АВТОМАТИЗАЦИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ.

Центробежные компрессоры составляют значительную часть компрессорных машин, занятых на предприятиях горнорудной промышленности; они характеризуются отношением давлений =2,5-3 и развивают давление в пределах 1,2-3 МПа. Они классифицируются на нагнетатели - машины со степенью сжатия <1,1 и не имеющих устройств для охлаждения воздуха в процессе сжатия и компрессоры - машины со степенью сжатия >1,1 и снабженными специальными устройствами для охлаждения воздуха.

Центробежные компрессоры могут быть как одно-, так и многоступенчатыми. В последних сжатие воздуха производится в несколько последовательных стадий (ступеней), которые могут быть промежуточными и концевыми.

В центробежных компрессорах создание напора и перемещение воздуха производится при воздействии лопаток вращающегося колеса на частицы воздуха, находящиеся в корпусе машины. В процесс вращения колеса и перемещении воздуха от центра к периферии (улитке) колеса проходит процесс сжатия, т.е. процесс непрерывного изменения термодинамических параметров состояния р и Т.

Центробежные компрессоры, являясь машинами для сжатия воздуха, подчиняются общим закономерностям. Для них справедливы зависимости, касающиеся основных параметров их работы: развиваемого напора, производительности, потребляемой мощности и к.п.д.

Преимущества центробежных компрессоров:

Корпуса этих компрессоров чугунные с горизонтальными и вертикальными разъемами.Заодно с корпусом компрессора отлиты корпуса подшипников, опирающихся на чугунные фундаментные рамы. Ротор компрессора имеет шесть рабочих колес. Секции центробежного компрессора неохлаждаемые. Для охлаждения применяется один или два промежуточных холодильника, смонтированные в одном корпусе. В качестве привода в этих компрессорах использован синхронный двигатель, причем требуемая частота вращения вала достигается при помощи повышающего редуктора. Валы компрессора, редуктора и двигателя соединены зубчатыми муфтами.

Также применяются центробежные компрессоры К350-62-2, К350-61-1, которые широко используются на карьерах и приисках. По данным завода эти компрессоры имеют изометрический КПД 0,68 при оптимальном режиме работы (V_K= 390м³ /мин, р_к =0,7 МПа). Кроме того, отечественные компрессоры КЗ50-61-1 на 10 т легче аналогичных конструкций иностранных машин.

Компрессор КЗ50-62-2 имеет максимальный КПД при конечном давлении 0,65-0,75 МПа, т.е.при том давлении, при котором обычно работают центробежные компрессоры.

С использованием пневматической энергии на шахтах добывается около 15 % общего количества угля, при этом на получении сжатого воздуха расходуется половина всей электроэнергии, потребляемой на этих шахтах.

ЭЛЕКТРОПРИВОД. КОНТРОЛЬНО – ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА И

УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ

Для привода компрессоров шахтных компрессорных установок с подачей 5—20 м /мин используют в основном асинхронные двигатели с короткозамкнутым или фазным ротором. При этом необходимо, чтобы фактический пусковой момент, развиваемый двигателем, был не менее 0,4М (М — номинальный момент), а максимальный — не менее 1,5М.

Для привода компрессоров с подачей 20 м /мин и выше применяют синхронные электродвигатели.

Для привода быстроходных поршневых компрессоров с противоположным движением поршней выпускают двигатели серии СДК (открытое исполнение) для работы в помещениях с невзрывоопасной атмосферой и двигатели серии СДКП (закрытое исполнение) для работы в помещениях с взрывоопасными условиями. Условное обозначение серии расшифровывается следующим образом: СДКП — синхронный электродвигатель компрессорный, продуваемый избыточным давлением воздуха, с закрытыми продуваемыми контактными кольцами и уплотненной фундаментной ямой, входящей в вентиляционную систему электродвигателя. Двигатели имеют частоту вращения от 250 до 600 мин^-1 при мощности от 320 до 6300 кВт и напряжении 6 кВ, (коэффициент мощности двигателя) равен 0,9 (опережающий). Двигатели предназначены для работы в сетях переменного тока частотой 50 Гц.

Электродвигатели имеют два исполнения по способу защиты от окружающей среды (СДЮ и СДКП) и два по способу сопряжения с компрессором; консольное (ротор электродвигателя насажен на консольный конец вала компрессора); с фланцевым валом и одним выносным стояковым подшипником.

Конструкция электродвигателей серий СДК и СДКП почти полностью соответствует конструкции двигателей серии СДВ. Но у двигателей этих серий имеются и некоторые отличия: корпус статора выполнен удлиненным и лобовые части статорной обмотки находятся внутри корпуса; в плоском днище корпуса имеются окна для присоединения патрубков, подводящих или отводящих охлаждающий воздух в зависимости от схемы вентиляции; корпус покрыт щитами из листовой стали толщиной 3 мм; кожухи контактных колец выполнены также из стали, но для наблюдения за работой щеточного аппарата имеются смотровые окна, закрытые механически прочным огнестойким стеклом; фунда­ментные плиты перекрыты листовой сталью; кожухи коробки выводов выполнены в продуваемом исполнении; у двигателей консольного исполнения траверсы укреплены на щитах покрытия корпуса.

Для привода турбокомпрессоров применяют синхронные электродвигатели серии СТМ. Мощность двигателей от 800 до 12000 кВт, напряжение 6 или 10 кВ; частота вращения 3000 мин"1, исполнение закрытое с замкнутым циклом вентиляции с воздухоохладителями. Наименьшая допустимая температура входящего воздуха +5°С.

Отличительные особенности двигателей серии СТМ от двигателей серий СДН, СДВ, СДК: отсутствие специальной пусковой обмотки; изготовление ротора из цельной стальной поковки с выфрезерованными пазами, в которые укладывается, спрессовывается и запекается обмотка возбуждения.

ТЕМА №6