1 Определения и принцип действия компрессорной поршневой установки
Работа добавлена на сайт samzan.net:
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………………5
1 Устройство компрессорной установки……………………………………...6
1.1 Определения и принцип действия компрессорной поршневой установки…………………………………………………………………………..11
1.2 Рабочий процесс компрессора…………………………………………….12
2 Технология обслуживания установки, возможные неисправности…........13
3 Технология производства работ компрессорной поршневой установкой..18
Заключение……………………………………………………………………...19
Список использованных источников………20
ВВЕДЕНИЕ
Компрессоры впервые стали применяться в России с начала XX века. Область применения компрессорной техники в: химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой, металлургической, пищевой промышленности и ряде других отраслей. Тема моей выпускной квалифицированной работы «Поршневая компрессорная установка» обусловлена формированием к творческой деятельности посредством моделирования объектов технической действительности, которыми служат действующие модели технических устройств и машин.
Целью выпускной квалифицированной работы является проектирование и изготовление действующей модели поршневой компрессорной установки, ставя и решая задачи в процессе их технологической подготовки.
Методами решения задач выпускной квалификационной работы являются:
- Теоретический анализ по технологическим характеристикам;
- Проектирование и изготовление лабораторной поршневой компрессорной установки;
- Реализация компрессорной поршневой установки.
Главной целью квалификационной работы на тему «Компрессорная поршневая установка» заключается в том, что разработанные и представленные в ней методические материалы могут быть использованы для совершенствования технологического образования молодежи. Компрессоры могут эксплуатироваться в составе стационарных или передвижных машин или установок.
1.УСТРОЙСТВО КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ
Рис.1. Поршневой компрессор.
В корпусе компрессора, изготовленном из чугуна, находится цилиндр и картер, в котором расположен коленчатый вал. В нижней части картера залито масло для смазки трущихся деталей компрессора. Коренные шейки коленчатого вала лежат в подшипниках, а к шатунной шейке прикреплен своей нижней головкой шатун.
Шейка вала, выходящая из картера наружу, уплотнена сальником, чтобы не было течи хладагента через зазор между валом и подшипником. На шейке вала напрессован маховик, который вращается вместе с валом от электродвигателя при помощи ременной передачи. Шатун соединен своей верхней головкой с поршнем при помощи поршневого пальца. При вращении вала поршень попеременно движется вдоль оси цилиндра от одного крайнего
положения до другого на величину двойного радиуса кривошипа. На поршне надеты кольца, трущиеся по зеркалу цилиндра и уплотняющие (благодаря своей упругости) рабочую полость цилиндра, чтобы пары хладагента не могли попасть в картер.
Верхний торец цилиндра закрыт головкой. Головка цилиндра состоит из двух камер: всасывания и нагнетания. В каждой камере находится клапан, соответственно называемый всасывающим и нагнетательным. Клапаны расположены по обе стороны клапанной плиты и закрывают имеющиеся в ней отверстия, которые соединяют камеры головки с цилиндром. К камере всасывания подходит всасывающий трубопровод, соединенный с испарителем, к камере нагнетания — нагнетательный трубопровод, соединенный с конденсатором.
Рис.2. Схема поршневого компрессора: 1 - коленчатый вал; 2 - шатун; 3 -поршень; 4 - цилиндр; 5 - крышка цилиндра; 6 - трубопровод; 7 - нагнетательный клапан; 8 - воздухосборник (с фильтром); 9 - всасывающий клапан; 10 - труба для подвода воды
Поршневой компрессор в основном состоит из рабочего цилиндра и поршня; имеет всасывающий и нагнетательный клапаны, расположенные обычно в крышке цилиндра. Для сообщения поршню возвратно-поступательного движения в большинстве поршневых компрессоров имеется кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом. Поршневые компрессоры бывают одно- и многоцилиндровые, с вертикальным, горизонтальным, V- или W-oбразным и другим расположением цилиндров, одинарного и двойного действия (когда поршень работает обеими сторонами), а также одноступенчатого или многоступенчатого сжатия. Действие одноступенчатого воздушного поршневого компрессора заключается в следующем (рис 2). При вращении коленчатого вала 1 соединённый с ним шатун 2 сообщает поршню 3 возвратные движения. При этом в рабочем цилиндре 4 из-за, увеличения объёма, заключённого между днищем поршня и крышкой цилиндра 5, возникает разрежение и атмосферный воздух, преодолев своим давлением сопротивление пружины, удерживающей всасывающий клапан 9, открывает его и через воздухозаборник (с фильтром) 8 поступает в рабочий цилиндр. При обратном ходе поршня воздух будет сжиматься, а затем, когда его давление станет больше давления в нагнетательном патрубке на величину, способную преодолеть сопротивление пружины, прижимающей к седлу нагнетательный клапан 7, воздух открывает последний и поступает в трубопровод 6. При сжатии газа в компрессоре его температура значительно повышается. Для предотвращения самовозгорания смазки компрессоры оборудуются водяным (труба 10 для подвода воды) или воздушным охлаждением. При этом процесс сжатия воздуха будет приближаться к, изотермическому (с постоянной температурой), который является теоретически наивыгоднейшим. Одноступенчатый компрессор, исходя из условий безопасности и экономичности его работы, целесообразно применять со степенью повышения давления при сжатии до b = 7—8. При больших сжатиях применяются многоступенчатые компрессоры, в которых, чередуя сжатие с промежуточным охлаждением, можно получать газ очень высоких давлений — выше 10Мн/м2. В поршневых компрессорах обычно предусматривается автоматическое регулирование производительности в зависимости от расхода сжатого газа для обеспечения постоянного давления в нагнетательном трубопроводе. Существует несколько способов регулирования. Простейший из них — регулирование изменением частоты вращения вала.
Поршневые компрессоры нашли широкое применение в текстильном производстве, машиностроении, химической промышленности. Они могут быть либо крейцкопфные (двухстороннее всасывание), либо бескрейцкопфные (с односторонним всасыванием). В зависимости от расположения цилиндров поршневые компрессоры делятся на горизонтальные, вертикальные и угловые. По количеству ступеней сжатия данные компрессоры подразделяются на: одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые.
Поршневой компрессор – это самая распространенная компрессорная машина в России. Данный компрессор используется для сжатия воздуха уже на протяжении двухсот лет, так как он конструктивно прост. При своевременном обслуживании поршневой компрессор является практически вечной машиной. Основным недостатком этого компрессора является необходимость частого ремонта и технического обслуживания. Поршневой компрессор необходимо подвергать техническому обслуживанию через каждые пятьсот рабочих часов. Так же промышленные поршневые компрессоры, производительность которых 5 м3/мм и более, необходимо устанавливать на фундамент в отдельном помещении, из-за больших вибраций и шума. Кроме этого, для охлаждения и очистки воздуха требуются дополнительные приспособления, которые занимают много места. Но, несмотря на это, поршневые компрессоры для давлений 20-30 атмосфер в настоящее время не заменимы и широко применяются до сих пор.
Конкурировать с поршневыми компрессорами могут лишь турбокомпрессоры. Они более эффективны при больших потребностях в сжатом воздухе. Поршневые компрессоры, производительность которых менее 200 литров в минуту, на сегодняшний день гораздо эффективнее компрессоров, произведённых по другой технологии сжатия, и стоят намного дешевле.
Воздушные компрессоры поршневого типа по своим характеристикам и цене намного предпочтительнее компрессоров других видов. Во-первых, они хорошо эксплуатируются в случаях больших перепадов при потреблении сжатого воздуха. Промышленные поршневые компрессоры очень хорошо работают в повторно-кратковременном режиме. В этом режиме они намного экономичнее винтовых компрессоров. Во-вторых, поршневые компрессоры отлично работают при неблагоприятных условиях эксплуатации, тем самым обеспечивают длительный срок эксплуатации и требуют небольших затрат на обслуживание. И, в-третьих, для поршневых компрессоров требуется малая производительность. При небольшой производительности компрессоры поршневого типа намного превосходят винтовые компрессоры. Выбирая компрессор нужно помнить, что стоимость эксплуатации компрессора в течение срока его службы во много раз превосходит первоначальные затраты. В тех случаях, когда требуется промышленный компрессор высокого или среднего давления с малой производительностью, поршневые компрессоры предпочтительнее. И затраты на приобретение поршневого компрессора намного ниже, чем, например, на покупку винтового компрессора.
1.1 Определение и принцип действия поршневого компрессора
Компрессор – это устройство для сжатия и подачи воздуха или другого газа под давлением. Степень повышения давления в компрессоре более 3. Для подачи воздуха с повышением его давления менее чем в 2-3 раза применяют воздуходувки, а при напорах до 10 кн/м2 (1000 мм водного столба) вентиляторы.
Компрессор — это газовая машина, которая в отличие от двигателей не совершает работу, а потребляет ее. Компрессор является одним из основных и наиболее ответственных элементов холодильного агрегата.
Поршневым называют компрессор, у которого поршень совершает в цилиндре возвратно-поступательные движения. Простейший поршневой компрессор состоит из цилиндра, в котором перемещается поршень (между стенками цилиндра и поршнем имеется небольшой зазор). Движение поршня обеспечивается кривошипно-шатунным механизмом от вала с приводным двигателем. В крышке цилиндра расположены нагнетательный и всасывающий клапаны компрессора. За один оборот вала, то есть за два хода поршня, в каждом цилиндре компрессора совершается полный рабочий процесс. При движении поршня вправо (по рисунку) в конденсатор в поршневом пространстве создается разрежение, и пары хладагента всасываются в цилиндр из испарителя через открывающийся клапан. При обратном ходе поршня пары сжимаются и давление возрастает. Всасывающий клапан при этом закрывается, а сжатые пары через нагнетательный клапан выталкиваются в конденсатор. Затем направление движения поршня меняется, нагнетательный клапан закрывается, и компрессор вновь отсасывает пары из испарителя. Таким образом, циклически повторяется весь рабочий процесс.
1.2 Рабочий процесс компрессора
Этап 1.При движении поршня вниз рабочий объем цилиндра (объем цилиндра над поршнем) увеличивается, и давление паров хладагента в нем падает.
Этап 2. Когда давление в цилиндре станет ниже, чем давление в камере всасывания головки (в испарителе), откроется всасывающий клапан и пары хладагента из испарителя по всасывающему трубопроводу будут поступать в цилиндр. Начнется процесс всасывания. Он будет продолжаться до тех пор, пока поршень, достигнув крайнего нижнего положения (нижняя мертвая точка) в цилиндре, не начнет двигаться вверх. Рабочий объем цилиндра будет уменьшаться, а давление паров, соответственно, расти.
Этап 3. Как только давление паров в цилиндре превысит давление в камере всасывания головки, всасывающий клапан закроется и процесс всасывания закончится. Начнется сжатие паров. Процесс сжатия будет происходить до тех пор, пока давление паров в цилиндре не превысит давления в камере нагнетания головки (в конденсаторе).
Этап 4.В результате предыдущего этапа откроется нагнетательный клапан. Начнется процесс нагнетания, т.е. выталкивание сжатых паров из цилиндра компрессора в конденсатор.
Небольшое количество сжатых паров хладагента на этапе 4 неизбежно останется в цилиндре. Это происходит потому, что при крайнем верхнем положении поршня (верхняя мертвая точка) в цилиндре должен быть зазор между донышком поршня и клапанной плитой, чтобы поршень не ударялся о нее своим донышком. Зазор создает вредный — мертвый объем, в который также входит объем, образуемый проходным сечением отверстия в клапанной плите, соединяющего цилиндр с камерой нагнетания головки. Сжатые пары, оставшиеся в мертвом объеме (пространстве), будут расширяться в цилиндре при последующем движении поршня вниз до тех пор, пока их давление, т.е. давление в цилиндре, не станет ниже, чем давление паров хладагента в камере всасывания головки. При движении поршня вниз происходит расширение паров, оставшихся в цилиндре, и всасывание новых паров хладагента из испарителя, а при движении поршня вверх — сжатие паров и нагнетание их в конденсатор.
3 Технология обслуживания установки, возможные неисправности
Обслуживание компрессорной установки. В обязанность персонала, обслуживающего компрессорную установку, входят:
- систематический (не реже 1 раза в смену) осмотр всей компрессорной установки, устройств автоматики и сигнализации;
- наблюдение за пуском и работой компрессоров и электродвигателей, их температурой, давлением масла в системе смазки и воздуха в каждой ступени, а также отсутствием пропусков воздуха и состоянием прокладок в местах уплотнений;
- проверка уровня масла в картере, доливка масла;
- проверка давления воздуха в воздухораспределительной сети;
- продувка водомаслоотделителей; содержание в чистоте оборудования и помещения компрессорной.
Наблюдая за пуском компрессора, обращают внимание на исправность его механической части. Если при пуске будут обнаружены стук клапанов, удары, толчки и другие неполадки, компрессор необходимо немедленно остановить. Последующее включение в работу производится лишь после выявления и устранения неисправности. Всякие исправности и ремонты компрессоров на ходу (в том числе и подтягивания болтов) запрещены.
В процессе эксплуатации следят за исправностью всасывающего фильтра, а также за тем, чтобы в него не попадали пыль и твердые частицы, так как они могут привести к быстрому износу трущихся частей компрессора. Масло в воздушный всасывающий фильтр заливается до отметки, указанной на камере. При высоком уровне масло может попасть в цилиндр компрессора и нарушить его работу. Полную смену масла в воздушном фильтре следует производить через 100-120 ч работы. При уходе за компрессором важное значение имеет правильная смазка цилиндров, где поршни работают при высокой температуре. Излишняя смазка способствует загрязнению трубопроводов и воздухосборников. Для смазки применяется тщательно профильтрованное масло соответствующего ассортимента.
Требуют наблюдения и воздухосборники. Спуск конденсата из них следует производить не реже 1 раза в сутки, причем в наиболее холодное время суток. В зимний период при низких температурах воздуха рекомендуется включать электроподогреватели конденсатосборников на время, необходимое для таяния, образовавшегося в них льда. Электроподогреватели отключаются после спуска влаги. Непрерывный обогрев днищ воздухосборников недопустим, так как он приводит к нагреву воздуха и уменьшению степени его осушки.
На подстанциях должны быть оперативные схемы воздушных коммуникаций с указанием открытых и закрытых при нормальной работе вентилей. При изменении положения вентилей вносится изменение в схему, о чем при сдаче смены сообщается принимающему дежурство. Места расположения вентилей на территории подстанции отмечаются особыми знаками. Доступ к вентилям должен быть свободен в любое время года. В помещениях компрессорных установок должны быть вывешены наглядные принципиальные схемы пневматических и электрических связей всех элементов установок.
Персонал, обслуживающий пневматическую установку, должен хорошо знать возможные неполадки в работе оборудования и способы предупреждения и устранения неисправностей. О неисправностях в работе установок приготовления сжатого воздуха подаются сигналы на щит управления подстанции. Выводятся, как правило, три сигнала: об отклонении давления от заданного значения в воздухосборниках; об отклонении давления в сети рабочего давления; о неисправности, появившейся в компрессорах. При поступлении любого из этих сигналов оперативный персонал обязан прийти в помещение компрессорной и расшифровать поступивший сигнал по показаниям электроконтактных манометров и положению указателей сигнальных реле на щите автоматики.
В случае поступления сигнала о неисправности компрессорной, установить который по показаниям сигнальных реле на щите автоматики не удается. Следует проверить положения указателей защитных автоматических выключателей каждого компрессора, находящихся на щите собственных нужд.
Возможные неисправности
|
Неисправность, внешнее проявление и дополнительные признаки |
Вероятная причина |
Способ устранения |
|
Уменьшилась производительность установки |
Утечка воздуха через не плотности соединений Поломка и зависание клапанных пластин Не герметичность прямоточного клапана из-за плохого прилегания Засорился воздушный фильтр Износ, поломка или прогорание поршневых колец |
Определить место утечки и устранить Промыть клапаны, заменить клапанные пластины Прямоточный клапан разобрать, промыть, дефектные пластины заменить новыми, поверхность прилегания –выровнять Промыть фильтр от загрязнений или поменять Заменить дефектные поршневые кольца |
|
Повышенный нагрев компрессорной головки |
Недостаточное охлаждение
Несвоевременная замена загрязненного масла после длительной работы головки Применение масла не соответствующего указанному в паспорте Сильная затяжка шатунных болтов, ограничивающая поступление масла к вкладышам Ослабление затяжки шпилек крепления блока
Недостаточный тепловой зазор в стыке поршневых колец |
Очистить загрязненные поверхности головки Заменить масло, следить за периодичностью замены
Заменить масло на предписанное
Произвести затяжку в соответствии с требуемыми усилиями
Произвести затяжку в соответствии с требуемыми усилиями Дефектные поршневые кольца следует заменить новыми |
|
Стук в цилиндре |
Заедание, износ и поломка поршневых колец вследствие применения некачественного масла и образования нагара Износ поршневого пальца или втулки верхней головки шатуна Износ поршня и цилиндра |
Заменить подшипники
Провести ревизию с подтяжкой шатунных болтов
Шатунные шейки вала обработать под ремонтный размер, вкладыши заменить на ремонтный размер |
|
Стук в картере |
Износ подшипников коленчатого вала Ослабло крепление шатунных болтов
Износ шатунных шеек коленчатого вала и шатунных вкладышей |
Заменить подшипники
Провести ревизию с подтяжкой шатунных болтов Шатунные шейки вала обработать под ремонтный размер, вкладыши заменить на ремонтный размер |
|
Течь масла из картера по коленчатому валу |
Износ сальника Загрязнение отверстия сапуна |
Сальник заменить Прочистить отверстие сапуна |
|
Повышенное образование нагара |
Применение некачественного масла или избыточное количество масла в картере |
Очистить детали от нагара, заменить масло, не допускать избыточного количества масла в картере |
|
Маховик не проворачивается |
Поршень упирается в клапанную доску |
Установить зазор 0,2 -0,6 мм между днищем поршня и клапанной доской |
|
Падение давления в ресивере при неработающей установке и закрытом раздаточном клапане |
Засорился или сломался обратный клапан |
Прочистить обратный клапан |
|
Установка медленно развивает нормальные обороты или не запускается при наличии давления в ресивере |
Засорился или сломался обратный клапан Ослабло натяжение приводных ремней |
Притереть корпус или заменить клапан Проверить натяжение ремней |
|
Пропуск воздуха через влагоудалитель |
Засорился или разрушился клапан |
Клапан промыть или заменить |
|
Пропуск воздуха через трубку сброса реле давления после остановки установки |
Засорился обратный клапан |
Прочистить обратный клапан |
3. Технология производства работ компрессорной установки
Компрессорные поршневые установки в наше время могут применяться: В бытовых условиях как источник сжатого воздуха (автосервисы, автомойки, заводы, автомобили, нефтяной промышленности, заправки баллонов для дайвинга, металлургии и т.д.) для пневмоинструмента, окрасочных работ, продувки деталей, накачки шин, отбойные молотки, строительно-отделочных работах. При аварийных и строительных работах в местах отсутствия электроэнергии. Возможно подключение одного отбойного молотка. Применяются в гаражах, строительных, дорожных и промышленных предприятиях. Применяются на линиях по производству пластиковых бутылок. Компрессоры просты и экономичны в эксплуатации, ремонтнопригодны, так как изготавливаются на базе шатунно-поршневой группы автомобильных двигателе используется, для обеспечения сжатым воздухом кузнечного производства и на линиях по разливу жидкостей и т.д.
Заключение
В процессе работы с главной целью выпускной квалификационной работы на тему «Компрессорные поршневые установки» решали задачи. Методами анализирования теории и проектирования, изготовления поршневой компрессорной установки.
На основе выделенных теоретических положений и экспериментальных результатов выполнения выпускной квалификационной работы на тему «Поршневая компрессорная установка» можно сформулировать ниже следующие выводы:
При изготовлении действующей модели поршневой компрессорной установки, повысили собственный уровень творческих способностей проектирования и конструирования моделей.
Проектирование действующей модели поршневого компрессора может быть осуществлено на основе стандартных знаний и умений студентов учебных заведений по общетехническим и технологическим дисциплинам
.
Список использованных источников:
Дополнительная:
Е.В. КЛЕННИКОВ, Е.Г. СУДЕНКОВ – устройство обслуживание и ремонт автомобилей с.170-185
А.П. АГУРИН – передвижные компрессорные станции с.83-115; 135-148
Ю.И. БОРОВСКИХ – техническое обслуживание и ремонт автомобилей с.87-89
В.И. КАРАГОДИН, С.К. ШЕСТОПАЛОВ – слесарь по ремонту автомобилей с.88-105
(Проектирование и изготовление действующей модели поршневого компрессора). - Режим доступа : http://bib.convdocs.org/v7221/%D0%B2%D1%8B%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%B0_-_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B8_%D0%B8%D0%B7%D0%B3%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B4%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D1%83%D1%8E%D1%89%D0%B5%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8_%D0%BF%D0%BE%D1%80%D1%88%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80%D0%B0, свободный
(Ремонт компрессоров). - Режим доступа :http://remont-kompressor.ru, свободный
(Применение компрессоров). - Режим доступа:http://www.volga-info.ru/gde-primenyayutsya-kompressory/, свободный
(Компрессорное оборудование). - Режим доступа: http://www.twirpx.com/file/193673/, свободный
19
ВКР 190629.01.002.О88 14 ПЗ
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подп.
№ докум.
Инв. № подл.
Подп. и дата
Подп. и дата
Взам. инв. №
Инв. № дубл.
2. ЗАДАНИЕ Разработать информационную подсистему СНАБЖЕНИЕ МАГАЗИНОВ для оптовой базы
3. Анализ состояния делопроизводства и поиск путей его совершенствования
4. 02367 79 ТУ 2602809 78 ТУ 2602823 78 ТУ 260275 72 ТУ 2602918 81 ТУ 2602383 72 ТУ 2602574 74 ТУ 2602573 74.
5. 2014 автобус Продолжительнось- 5 дней География тура- Германия Дрезден Краков Польша Политика ценоо.html
6. Аминокислоты, белки
7. психология необходимо обратиться к греческой мифологии.
8. Витанолиды, их химическая природа
9. Олдос Хаксли Желтый Кром
10. Норм и аномальные товары
11. Охорона праці жінок, неповнолітніх та інвалідів
12. Изменение уровня нервно-психической устойчивости человека в зависимости от направленности локуса контроля
13. х років Обєктивність процесу екологічного аудиту досягається незалежністю аудиторів і компетентністю а
14. Тема-Термодинаміка хімічної рівноваги
15. РОСТ ГСМОЛЕНСК БИК 046 614 730 Предлагаем Вашему
16. тематические модели в электроэнергетике г
17. статьям калькуляции15 2
18. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ВИДЫ ПРОИЗВОДИМОЙ ПРОДУКЦИИ ПЕРСОНАЛ КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ БИЗНЕ.html
19. Наименование компании] Название объекта - торговой точки если примени.html
20. Губкинский политехнический техникум КУРСОВАЯ РАБОТА По предмету Организация д