Поршневые компрессоры большой

Производительности

Компрессоры  большой мощности выполняют оппозитными. Широко распространены Г - и П - образные горизонтальные компрессоры, которые выпускались ранее. К крупным П -образным компрессорам относится унифицированный горизонтальный шестиступенчатый компрессор 1Г-266/320. Он служит для сжатия азотоводородной смеси или окиси углеродной водородно-газовых смесей. Производительность компрессора 13280 м³/ч, конечное давление 32,0 МПа, число оборотов 125 в минуту. Приводом служит синхронный электродвигатель мощностью 4000 кВт. Ротор электродвигателя смонтирован на коренном валу компрессора и одновременно является моховиком. Компрессор двухрядный. В ряду низкого давления расположены цилиндры 1 и 11 ступеней двойного действия, в ряду высокого давления – цилиндры остальных четырех ступеней. Цилиндры 111 ступени двойного действия, а 1У, У и У1 одинарного, они выполнены в одном дифференциальном блоке. 1У ступень состоит из двух полостей: передней и задней.  

 

 Коренной вал имеет два кривошипа, смещенные один относительно другого на 90^о. Вал закреплен в двух коренных подшипниках. Шатуны закрытого типа. Поршни 1 и 11 ступеней дисковые, подвешены на составных штоках, поршни остальных ступеней соединены в дифференциальный поршень скользящего типа. Поршень 1У ступени установлен на шарнирах. Крейцкопфы закрытые, с отъемными башмаками. Цилиндры первых трех ступеней чугунные, без втулок, с водяными рубашками. Цилиндры составного блока стальные, имеют чугунные втулки и съемные металлические кожухи для охлаждения. Уплотнение штоков осуществляется сальниками с металлической набивкой. Клапаны всех ступеней самодействующие, с кольцевыми пластинами. Регулирование производительности от100 до 70% осуществляется отжимом всасывающих клапанов на первой ступени. Компрессор имеет байпасные линии, соединяющие 1 ступень с 1, и 111 ступенью, а также 1 ступень с 1, У1 и 1У ступенями. Газ сжимается последовательно в шести ступенях до следующих давлений: в 1 ступени – 2 – 2,5 ат, во 11 – 9 – 10,5 ат, в 111 – 23 – 28 ат, в 1У – 55 – 70 ат, в У - 150 – 170 ат, в У1 – 320 ат. После каждой ступени сжатый газ охлаждается в холодильниках до температуры не выше 35^оС. Холодильники первых трех ступеней кожухотрубные, остальные типа «труба в трубе». Перед холодильниками 1У, У и У1 ступеней установлены буферные емкости, а после холодильников - влагомаслоотделители инерционного типа. Из влагомаслоотделителя 111 ступени газ направляется на очистку и возвращается после очистки через сепаратор на всасывание 1У ступени. Из влагомаслоотделителя У1 ступени газ, сжатый до 320 ат, направляется в технологические установки получения аммиака и спиртов. Коммуникации, межступенчатая и концевая аппаратура размещаются в подвале.

 

 

 

 

                                 

Рис. 6.4. Схема компрессора 6М40-320/320

  На предприятиях азотной промышленности успешно используются (рис.6.4) газовый шестиступенчатый горизонтальный оппозитные компрессор со встречным движением поршней 6М40-320/320, который служат для сжатия азото-водородной смеси в производстве аммиака и окисьуглеродоводородной смеси в производстве метанола, бутиловых и высших спиртов. Для привода компрессора используют синхронный электродвигатель мощностью 5000 кВт со скоростью вращения вала   300 об/мин.  

Производительность компрессора 18600 м³/ч, конечное давление 32,0 МПа. Компрессор имеет шесть ступеней сжатия и восемь цилиндров: по два цилиндра в 1 и У1 ступенях и по одному в остальных. Диаметр цилиндров 1 ступени 1000, 11 – 720, 111 – 420, 1У – 380, У – 270 и У1 – 100 мм. Диаметр штоков для всех ступеней 130 мм, ход поршня 450 мм. Цилиндры 1, 11 и 111 ступеней двойного действия с односторонними штоками. Цилиндры остальных ступеней одинарного действия. 

На рис. 6.5   показаны продольные разрезы по ступеням компрессора. Станина компрессора сборная, состоит из картера и шести направляющих. Картер 2 представляет собой чугунную отливку прямоугольной формы коробчатого сечения. Жесткость открытой верхней части картера обеспечена стяжными шпильками и П-образными распорами. Верхняя часть картера закрывается литыми крышками 8. Торцовая стенка картера со стороны электродвигателя закрыта чугунной крышкой. В ней имеется маслоуловитель, препятствующий проникновению масла по валу в электродвигатель. Второй торец картера закрыт крышкой, в который смонтирован реверсивный валоповоротный механизм с приводом от отдельного электродвигателя. Внутри картера размещены два коллектора для подвода смазки к коренным подшипникам.

 

 

 

Рис. 6.5. Продольные разрезы компрессора 6М40-320/320:  

1 – шатун; 2 – картер; 3 – направляющая крейцкопфа; 4 – крышка цилиндра;     5 – поршни; 6 – клапаны; 7 – сальники; 8 – крышка картера; 9 – шток; 10, 11 цилиндры; 12 – маслосниматель.

 

Коренные подшипники снабжены вкладышами, залитыми баббитом. Вкладыши выполнены из двух половин. В разъеме установлены прокладки для регулирования зазора в подшипниках.

Направляющие имеют параллели для крейцкопфа 3 и снабжены двумя фланцами для соединения с картером и цилиндром. Крейцкопфная часть направляющей выполнена с боковыми окнами для монтажа крейцкопфа и отделена от фонаря съемной перегородкой, в которой установлен маслосниматель 12. Смазка к параллелям подводится через каналы сверху и снизу. Отработанное масло по трубе самотеком поступает в картер и оттуда в маслобак системы циркуляционной смазки.

Цилиндры 1, 11 и 111 ступеней литые чугунные с водяными рубашками для охлаждения. Цилиндры 1У ступени 10, У и У1 ступеней 11 кованые с запресовнными чугунными втулками.

Сальники 7 штоков расположены в передних крышках 4 цилиндров. Сальники цилиндров первых трех ступеней имеют плоские чугунные уплотняющие элементы, 1У и У ступеней – конические баббитовые уплотнительные кольца.

Газ, просочившийся через сальники, собирается в коллекторе и отводится через маслоотделитель на всасывание 1 ступени. Компрессор имеет систему промывки сальников, которая обеспечивает дополнительную герметизацию сальников и эффективное охлаждение штоков. В систему промывки входят: насосный агрегат, состоящий из шестеренчатого насоса производительностью 50 л/мин с приводом от индивидуального электродвигателя; герметичный маслосборник емкостью 0,5 м³, снабженный змеевиком для подогрева масла, масляным фильтром и указателем уровня масла; холодильник, предназначенный для охлаждения промывочного масла. Для отвода газа, уносимого маслом, маслосборник соединен трубой с атмосферой.  

Клапаны 6 1, 11 и 11 ступеней прямоточные или дисковые, многопроходные; клапаны 1У, У, У1 ступеней кольцевые, пластинчатые. 

Поршни компрессора дисковые скользящие, с баббитовой заливкой опорной части. Для уменьшения силы трения поршни 1 ступени 5 выполнены сварными из стали. Поршни 11 и 111 ступеней чугунные; поршни 1У, У и У1 ступеней стальные составные. 

Штоки всех ступеней изготовлены из легированной стали 38Х10А с азотированной поверхностью.

Коленчатый вал семиопорный, диаметр коренных и шатунных шеек 360 мм. Шатунные шейки двух противолежащих рядов расположены под углом 180^о, а каждая пара колен относительно друг друга развернута на 120^о. Для подвода смазки к шатунным подшипникам в теле коленчатого вала имеются соответствующие каналы.  

С валом электродвигателя коленчатый вал соединяется жестко при помощи фланцевого соединения. На противоположном конце жестко крепится зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с зубчатым колесом валоповоротного механизма.  

Шатуны 1 стальные, кованные с разъемной кривошипной и неразъемной крейцкопфной головками, со стальными вкладышами, залитыми баббитом. Регулировка зазоров в подшипниках шатуна производится числом и толщиной прокладок. Смазка к кривошипному подшипнику шатуна подводится по каналам в коленчатом вале, к подшипнику крейцкопфной головки – по каналам в параллелях направляющей и крейцкопфа. Крейцкопфы стальные, литые, открытые, вильчатой формы, снабжены чугунными башмаками, залитыми баббитом. Регулировка зазоров между башмаками и параллелями направляющей осуществляется набором прокладок между корпусом и башмаками. Смазка к пальцу крейцкопфа подводится от параллелей направляющей через соответствующие каналы в корпусе крейцкопфа, башмаках и пальце крейцкопфа. Крепление корпуса крейцкопфа со штоком муфтовое. 

Регулирование производительности компрессора в пределах 30% производится путем присоединения дополнительных объемов к рабочим полостям 1 и 11 ступеней. Роль дополнительных объемов играют внутренние полости задних крышек цилиндров, которые сообщаются с рабочими полостями цилиндров при помощи перепускных клапанов. Управление клапанами ручное при помощи винтовых приводов. На каждой крышке имеется по два регулирующих устройства. Более глубокое снижение производительности до 70% и ниже производится перепуском сжатого газа по байпасной линии с нагнетания У1 на всасывание 1 ступени и с нагнетания 1 ступени на всасывание 1 ступени.  

Циркуляционная смазка обеспечивает: коренные подшипники, шатунные подшипники, параллели направляющих и крейцкопфные подшипники шатунов. Смазка осуществляется под давлением 3,5 5 ат, создаваемым винтовым насосом с приводом от индивидуального электродвигателя. Маслосборник снабжен сетками для предварительной грубой фильтрации масла. Достаточно большая емкость маслосборника   (3 м³) обеспечивает отстаивание масла от механических примесей. Слив отработанного масла из маслобака производится при помощи насоса. Для подогрева масла маслосборник имеет змеевик и соответствующую арматуру. Для поддержания давления масла в трубопроводе служит перепускной клапан пружинного типа. При повышении давления часть масла перепускается обратно в маслосборник.  

Масляный фильтр грубой очистки двухсекционный, сблокирован с трехходовым краном, посредством которого секции фильтра включаются в работу попеременно. Фильтр тонкой очистки масла служит для окончательной очистки масла от механических примесей. Холодильник для масла трубчатого типа с водяным охлаждением. Смазка цилиндров и сальников осуществляется масляными насосами. Каждый насосный агрегат обслуживает только один смазочный пункт компрессора. Привод маслонасосов осуществляется от индивидуального электродвигателя через редуктор. У каждого пункта подвода смазки к компрессору установлены обратные клапаны с контрольным краником, предназначенным для проверки подачи масла. 

Система охлаждения компрессора обеспечивает охлаждение цилиндров, их крышек, межступенчатых холодильников, масляных холодильников системы циркуляционной смазки и промывки сальников, холодильников уравнительных полостей и воздухоохладителей электродвигателя. Охлаждающая вода поступает в распределительный коллектор из общезаводской системы. На каждом ответвлении имеется запорная арматура для регулирования расхода воды. Сливная воронка предназначена для контроля за сливом и температурой воды от охлаждаемого узла. Слив воды контролируется визуально, а температура - ртутными термометрами. Контроль давления воды в водопроводе осуществляется по приборам, установленным на щите компрессора. Для спуска воды имеются краны, расположенные в наиболее низких местах водопровода.

Компрессор имеет систему автоматизации, которая выполняет следующие функции: 

- контроль параметров работы по приборам, установленным на щите компрессора в компрессорном зале, и по месту измерения;

- запись основных параметров на диспетчерском щите компрессора;

- световую и звуковую сигнализацию об отклонениях основных параметров от нормальных значений;

- защитные блокировки, не допускающие пуск и обеспечивающие остановку электродвигателя компрессора в случаях нарушения пускового и рабочего режимов;

- дистанционное управление запорной арматурой газопровода и водопровода больших сечений с местного щита компрессора.

Предусмотрена также система дистанционного программного пуска и остановки компрессора.