Наземцев А.С., Рыбальченко Д.Е. - Гидравлические и пневматические системы. ч.1 Пневматические приводы и средства автоматизации, страница 2

3.:'"':Йостль нясыщенноГО ларя ~, — ато няиоольшяя масса пяров Воды, которьге могут содержаться В 1 м" При понижении температуры воздух насыщается водяными парами, его относительная влажность возрастает, ц момент, когда относительная влажность достигает значения ~р---100'/' (состояние насыщения), начинается конденсация избыточного количества водяных паров и появляется вода (конденсат). ТемпеРатУРа, при которой имеет место данное явление, называется точкой росы.

При более высокой температуре конденсация водяных ~аров не наблЮДаетс~. Поэ~о~у ~очку росы Часто указывют В ~а~ест~~ меры Содержа~ия в возду~е Водяных паров. Источниками заГрязнения сжатОГО Воздуха маслом мОГут быть смазОчные материалы компрессоров и пневматических устроЙств, пары и распь'ленное В ОкружаюЩем ВозДухе масло. В сжатом ВОзДухе масло Обычно находится в парообразном и жидком состояниях. Предельная концентрация паров масла в воздухе, как и па- РОБ Воды, умень~лается с понижениРм температуры и повышением Давления.

ПопаДание В линию питания смазочных материалов компрРссоров Обычно является Основной причиноЙ ЗаГрязнения сжатоГО ВозДуха. Качественным счи Гае' ся такои сжатыЙ Воздух. В котором содержание парОВ ВОды и масла настолькО мал-':: что исключается сбразование капель и льда В элементах и устройствах при ~Юб~~ ~оз~о~~~~ температурах Окружающеи среды. а УРОБень сОДРр+:Яния пыли не приводи Г к закупорке их наиболее узких участков ~и.' приложРниР 1.3~. Таким Образом, В источник литани~ сжатым воздухом Должны входить: е КОМПРЕССОР; Фильтр для Очистки Воздуха От пыли; маслоотделитель; :=",более широкое примененение находят поршнебью компрессоры, 'ествует множество типов поршневь~~ компрессоров.

Они бь~ва~от простого и двоиного деиствия, односту"'-.~ю-'--:.: '.ь!е и многоступенчатые, одноцилиндровые и многоцилиндровые, с воздушным и водянь|м охлаждением. -:.-"-,,:вными деталями поршневого компрессора простого действия (рис, 3.3) являются: цилиндр 2 с нагнетательфф~фф;,,4,'~са( ь~ваящим ~ кла~ ~а~ ~ами в крь~шк~ ~ 6 поршен~ З" кривошипно ша"1 ун~ ~ыи ме~анизм 5 преобразуящии а:.: .=:-:епьное движение приводного вала 4 в возвратно-поступательное движение поршня.

3. Энергообеспечивающая подсистема Компрессор, выполненный по такой конструктивной схеме, имеет две рабочие камеры при одном поршне, а всасывающие и нагнетатепьные клапаны установпены в обеих крышках. При ходе поршня вниз в верхней рабочей камере происходит процесс всасывания, а в нижней — процесс нагнетания При движении поршня вверх сжатый воздух подается в напорную пинию из верхней рабочей камеры, в то время как процесс всасывания осуществпяется в нижней.

Производительность компрессора двойного действия практически в два раза выше производительности компрессора традиционной конструкции при одинаковых объемах рабочих камер Одноступенчатые компрессоры позволяют получить сжатый воздух с избыточным давпением до 1,3 МПа (13 бар), а развиваемая ими производитепьность достигает 20 тыс. м'/час.

Дпя достижения более высоких значений давления сжатого воздуха ~до 100 МПа) используют поршневь е компрессоры многоступенчатого испопнения ~рис. 3.5), мембранном компрессоре процесс получения сжатОГО воздуха происходит в принципе так же, как и в : .-~евам, с той лишь разницей. что в нем подвижной поршень заменен жестко закрепленной гибкой мембра- -': ' 1 Замкнутый объем изменяется за счет деформации мембраны при возвратно-поступательном движении ° а2 ЗБпение воздуха в мембранных компрессорах Ограничено прочнОстными характеристиками мембраны и -- =.:евышает О,З Мпа. -::,.новнои не Остаток мемб анных кОмп. ессо ОБ — н х и ~ Основные Элементы конструкции 60нР~06080 компрессора — два находящихся В зацеплении Винта фис.

З.б! ведущий 1 и ведомый 2. При вращении винтов их винтовые линии, взаимно замыкаясь, отсекают некоторы~': Объем Воздуха В камере Всасывания, перемещают его Бдоль Оси Винтов и В конечнОм итоге Вытесняют В камер', нагнетания, Воздух через компрессор двигается поступательно и плавно, без завихрения, как гайка по резьбе при Вращении Винта, Рис, 3.8, Винтовой компрессор Процесс перемещения воздуха происходит по Всей длине винтов непрерывно, и при постоянной часто -' Вращения вала компрессора обеспечивается равномерная, без пульсаций, подача. Недостаток винтовых ко,-- 3.

Энергообеспечаеающая подсистема Б Цент~обежных компрессорах (тЯэбокомпДессорах) ОснОВным элементом конструкции служат распОлО- - --ное В спиральном отВоде 2 рабочее колесо 1, предстаВляющее собой диск со специально спрофилирован--... и лопатками ~рис. ЗЛО~. Производство сжатого воздуха сопровождается значительным потреблением электроэнергии. Например, при получении 10 м' с~~~о~о воздуха под да~ле~ие~ О,б МПа с ~спол~зован~ем поршневого компрессора затраты электроэнергии составляют 0,76 — 0,98 кВт-ч, а с использованием турбокомпрессора — 0,82 — 1,77 кВт ч.

При этом чем выше про~з~оди~ел~~~ст~ компрессора, тем ниже затраты Электроэ~ерг~и на каждыи 1 м' сжатого воздуха. Следовательно, стоимость производтва сжатого воздуха зависит от типа компрессора и от его производительности. Несложный расчет показывает, что сжатый воздух необходимо расходовать экономно и не допускат~ б~спо~ез~ы~ у~ежек ~ерез неплотности в п~ев~ати~ес~~~ агрегата~ и особенно в трубопроводах Пиния нагнетания Рис. 3,12. Условное графическое обоз~а~е~ие ~~~прессора Обратный клапан предназначен для пропускания потока воздуха только в одном направлении. При этом запорный элемент 1 отжимается от седла 2 клапана потоком воздуха. Когда же воздух подается в обратном аправлении, клапан закрывается под действием оказываемого им давления и встроенной пружины.

3. Регулирование хи7остым ходавг. Различают регулирование на входе, на выходе и коротким замыканием. Регулирование на входе выполняют следующими способами: а) ~рекраще~ие пода~~ осуществляется ~уте~ ~ерекры~~~ ~сас~~ающ~й ма~~страли компрессора. б) всасывающий клапан компрессора удерживается открытым посредством встроенного привода, что не -ззволяет воздуху в рабочей камере сжиматься (рис. 3.14). Для обеспечения надежности и безотказной работы пневматических систем в целом и каждого из их элементов в отдельности необходим очищенный сжатый воздух, Загрязнители типа пыли, окалины, ржавчины, а также такие жидкостные составляющие, как конденсат и компрессорные масла, резко снижают показател!' безотказности элементов пневматических систем, приводят к нарушению технолоГических процессов.

Вследствие загрязнения сжатого воздуха износ конструкций увеличивается в 2 — 7 раз, а число их выходов из строя по зтои же ~ри~~~е соста~~яет до ВО"й общего ~~с~а ОтказО~. Очистка сжатОГО вОздуха 0т различных вклЮчений — слОжная задача, аффективное решение которой достиГается путем ~~а~~ф~ц~ро~а~~о~о в~бора, раз~еще~~~ и Э~сплуа~ац~и о~~с~~ы~ устройств на всех ос~о~- ных участка~ ~не~~ат~чес~ой сети: на компрессорной С~а~ц~~, в ~а~~стра~ьн~х трубопроводах и непосредственно у потребителя. ТВЭрдые загрязнители.

Для Очистки воздуха От' механических включениЙ применяют фильтры, Концентрация, дисперсныи сос~а~ и природа ~герд~~ загрязнителей сжатого воздуха з~~~сят не ~о~ько от ре~и~о~ зксплуатации и обслуживания грубопроводов и пневматических устроЙств, но и От загр~з~ен~ости воздушнОГ.::: бассеина в зоне всасывания компрессора Поз~ому Очистку ~озду~а ~еобход~мо предусматривать уже на зто'. стади~. Обязательность ус~а~о~к~ фильтра на линии всасывания обус~овлена также тр~бова~~ем безопасности работы самого компрессора.

Как правило, приемный фильтр имеет корпус 1, в котором располагается собственно фильтрующий злемент 2, выполненный в виде сменного стакана (рис, 3,15), износа поршневых колец компрессоров и подвижных деталей пневмоаппаратов. При нарушении технологии изготовления и монтажа трубопроводов в них попадают частицы уплотняющих материалов и промышленная пыль.

На трубопроводах, находящихся под давлением, устанавливают напорные фильтры (рис. 3.17, а). :::.',.7 Фильтры: а) напорный; б) коалесцентный; в) фильтр-глушитель Вада. Температура воздуха в процессе его сжатия в компрессоре повышается на 100 — 130'С, и од —..- временно значительно снижается относительная влажность. При относительной влажности всасываемо.

—.. воздуха 80'.- сжатый воздух на выходе из компрессора имеет ее значение 6 — 10;~о. Вследствие теплообмена с окружаюшеи средои дрозду~ при д~~~ен~и по трубо~ро~одам охлаждается, про~с~оди~ его перенасы:„.;:;-- ние ~одя~ыми парам~ и ~~делен~е капельной враг~ (конденсата) Для о~ис~к~ сжато~о воздуха от капельнс .. влаги и твердых частиц применяют фильтры-влагоотделители. Конструктивное исполнение и условное г;;:.;— фическое обоз~а~е~~е фильтра-влагоотделителя ~о~аза~ы на рис, 3.19. ~7ъ~-Влагоощелители Следует монтироигь ц днжмосис7емдх юлько н вертикальном положив або -вправление дВижения потока сжатоГО Воздуха через устройство указывается стрелкОЙ на корпусе, :-я упрощения процесса эксплуатации фильтров-влагоотделителей применяют автоматические устройства ~ ~'.Онденсата поплаВкОВОГО типа — автоматические конденсатоотВОдчики.

Их Выполняют в Виде Отдель—,;способлений, которые в зависимости от конструктивного исполнения либо подсоединяют ко дну стака=-..—:ь~оа-влагоотделителя снаружи, либО размеЩают непосреДственно В стакане (рис. 3.20). приводит к неудобствам в обслуживании и является недостатком подобного технического решения, Гем не менее способ абсорбционной осушки характеризуется простотой установки, небольшим механическим износам, Отсутствием Расхода Внешней энергии. После абсорбционной Осушки точка Росы сжатого Воздуха понижатся до — 10" С.