Поршневой компрессор

Астраханский Государственный Технический Университет

Институт нефти и газа

 

 

 

 

                                                                                        Кафедра «МОНГ»

 

 

 

 

 

 

 

 

Отчет по производственной практике

Тема: Поршневой компрессор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр.ДНТМб-11

Доскалиев М.Ж.

Руководитель практики:

Арабов М.Ш.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Астрахань 2016г

ВВЕДЕНИЕ

Устройство и принцип действия поршневого компрессора

Эксплуатация и способы устранения неполадок поршневых компрессоров

Ремонт поршневого компрессора

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

Поршневой компрессор является одним из первых видов компрессорных установок, который широко используется и на сегодняшний день. Его высокие рабочие показатели и возможность интенсивной эксплуатации при больших объемах производительности позволяют использовать поршневой компрессор в промышленном назначении и на небольших производствах.

Устройство и принцип работы поршневых компрессоров зависит от типа данных установок, которые могут быть различны:

- по количеству в оборудовании  цилиндров – бывают одно-, двух- и многоцилиндровые;

- по виду расположения  в установке цилиндров – W, V-образные, а также рядные;

- в зависимости от количества  ступеней для сжатия воздуха  в поршневом компрессорном оборудовании  – многоступенчатые, одноступенчатые.

Однако, вне зависимости от своего типа, установки поршневые имеют базовое оснащение, характерное всем типам данных установок.

Устройство поршневых компрессоров является наиболее простым в одноцилиндровых установках. В состав данного оборудования входят такие элементы, как поршень, цилиндр, два клапана - для нагнетания и всасывания воздуха, которые находятся в крышке цилиндра. При работе установки, шатун, соединенный с вращающимся коленчатым валом, передает на поршень ограниченные движения по камере сжатия. В данном процессе происходит увеличение объема, находящегося между клапанами и нижней части поршня, что приводит к разрежению.

Превышая сопротивление пружины, которая закрывает клапан, выполняющий всасывающие функции, атмосферный воздух открывает его и поступает в цилиндр по всасывающему патрубку.

Возвратное действие поршня приводит к сжиманию воздуха и возрастанию его давления. Нагнетательный клапан, который также удерживается пружиной, открывается потоком воздуха, находящегося под высоким давлением, после чего сжатый воздух попадает в нагнетательный патрубок. При этом питание оборудование может осуществляться от электродвигателя или же автономного двигателя, который может быть дизельным или бензиновым.

При этом принцип работы поршневых компрессоров позволяет получить максимально эффективную работу оборудования. Однако есть и один незначительный минус – сжатый воздух, подаваемый данной установкой, поступает в виде импульсов, а не ровным потоком. Для выравнивания давления сжатого воздуха и его пульсации, поршневые компрессоры используются преимущественно с ресиверами, позволяющими исключить возможность перебоев, как в давлении подаваемого воздуха, так и в работе всего оборудования.

Также необходимо рассмотреть особенности конструкции и действия двухцилиндровых установок поршневого типа. В данном случае установка является одноступенчатой и оснащенной двумя одинаковыми по размеру цилиндрами. Работа цилиндров происходит в противофазе, в результате чего они всасывают воздух поочередно. Далее воздух сжимается до максимального уровня давления и вытесняется в нагнетающую часть оборудования.

В случае с двухступенчатыми двухцилиндровыми установками, оборудование оснащено цилиндрами различных размеров. Сжатие воздуха до определенного значения происходит в цилиндре первой ступени. Далее он переходит в межступенчатый охладитель, где охлаждается до необходимого уровня. Затем, попадая в цилиндр второй ступени, воздух дожимается, что позволяет получить максимально высокий уровень давления воздуха.

В качестве межступенчатого охладителя используется медная трубка, обеспечивающая охлаждение находящегося под давлением воздуха на промежутке между цилиндрами двух ступеней. Охлаждение воздуха позволяет оптимизировать процесс его сжатия и значительно повысить КПД всей установки. При этом специальным образом подбираются размеры обоих цилиндров – так, чтобы одинаковая работа проводилась на всех ступенях сжатия воздуха.

Двухступенчатые поршневые компрессоры, устройство которых позволяет получить более эффективный уровень работы оборудования, в сравнении с одноступенчатыми установками, имеют большое количество важных преимуществ. В первую очередь – это затрачивание минимального количества энергии при одинаковой мощности двигателя. Так при одноступенчатом сжатии воздуха требуется большее количество энергии, чем для сжатия этого же объема воздуха двухступенчатым оборудованием.

Кроме того, температура в цилиндрах двухступенчатых установок имеет значительно более низкий показатель, чем в компрессорах одноступенчатого класса. Низкая температура обеспечивает надежность и эффективность работы всего оборудования, а также повышает ресурс поршневой группы. При этом двухступенчатые установки имеют производительность на 20% выше, нежели компрессоры других типов.

Особенности конструкции и принцип действия компрессоров поршневого типа отличаются своей сравнительной простотой в сочетании с высокой эффективностью работы оборудования, его практичностью и длительным сроком эксплуатации при интенсивном использовании. Эти преимущества сделали установки данного типа одними из наиболее популярных, как в быту, так в полупромышленном и промышленном использовании.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ НЕПОЛАДОК ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА

От качества технического обслуживания зависят исправное состояние компрессорных установок, их нормальная и бесперебойная работа. Нарушение режима работы компрессорных установок, их технического обслуживания (например, срыв сроков, несвоевременное и некачественное смазывание трущихся частей, нарушение режимов охлаждения) вызовет необходимость остановки компрессора для ремонта. Нарушение правил эксплуатации и техники безопасности может привести к поломке отдельных деталей и сборочных единиц и может вызвать пожары, взрывы и, как следствие, человеческие жертвы. Машинист обязан строго соблюдать инструкцию по пуску, безопасной эксплуатации и остановке компрессора.

Процесс сжатия газа в компрессоре осуществляется в объеме, ограниченном жесткой оболочкой (цилиндром). При прекращении выхода газа в напорную систему компрессор в короткий момент может развить давление до значений, превышающих прочность цилиндров и деталей механизма движения. Поэтому процессы пуска, нагрузки компрессора и его остановки являются особо важными, требующими усиленного внимания обслуживающего персонала, умения быстро в нужный момент перекрыть соответствующие задвижки, а в случае отклонения давления от нормального остановить компрессор, перевести на холостой ход и разгрузить его.

Действующими рабочими инструкциями по обслуживанию компрессоров устанавливается правило, разрешающее пуск и остановку компрессора только в присутствии второго машиниста, который контролирует действия машиниста и наблюдает за последовательностью производимых операций.

При эксплуатации поршневых компрессоров следует учитывать и тот факт, что вследствие небольших зазоров между поршнем и стенкой компрессора, а также между поршнем и крышкой цилиндра («мертвое» пространство) попадание каких-либо твердых предметов или жидкости приводит к появлению угрожающих стуков, ударов, разрушению деталей цилиндровой группы и т.д…

Подготовка к пуску. Подготовка к работе компрессорной установки заключается в проверке исправного состояния компрессора, холодильников, влагомаслоотделителей, трубопроводов, запорной арматуры, приборов автоматического контроля и управления и т. д. Перед пуском проверяют наличие масла в смазочных системах компрессора (при необходимости его доливают до верхней отметки маслоуказателя). Затем необходимо убедиться в исправности смазочных систем. При низкой температуре в помещении масло в системе циркуляционной смазки направить в обход холодильников, а в случае наличия обогрева маслосборника произвести его включение. После включения насосов в работу (в случае отдельного привода к насосам) производят проверку подачи масла во все точки и проворачивают вал компрессора на два-три оборота.

Затем подают воду на охлаждение цилиндров в промежуточные и масляные холодильники, проверяют подачу охлаждающей воды. Производится проверка состояния запорной и пускорегулирующей арматуры на газовых линиях: закрывают задвижки, соединяющие компрессор с нагнетательным коллектором, и открывают байпасные и продувочные вентили холодильников и влагомаслоотделителей.

Производят внешний осмотр компрессора и вспомогательного оборудования, проверяют крепеж, наличие и подсоединение контрольно-измерительных приборов и средств автоматики. Следует убедиться, что пуск компрессора не представляет опасности для окружающих.

Параллельно с подготовкой компрессора подготавливают к пуску приводной двигатель.

Пуск компрессора. Убедившись в полной исправности компрессора и всего вспомогательного оборудования и получив разрешение начальника смены или ответственного дежурного, производят пуск компрессора вхолостую: прослушивают его работу, проверяют по контрольным глазкам подачу масла в смазочной системе объемного дозирования и давление масла в смазочной циркуляционной системе. Если компрессор запускают после длительного перерыва, то через 30 мин работы на холостом ходу его останавливают, проверяют температурное состояние направляющих крейцкопфа, коренных подшипников и головки шатуна.

Убедившись в полной исправности компрессора, производят его загрузку и включают в систему. Загрузку осуществляют последовательно, начиная с I ступени. Для этого необходимо закрыть продувочные вентили всех аппаратов, перекрыть байпасные вентили, опустить пластины всасывающих клапанов или отключить дополнительные мертвые пространства. При достижении давления нагнетания компрессора уровня давления в нагнетательном коллекторе немедленно открывают вентиль на нагнетание. Если производят пуск компрессора с промежуточным отбором газа, то сначала загружают ряд низкого давления, а затем ряд высокого давления.

Техническое обслуживание компрессора. После пуска обслуживающий персонал должен поддерживать нормальный режим работы компрессора, руководствуясь показаниями контрольно-измерительных приборов и результатами осмотров машины.

Особенно внимательно наблюдают за режимом работы смазочных систем компрессора, так как нарушение его может привести к быстрому выходу компрессора из строя или к аварии.

Важное значение для нормальной работы компрессоров имеет охлаждение цилиндров и газа в межступенчатых холодильниках. Машинист контролирует давление воды в подводящем трубопроводе, проверяет подачу воды по сливным трубам на все охлаждаемые точки и регулирует подачу воды так, чтобы ее температура не превышала 35—40° С. Пускать охлаждающую воду в рубашки цилиндров прогретого компрессора запрещается. Периодически очищают водяные рубашки цилиндров и холодильников.

Во время работы контролируют межступенчатое давление и температуру газа на всасывании и нагнетании ступени, их значения не должны превышать допустимых величин. Обслуживающий персонал обязан знать причины неисправностей, вызывающих отклонения давления и температуры от номинальных, и способы устранения этих неисправностей. Строго следят за работоспособностью клапанов: неисправный клапан обнаруживают по стуку и по изменению

температуры и давления газа и незамедлительно заменяют его новым. При этом осматривают полости цилиндра, чтобы в них не остались сломанные пружины или пластины клапана: осколки могут образовать задиры зеркала цилиндра или поршня с кольцами. При смене клапанов или их деталей следует обеспечивать плотность клапана. Всасывающие клапаны запрещается ставить на место нагнетательных, и наоборот.

Постоянно наблюдают за герметичностью всех сборочных единиц компрессорной установки, которые находятся под избыточным давлением. В случае обнаружения нарушения герметичности и значительных утечек газа надо незамедлительно принять меры к их устранению. Контролировать плотность соединений следует путем внешнего осмотра, по показаниям приборов, по шуму (шипению и свисту), возникающему в местах нарушения уплотнений, и другими методами.

Внимательно следят за появлением разного рода стуков и уда ров в компрессоре, выясняют их происхождение и решают вопрос о возможности дальнейшей работы компрессора.

Ежесменно проверяют работу предохранительных клапанов, контрольно-измерительных приборов и приборов автоматики.

Периодически производят ревизию и очищают клапаны и клапанные коробки, а также рабочие полости цилиндров от нагара и грязи;проверяют состояние шатунных болтов, крейцкопфов и де талей соединения со штоком; осматривают, чистят и промывают газопровод, межступенчатые холодильники, маслоотделители, буферные емкости.

Масляные фильтры циркуляционной смазочной системы и приемную сетку масляного насоса очищают в сроки, предусмотренные графиком, но не реже раза в два месяца.

Воздушные фильтры проверяют в сроки, предусмотренные инструкцией по эксплуатации компрессорной установки. Сопротивление проходу воздуха в фильтре должно быть не более 50 мм вод. ст. (если в инструкции не указана другая величина). При большем сопротивлении фильтр очищают.

Регулярно осматривают оборудование компрессорной установки, обтирают и очищают наружные поверхности от пыли и грязи. Не допускаются утечки масла и воды, особенно попадание масла на фундамент. Обнаруженные утечки немедленно устраняют. В качестве обтирочных материалов используют только хлопчатобумажные

и льняные тряпки.

Обслуживающий персонал осуществляет текущие осмотры, прослушивает компрессор, следит за устранением возникающих неисправностей и своевременным проведением ремонта.

Остановка компрессора может осуществляться под нагрузкой и с переводом на холостой ход. При отсутствии автоматической продувки открывают вентили продувки всех ступеней и байпасные вентили; закрывают вентили на всасывании и нагнетании; прекращают подачу смазки (в случае применения отдельного привода к насосам) и охлаждающей воды.

После остановки машинист осматривает и обтирает компрессор.

Компрессор, работающий на взрывоопасных и токсичных газах, перед остановкой на длительный период продувают азотом или другим инертным газом.

Немедленно останавливают компрессор в случаях, предусмотренных в инструкции завода-изготовителя, а также при появлении следующих признаков:

-падение  давления масла в циркуляционной  смазочной системе

ниже допустимого;

-прекращение  подачи масла в цилиндры и  сальники;

-прекращение  подачи воды;

-значительное  или непрекращающееся повышение  давления в какой-либо ступени;

-повышение  температуры в какой-либо ступени  выше допустимой;

-нарушение  уплотнений и значительная утечка  газа;

-слышны  стуки, удары в компрессоре или  двигателе или обнаружены неисправности, которые могут привести к аварии;

-непрерывное увеличение нагрева коренных подшипников или других частей компрессорной установки и рост их температуры выше допустимой;

-перегрузка  двигателя (высокая температура  обмоток);

-появление  запаха гари или дыма из  компрессора или электродвигателя;

-заметное  увеличение вибрации компрессора.

После аварийной остановки сбрасывают давление из всей системы. Вновь запускают компрессор только после устранения неисправностей. Машинист несет ответственность за допущенную аварию и принимает участие в ремонтах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ремонт поршневого компрессора

Неисправности поршневого компрессора

При обнаружении каких-либо дефектов (появления стуков, заеданий трущихся частей, сильного нагрева, повышенного расхода смазочного материала и д.р.), необходимо производить ремонт.

Определение вида и объёма ремонта важно установить на шаге диагностирования состояния объекта перед ремонтом. Неисправности компрессора можно разделить на две группы: технические неисправности (рабочая часть поршневая группа и неисправности электрооборудования). Ниже представлены наиболее распространенные поломки:

• Компрессор (электродвигатель) не запускается
• Электродвигатель гудит и не вращается
• Компрессор не набирает обороты
• Стук в цилиндро-поршневой группе
• Слишком сильно нагревается цилиндр
• Упала производительность
• Сильная вибрация

Компрессор (электродвигатель) не запускается

Компрессор не включается, самая распространённая неполадка. Основное и банальное, что может быть в этой поломке, это нет напряжения в сети. Первое что следует проверить, вилку и провод на обрыв, питающие электродвигатель. При помощи специальной "отвёртки тестера" проверьте подаётся ли напряжение на всех фазах. Проверьте предохранитель, если он имеется. Убедитесь в работоспособности пусковых конденсаторов (у однофазных компрессоров напряжение 220В).

Обратите внимание на уровень давления в баке (ресивере). Возможно давление достаточное и автоматика не запускает компрессор, как только давление упадёт до определённого уровня, электродвигатель запустится автоматически. Это не является поломкой, многие забывают про этот нюанс и переживают раньше времени.

Обратный клапан, также может стать проблемой если компрессор не включается. Также неисправный блок автоматики (пресостат), влияет на поломку(включения, выключения), возможно пришла в негодность кнопка на самом блоке.

Если электродвигатель не запускается гудит, жужжит не набирает нужные обороты или останавливается во время работы, это не всегда означает его поломку.

Основные неисправности электродвигателя которые могут мешать ему правильной бесперебойной работе:

• Низкое питание двигателя (недостаточное напряжение сети)
• Неплотные соединения, плохой контакт
• Вышел из строя обратный клапан (протекает), тем самым создающий обратное давление
• Неправильный запуск компрессора (смотрите инструкцию по эксплуатации)
• Заклинила поршневая группа (из-за недостатка уровня масла, перегрузка)

Если электро двигатель компрессора совсем не включается и не издаёт звуков, то это свидетельствует о следующем:

• Сработал предохранитель питания электрической сети
• Сработала защита от перегрузки
• Плохой контакт в электрической цепи (неполадки с электропроводкой)
• Самое плохое, сгорел электродвигатель (зачастую бывает характерный запах)

 

Стук и грохот в цилиндре и поршневой группе

Одной из причин поломки компрессора является неисправная поршневая группа. Распознать дефект данной системы достаточно просто. Обычно они сопровождаются стуком, грохотом, скрежетом и другими звуками металлического характера. Если компрессор стучит, значит неисправна его нагнетательная часть, где много металлических деталей, которые взаимодействуют друг с другом. Из-за их трения и износа появляются посторонние шумы и неприятные звуки.

Не стоит запускать с такой поломкой, по возможности необходимо устранить, как только вы услышали первые признаки их проявления. Основные неисправности если компрессор начал стучать и громко работать, чем прежде:

• Разбились износились подшипники, втулки шатуна
• Вышли из строя подшипники на коленчатом вале.
• Износился поршень, кольца, палец на поршне
• Изношен цилиндр
• Ослабли болты крепления цилиндра и головки
• Попала твёрдая частица в цилиндр
• Охлаждающая крыльчатка разболталась на шкиву

Чтобы отремонтировать данные поломки, в простых случаях достаточно протянуть все болты и гайки. Если износились поршень, цилиндр коленвал или шатун, то здесь необходим комплексный капитальный ремонта. При ремонте поршневой группы возможно придётся растачивать цилиндр, если он сильно изношен и имеет внешние дефекты, подбирать по новым размерам ремонтный поршень. Ниже приведены возможные дефекты поршневой системы:

• Изменение диаметра поршня, цилиндра
• Искажение формы формы зеркала цилиндра
• Риски, царапины, задиры на стенках цилиндра
• Трещины основной рабочей части
• Трещины и поломки фланцев

При длительной эксплуатации вследствие износа появляются риски на зеркале цилиндра, увеличивается внутренний диаметр втулки под эксцентриковый вал. При ремонте цилиндры восстанавливают путём запрессовки в них гильз. Изношенные втулки под эксцентриковый вал заменяют. Данный ремонт достаточно сложно выполнить своими руками без необходимого инструмента и оборудования. Так как наиболее трудоёмким и ответственным этапом является восстановление цилиндра. Растачивание выполняется на вертикально-расточном станке с использованием специального приспособления.

Это, что касалось цилиндра, ниже рассмотрим основные неисправности картера компрессора.

• Трещины в стенках полостей блока картера
• Отклонения размеров и формы посадочных площадок
• Коробление посадочных мест
• Разбились посадочные места под подшипники коленчатого вала

При износе данных узлов, они подлежат замене на новые. Отверстие под подшипники растачивают на горизонтально-расточном станке под больший диаметр подшипников или под запрессовку втулки с последующей расточкой запрессованной втулки под необходимый диаметр. Ремонт компрессора такой сложности стоит выполнять квалифицированными специалистами.

Компрессор сильно греется

Если компрессор сильно греется, то это сигнализирует о его какой-то неисправности. Причин перегрева может быть несколько. Начиная с простой, это заблокирован обдув воздуха цилиндра и картера. Проверьте не закрыта ли крыльчатка посторонними предметами.

Одной из основных причин греющегося компрессора является недостаток уровня масла. Рабочие узлы работают на износ, создаётся высокое трение в следствие сильно греется. При дальнейшей такой работе оборудование быстро выйдет из строя. Проверьте уровень масла, если его недостаточно, необходимо долить до нужного уровня.

Неисправности клапанов, в результате карбонизированного загрязнения или их ослабления. Также могут быть забитые воздушные каналы.

Посмотрите уровень давления , возможно сломалась автоматика и компрессор "молотит" до большого давления, это и вызывает перегрев. Возможно требуется ремонт или замена предохранительного клапана.

Упала производительность

Падение производительности может быть связанно с несколькими причинами. Забит, засорён всасывающий воздушный фильтр. Снимите и прочистите фильтр сжатым воздухом или замените его. В основном в поршневых компрессорах он выполнен из обычного поролона.

Возможно, что где-то утечка воздуха. Обследуйте все подходящие и выходящие трубки и шланги. Также как и в предыдущем случае возможен износ и неправильная работа клапанов, это сильно влияет на производительность. При достаточно длительном использовании изнашиваются поршневые кольца, пропадает герметизация. В более серьезных случаях изношены цилиндр и поршни, поцарапаны или имеют другие внешние дефекты, что влечёт потерю компрессии и компрессор перестаёт накачивать воздух.

Стоит проверить силу натяжки ремня, соединяющий электро двигатель и коленвал поршневой системы. При ослаблении возможны проскальзывание и компрессор перестаёт качать воздух должным образом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе освещены такие вопросы как: для чего предназначен поршщневой компрессор , в какой отрасли может быть использован, что он из себя представляет, как классифицируется, его принцип работы. Изучены вопросы контроля, технического обслуживания, в каких случаях останавливают компрессор. Так же рассмотрел такие пункты как характерные неисправности и способы их устранения, как проводят ремонт, монтаж оборудования, далее такую необходимую процедуру

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. Учебник для техникумов.3-е изд., перераб. и доп. -М., Недр, 1983-224 с.
2. http://www.ngpedia.ru/id89833p1.html