: 28–30 т/ч. Мощность двигателя, обеспечивающего работу камеры сгорания: 30 кВт. Мощность вентилятора: 30 кВт. Количество горелок: 2. Температура в камере сгорания: 500–1200 °C. Температура в камере подачи воздуха: 500–800 °C. Температура дымовых газов: 50–70 °C. Негативное давление в камере сгорания: -20–-50 Па. Давление газа: 1,5–2 кПа. Негативное давление в камере загрузки: -200 Па. Изначальное содержание влаги: 10%; конечное содержание влаги: <3%. Используется для сушки угольной пыли размером 0–10 мм.

Шнековый конвейер: модель: NE50; объем подачи: 60 м³/ч; скорость движения цепи: 29,9 м/мин; скорость вращения оси: 16,36 об/мин; привод цепи — двойной ряд; подходит для транспортировки порошкообразных и мелкокусковых материалов; высота подъема: 28,8 м; мощность двигателей: 15 кВт, 2 единицы; используется для подъема высушенного угольного порошка в бункер.