Компрессоры - классификация и характер их производства

Компрессоры - представляют собой важнейшее энергетическое оборудование, применяемое в технологических процессах химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой, металлургической, пищевой промышленности, а также ряде других направлений производственной деятельности.

Компрессором называют энергетическую машину либо устройство для повышения давления, а также перемещения газа. Традиционно к компрессорам относят машины, обеспечивающие сжатие воздуха либо газа до избыточного давления не ниже 0,015 МПа. Исходное давление газа может быть менее атмосферного, равным либо же - более атмосферного.

Компрессорные машины разделяют на три основных класса:

- вентиляторы - компрессоры, возрастание давления и отношение давлений в которых не превышают соответственно 0,01 МПа и 1,1;

- нагнетатели- машины с повышенным отношением давлений (до 1,3 и больше), а также без охлаждения среды в процессе работы;

- собственно компрессоры - машины, снабженные устройством для охлаждения среды при работе (отношение давлений более 3).

По достижимому конечному давлению различают:

- компрессоры низкого давления - с конечным давлением до 1 МПа;

- компрессоры среднего давления - с конечным давлением от 1 до 10 МПа;

- компрессоры высокого давления - с конечным давлением от 10 до 100 МПа;

- компрессоры сверхвысокого давления - с конечным давлением свыше 100 МПа.

Компрессоры могут эксплуатироваться в составе неподвижных либо передвижных машин или установок. Соответственно этому различают стационарные, передвижные, переносные, прицепные, самоходные, транспортные (авиационные, автомобильные, судовые, железнодорожные) компрессоры.

По применимости в газовой (рабочей) среде компрессоры разделяют на:

- газовые - для сжатия любого газа либо смеси газов, помимо воздуха; в зависимости от вида газа они именуются кислородными, водородными, аммиачными и т. д.;

- воздушные - для сжатия воздуха; существенную группу таких компрессоров составляют компрессоры общего назначения, предназначенные для сжатия атмосферного воздуха до давления 0,8-1,5 МПа, а также исполненные без контроля каких-нибудь специфических требований;

- циркуляционные - для обеспечения циркуляции газа в замкнутом технологическом контуре;

- многоцелевые (особые) - для попеременного сжатия самых разнообразных газов;

- многослужебные (особые) - для одновременного сжатия самых разнообразных газов.

Значительная часть компрессоров эксплуатируется в составе устройств, предназначенных для изменения (понижения) температуры окружающей среды. Различают:

- криогенные компрессоры - особые компрессоры, в которых сжимаемый газ хотя бы на одной из стадий цикла имеет криогенную температуру (0-120 К);

- холодильные компрессоры.

- особые компрессоры, предназначенные для откачки газа с целью приобретения вакуума, называют вакуумными компрессорами. Вакуумные компрессоры, у которых конечное давление больше атмосферного, относят к компрессорам комбинированного использования.

В компрессорах объемного действия рабочий процесс производится путем циклического изменения объемов рабочих камер. Поршневыми компрессорами (ПК) называют компрессоры объемного действия, в которых объем рабочих камер изменяется при помощи поршней, совершающих возвратно-поступательное движение. Приоритетные типы производства ПК - серийное и крупносерийное. По конструктивному расположению цилиндров различают схемы ПК: горизонтальную, вертикальную, оппозитную, прямоугольную, V- или же W-образные, звездообразную.

Особенно широко ПК используют в химической, нефтехимической, а также нефтеперерабатывающей отраслях промышленности. Основные тенденции улучшения конструкций ПК в данных отраслях следующие:

- возрастание быстроходности; широкая унификация конструкций с применением в качестве базовых в основном V- и W-образных, а также оппозитной схем;

- улучшение термодинамического процесса; снижение потерь эффективности и мощности;

- разработка систем прогнозирования работоспособности ПК и предотвращения отказов;

- обеспечение безопасности и ремонтопригодности.

Так, к примеру, освоено серийное производство компрессоров с повышенной на 20% частотой вращения. Проведена модернизация ряда оппозитных компрессоров.

Расширена сфера использования ПК без смазывания и с ограниченным смазыванием. Новые конструкции поршней, а также опорных устройств (в том числе и многоразового применения) для горизонтальных рядов компрессоров отличаются суперкомпактной опорно-уплотнительной системой с развитой опорной поверхностью. Это позволило существенно увеличить межремонтный цикл для этих компрессоров.

Так, к примеру, новые опорные устройства больших поршней (массой более 1 тонны) проработали на компрессорах производства аммиака более 25 000 часов без замены. Подача масла была уменьшена на 70%. На современных компрессорах - новые конструкции уплотнений штоков отработали при давлении 9 МПа без замены 27 000 часов без подачи смазывающего материала в сальник, и, фактически не изнашивая шток.