Лекция № 9. Смазка и охлаждение компрессора.

Системы смазки компрессора

Узлы компрессора смазываются разбрызгиванием, циркуляцией масла под напором, развиваемым масляным насосом, лубрикаторами и консистентной смазкой через шприцмасленки.

Разбрызгиванием смазываются коренные подшипники коленчатого вала и некоторые другие детали компрессора. Разбрызгиванию масла способствуют детали, которые периодически погружаются в масляную ванну картера при вращении коленчатого вала.

Циркуляция масла под давлением осуществляется шестеренчатым насосом и лубрикаторами. Шестеренчатый насос забирает масло из картера и направляет его в холодильник, где оно охлаждается водой. Из холодильника масло идет в фильтры грубой и тонкой очистки.

Основная часть масла идет к кривошипному валу. Внутри вала имеются каналы, соединяющие места его трения о подшипники, и каналы или трубки, ведущие к головкам шатунов. Таким образом, смазывается весь кривошипно-шатунный механизм. Масло, вытекающее из подшипников, стекает в картер компрессора. Часть масла идет на смазку вспомогательных механизмов, как, например, регулятор скорости. Часть масла из напорной линии направляется через клапан в картер при увеличении давления.

До пуска компрессора шестеренчатый насос не работает, так как он приводится в действие от кривошипного вала. Поэтому перед пуском надо прокачать масло ручным насосом.

Лубрикаторная смазка предназначена для подачи масла к цилиндрам компрессора и двигателя. Поскольку в этих местах излишек масла вреден, то подача масла идет строго ограниченными порциями.

Порции подаются поршневыми насосами лубрикатора, управляемыми кулачками распределительного вала. Число лубрикаторов равно числу мест лубрикаторной смазки.

Следует отметить, что выпускаются компрессоры без системы смазки цилиндров и сальников. Такие компрессоры полнее отвечают требованиям безопасности, поскольку исключается возможность образования нагара, взрывоопасных смесей перекачиваемого газа и масла.

Кроме того, в некоторых технологических процессах практически недопустимо применение компрессоров со смазкой. В этом случае система смазки с помощью лубрикатора отсутствует.

Для смазки компрессоров применяются (в зависимости от частоты вращения вала компрессора и температуры газа при сжатии) компрессорные масла с вязкостью (10...30) • 10_6 м2/с (при 100 °С) и температурой застывания не выше -10 °С, а также турбинные масла, авиационные масла и др.

 

Охлаждение компрессора, схема

При сжатии воздуха и газов неизбежно выделяется большое количество тепла. Если это тепло будет уноситься с сжимаемым газом, то будет происходить адиабатический процесс сжатия. Ранее показывалось, что для такого процесса необходимо затратить работу большую, чем при изотермическом или политропическом сжатии. Поэтому для того, чтобы сделать компрессор более экономичным, предусматривают принудительное охлаждение. Чаще оно бывает водяным, иногда воздушным.

В одноступенчатых компрессорах делают охлаждение цилиндров компрессора, в многоступенчатых, кроме того, охлаждают газ в промежуточных холодильниках.

В цилиндрах удается отвести небольшое количество тепла; главным

образом здесь отводится тепло, выделенное при трении в поршневых кольцах и сальнике. Здесь основная цель охлаждения – снижение температуры стенок цилиндра с тем, чтобы улучшить условия смазки. Основное количество тепла отнимается у газа в промежуточных холодильниках.

Часто после компрессора устанавливают конечные холодильники. Эти холодильники на процесс сжатия не влияют, и их предусматривают, исходя из требований техники безопасности и технологических нужд - для охлаждения газа и отделения от него влаги и масла. Расход воды, необходимый для этих холодильников, мы в дальнейшем не учитываем.

Вода, поступающая в холодильник, может идти по проточной системе при достаточном ее количестве или по замкнутой. В последнем случае воду, нагретую в холодильнике, необходимо охлаждать. На рис. 3.7 показаны системы охлаждения проточная (а) и циркуляционная (б) с брызгальным бассейном. Вода подается для охлаждения цилиндров первой и второй ступеней компрессора (К) и в холодильник (X). Нагретая вода направляется в сборный бассейн. При циркуляционной системе вода нагнетается насосом (Н) к местам охлаждения, а в брызгальном бассейне в систему разбрызгивания. Капли и струи воды охлаждаются воздухом, и охлажденная вода собирается во втором бассейне. Охлаждение воды разбрызгиванием сопровождается большим

уносом воды и для своего устройства требует больших площадей.

Рис. 3.7. Проточная (а) и циркуляционная (б) системы подачи воды для охлаждения компрессора.

Поэтому в некоторых случаях для охлаждения применяются градирни -деревянные башни с решетчатыми перекрытиями. Вода поступает в башню сверху и стекает, разбиваясь на капли. Встречный поток воздуха охлаждает воду.

Открытые системы охлаждения воды приводят к значительному испарению воды, повышению концентрации солей и отложению их на стенках трубопроводов. В закрытой системе циркуляции воды этого недостатка нет.