Компрессорная станция

Компрессоры, в которых  вытеснители совершают вращательное или вращательно-поступательное движение, называются роторными (рис. 3). 

Рис. 1.2.1.3 Роторный компрессор (1 - ротор; 2 - корпус; 3 - пластина) 

Сравнивая рассмотренные  типы компрессоров можно отметить, что лопастные компрессоры отличаются быстродействием, малой металлоемкостью, плавностью подачи, надежностью, долговечностью, и, что немаловажно, газ на выходе из такого компрессора практически  свободен от паров масла. Однако каждая из ступеней может обеспечивать на выходе невысокое давление. Поршневые  компрессоры могут создавать  высокое давление газа, однако, у  них большая металлоемкость, неравномерность  подачи, ограниченное быстродействие. Роторные компрессоры по сравнению  с поршневыми имеют меньшую металлоемкость, большую равномерность подачи и большее быстродействие. Поскольку смазка трущихся поверхностей в объемных компрессорах происходит непосредственно в рабочих камерах, то сжатый газ на выходе из компрессора содержит большое количество паров масла. 

В настоящее время  на УАЗе для удовлетворения потребностей цехов в сжатом воздухе применяются динамические многоступенчатые центробежные компрессоры типа ЦТК 275/9. 

1.2.2 Описание технологической  схемы компрессорной установки 

Технологическая установка (компрессор) предназначена для сжатия атмосферного воздуха до требуемого давления для промышленных целей. 

Воздух засасывается компрессором из атмосферы через  всасывающий воздухопровод. Проходя  через стационарный воздушный фильтр, воздух очищается от механических примесей (пыль, сор и прочее). Далее он попадает в буферную ёмкость всасывания, которая  предназначена для сглаживания  работы фильтра. 

Компрессор сжимает  воздух и подаёт его в нагнетательный воздухопровод. В процессе сжатия, после 2-го и 4-го рабочих колёс воздух выводится  из корпуса компрессора, охлаждается  в промежуточных воздухоохладителях и вновь поступает в корпус компрессора. 

Промежуточное охлаждение обеспечивает увеличение производительности, К.П.Д. компрессора и снижение потребляемой им мощности. 

Перед передачей  в магистраль сжатый воздух остужают до требуемой температуры в концевом холодильнике. Далее он через односторонний  клапан поступает в ресивер, который  служит для накопления сжатого воздуха, откуда сжатый воздух подаётся в магистраль к потребителю. Импульс по давлению преобразуется первичным прибором системы автоматики и вводится в  её щиты. 

Повышающий редуктор передаёт мощность от турбодвигателя к компрессору. 

Масляная система  обеспечивает смазку подшипников компрессора, редуктора и турбодвигателя; зубчатого  зацепления редуктора, соединительных зубчатых муфт, а также охлаждение их. 

Система автоматики осуществляет поддержании заданного давления нагнетания воздуха, защиту компрессора от помпажа, защиту изделия от возможных ненормальных и аварийных условий и режимов. 

Кроме того, при работе в автоматическом режиме, система  осуществляет операции пуска и остановки  изделия по заданной программе. При  работе в автоматическом режиме, система  осуществляет только необходимые блокировки, исключая ошибки эксплуатирующего персонала  при пуске. 

Каждое рабочее  колесо состоит из диска с лопатками, которые выфрезерованны из тела диска, и из покрышки. Диск и покрышки соединены заклёпками. 

Каждое рабочее  колесо сбалансировано статически, а  ротор подвергается дифференциальной (в процессе его сборки) и финишной динамической балансировке. 

Воздухопроводы промежуточные  предназначены для подвода к  промежуточным воздухоохладителям горячего воздуха от компрессора, отбираемого  после 2-го и 4-го рабочих колёс, и  подвода от промежуточных воздухоохладителей, к компрессору охлаждённого воздуха  на вход 3-го и 5-го рабочих колёс. 

Компрессор имеет 2 ступени промежуточного охлаждения: 

Первая ступень - унифицированный промежуточный  воздухоохладитель с размещёнными в нём двумя унифицированными трубными пучками. 

Вторая ступень - унифицированный промежуточный  воздухоохладитель с одним унифицированным  трубным пучком. 

Воздухоохладитель концевой предназначен для охлаждения воздуха после выхода из компрессора. Дроссельная заслонка является регулирующим органом в системе регулирования  давления компрессора. Дроссельная  заслонка имеет кольцевой корпус, внутри которого расположена заслонка, смонтированная на 2-х полуосях и  зафиксированная на них конусными  болтами. Дроссельная заслонка устанавливается  на высасывающем трубопроводе компрессора. В исходном положении (при пуске  компрессора) дроссельная заслонка должна быть открыта на 20°, что необходимо для уменьшения пусковых нагрузок на турбодвигатель. 

Клапан выпускной  двухседельный используется в качестве регулирующего элемента в системе противопомпажной защиты. 

Выпускной клапан устанавливается  до обратного клапана на отходящем  от основного нагнетательного трубопровода патрубке и служит для сброса воздуха  в атмосферу, когда режим компрессора  подходит к границе неустойчивой работы. Клапан обратный является самодействующим  предохранительным устройством  для предотвращения обратного потока воздуха по нагнетательному трубопроводу в проточную часть компрессора  при внезапной его остановке. Обратный клапан является запорной арматурой, а поэтому за обратным клапаном на нагнетательном трубопроводе задвижка. 

Рис 1.2.2.1 Технологическая  схема компрессорной установки (1 - кабель питания обмотки возбуждения; 2 - кабель питания обмотки статора; 3 - синхронный электродвигатель; 4 -редуктор; 5 - турбокомпрессор; 6 -воздухофильтр; 7 - дроссельная заслонка; 8, 9 - промежуточные  холодильники; 10 - выпускной клапан; 11 - обратный клапан; 12 - задвижка нагнетания; 13 - ресивер; 14 - магистральный трубопровод; 15 - манометр) 

1.3 НАДЕЖНОСТЬ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 

Под надежностью  электроснабжения понимают бесперебойное  и качественное электрическое питание  потребителей, поэтому системам электроснабжения промышленных предприятий предъявляют  следующие требования [4]: 

- схемы должны  быть просты, надежны, удобны для  эксплуатации, пригодны для ремонта  и должны обладать достаточной  оперативной гибкостью; 

- конструктивное  исполнение и компоновка подстанции  должны быть достаточно дешевыми  и безопасными в эксплуатации. При проектировании подстанций  промышленных предприятий (ГПП,  ПГВ) преимущественным является  бесшинное исполнение РУ и открытое размещение оборудования; 

- схемы подстанции  и сетей должны обеспечивать  вывод в ремонт электрооборудования  без ущерба для потребителей, то есть с минимальными перерывами  электроснабжения или без них.  Для этого источники питания  должны быть изолированными, а  сети должны иметь достаточную  пропускную способность; 

- качество монтажа  и технического обслуживания  всех элементов системы электроснабжения (СЭС) должны быть на высоком  уровне для обеспечения надежной  работы СЭС; 

- СЭС должна иметь  способность обеспечивать электроснабжение  потребителя без срывов планов  производства и без аварий  в электрической и технологической  части. 

СЭС выполняют, что  бы в условиях послеаварийного режима, после соответствующего переключения они обеспечивали питание, с учетом использования всех дополнительных источников и возможности резервирования (перемычек, связей на вторичном напряжении, аварийных источников питания и  так далее). При разработке объемов  резервирования (мощности источников, конструкции и сечения сетей, противоаварийная автоматика) обязательно  учитывается применение технологического резерва. 

В СЭС практически  не допускается применение "холодного  резерва", то есть все ее элементы постоянно находятся в работе, под напряжением и в нормальном режиме сохраняют способность быть резервными после аварии, то есть сразу  включиться в работу. 

При рассмотрении вопросов резервирования обязательно учитывают  требования экономичности СЭС: 

- максимальное приближение  источника питания к потребителю,  обеспечивающее минимум сетевых  звеньев; 

- экономичность цветных  металлов; 

- оптимальный выбор  мощности электрооборудования и  снижение первоначальных затрат. 

Для уменьшения потерь электрической энергии применяют  более высокие напряжения. Кроме  перечисленных требований схема  СЭС должна обладать гибкостью, дающей возможность дальнейшего расширения без существенного переустройства основных вариантов электрических  цепей на период строительства и  эксплуатации. 

Для повышения экономичности  СЭС при определении объемов  резервирования нельзя допускать завышение  количества оборудования, сечения проводов и кабелей, номинальных токов  коммутационных аппаратов и так  далее. При этом не рассматривается  возможность совпадения аварий со временем ППР электрооборудования, так как  она считается маловероятной  и на этот период можно ввести ограничение  по мощности, то есть отключить неответственных  потребителей. 

Категории надежности электроприемников 

Перерыв в электроснабжении предприятий вызывает полную или  частичную остановку производства и, как следствие, материальные убытки. 

Перерыв в электроснабжении может быть вызван авариями или повреждениями  в энергосистеме, питающей предприятие, или повреждениями в энергосистеме  самого предприятия. Он может сопровождаться полным или частичным прекращением питания потребителей. Ущерб от перерыва электроснабжения является наиболее эффективным  при определении требуемой степени  надёжности электроприёмников. 

Для того чтобы приносился минимальный материальный ущерб  из-за прекращения электроснабжения предприятия, всем потребителям на этом предприятии присваиваются категории  надежности. Категории электроприёмников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта. 

Требование технологии оказывает решающее значение при  выборе категории надёжности, а также  технологической части проекта. 

В отношении обеспечения  надёжности электроснабжения электроприёмники разделяются на следующие три категории по ПУЭ [1]: 

1 Электроприемники I категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. 

Из состава электроприемников I категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. 

2 Электроприемники II категории - электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. 

3 Электроприемники III категории - все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. 

Электроприемники I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. 

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого, взаимно резервирующего источника питания. 

В качестве третьего независимого источника питания  для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников I категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), специальные агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.