Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
6.8. Номенклатура и конструкция центробежных компрессорных установок
В горной промышленности для сжатия воздуха применяются центробежные турбокомпрессорные установки Хабаровского завода «Энергомаш» – К-500-61-1, K-250-61-1 (снят с производства), К-250-61-2 и Казанского компрессорного завода – ЦК-135/8 и ЦК-115/9. В обозначении: К – компрессор, Ц – центробежный, цифра после букв обозначает производительность компрессора в м3/мин.
Компрессорная установка состоит из собственно турбокомпрессора, промежуточных холодильников, привода с редуктором и системы смазки.
Центробежные турбокомпрессоры выполняются многоступенчатыми и делятся на секции из двух-трех ступеней (рабочих колес) в каждой. Причем колеса одной секции изготовляются одинакового диаметра, а колеса различных секций – разного диаметра. Между ступенями сжатый воздух охлаждается, проходя через промежуточные холодильники.
Рабочие колеса современных центробежных компрессоров закрытого типа, т. е. имеющие передние и задние диски; снабжены лопатками, загнутыми назад с выходным углом 40 – 50°: число лопаток 14 – 28. Такие колеса работают при сравнительно высоких окружных скоростях (200 – 300 м/с) и обеспечивают большие напоры при сравнительно небольших габаритах.
Вал ротора гибкий, т. е. рассчитан таким образом, чтобы его номинальная частота вращения превышала критическую скорость.
Из-за большой частоты вращения ротора в турбокомпрессорах используются подшипники скольжении с залитыми баббитом вкладышами из стали. Смазка подшипников принудительная.
Компрессоры снабжаются внутренними (по покрывным дискам рабочих колес, валу и думмису) и концевыми (по валу) лабиринтными уплотнениями, которые уменьшают перетоки воздуха, газа между ступенями внутри машины, подсос воздуха и его утечки из компрессора.
Компрессоры К-500-61-1, К-500-61-2 и К-250-61-1 имеют аналогичную конструкцию узлов и подобные характеристики. Компрессоры имеют по шесть ступеней сжатия, их рабочие колеса 1 объединены в три секции, по два колеса в секции. С помощью диафрагм 6 внутренняя камера корпуса делится на ступени давления. Каждая диафрагма снабжена канальным диффузором и обратным направляющим аппаратом.
Осевое усилие, действующее на рабочие колеса ротора, уравновешивается давлением сжатого воздуха на разгрузочный поршень (думмис) 7, установленный на валу 2 за последним рабочим колесом. Не уравновешенная с помощью думмиса часть осевого усилия воспринимается специальным упорным подшипником 3.
Корпус компрессора чугунный, литой, с горизонтальным и вертикальными разъемами.
Компрессоры снабжены принудительной смазкой трущихся частей и автоматическим регулирующим устройством – дроссельной заслонкой во всасывающем трубопроводе, посредством которой поддерживается постоянное давление нагнетания, а также регулятором противопомпажной защиты, обеспечивающей автоматический выпуск в атмосферу избыточного количества воздуха при достижении компрессором критической производительности.
Компрессоры ЦК-135/8 и ЦК-119/9 конструктивно аналогичны и отличаются передаточным отношением редуктора и значениями некоторых параметров. Компрессор типа ЦК представляет собой машину с внешним охлаждением без направляющих аппаратов со спиральным отводом воздуха после каждой ступени и наружным перепуском воздуха из ступени в ступень. Ступени разбиты на две секции – низкого и высокого давления, заключенные в два отдельных корпуса.
В приводах компрессоров применяются повышающие частоту вращения одноступенчатые редукторы с двухвенечными шевронными зубчатыми парами и подшипниками скольжения.
Промежуточные воздухоохладители центробежных компрессоров – кожухотрубного типа. Охлаждаемый сжатый воздух попадает в межтрубное пространство и омывает пучки трубок, по которым циркулирует охлаждающая вода.