варя. Ведёрников 2. Основные сведения из гидравлики

• Название: Основные сведения из гидравлики
• Дата: 07.02.2023
• Размер: 4.59 Mb.
• Имя файла: Ведёрников 2.doc
• Тип: Глава; #924312
• страница: 17 из 21

Глава X

ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК
§ 72. Основные правила эксплуатации и технического обслуживания

Эксплуатация компрессоров. Включает подготовку к пуску, пуск, остановку, регулирование параметров, обслуживание рабо­тающего компрессора.

Техническое состояние компрессоров, сжимающих взрывоопас­ные и токсичные газы, должно соответствовать требованиям дейст­вующих «Правил устройства и безопасной эксплуатации поршне­вых компрессоров, работающих на взрывоопасных и токсичных га­зах». Техническое состояние компрессоров, сжимающих воздух и инертные газы, должно отвечать требованиям действующих «Пра­вил устройства и безопасной эксплуатации компрессорных устано­вок, воздуховодоь и газопроводов». Кроме того, необходимо выпол­нять требования «Правил устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов для горючих, токсичных и сжиженных газов», а также «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

Несмотря на большое конструктивное разнообразие компрес­сорных установок, эксплуатация их носит алгоритмический харак­тер.

Каждый этап эксплуатации машинист выполняет в определен­ной последовательности, по заранее составленному алгоритму:

подготовка к пуску — пуск привода — пуск компрессора — за­грузка компрессора технологическим газом — вывод компрессора на нормальный технологический режим работы — перевод компрес­сора на автоматическое регулирование — включение компрессора в технологическую систему — обслуживание компрессора в про­цессе работы —отключение от системы — разгрузка — остановка.

Техническое обслуживание. В техническое обслуживание вхо­дит комплекс работ, направленных на поддержание исправности и работоспособности компрессорной установки между ремонтами. Техническое обслуживание практически осуществляют по трем на­правлениям.

Первое направление — обслуживание установок. Сюда относит­ся правильное выполнение операций по пуску, нагрузке, поддержа­нию заданного режима, переводу с режима на режим, остановке, обкатке, содержанию в резерве компрессорных установок и их эле ментов, контролю и поддержанию параметров работы установок в соответствии с регламентом и инструкциями по обслуживанию. Эти работы выполняет эксплуатационный персонал (машинист, оператор).

Второе направление — уход за оборудованием: обтирка, чистка, регулярный наружный осмотр, частичная проверка, опробование, регулирование элементов установки, контроль за техническим со­стоянием сальников, фланцев, крепежных деталей для выявления неисправностей.

Указанные работы проводят на работающем или находящемся в резерве оборудовании и выполняет их как эксплуатационный, так и обслуживающий персонал (дежурные слесари).

Третье направление — выполнение работ по устранению неис­правностей: устранение мелких дефектов, подтяжка креплений, проверка соединений, частичное опробование и регулировка. Ука­занные работы выполняет преимущественно ремонтный персонал на оборудовании, находящемся в резерве, либо во время переры­вов и остановок.

Перечень, объем, периодичность и правила выполнения работ по техническому обслуживанию устанавливают инструкциями по эксплуатации компрессорных установок.
§ 73. Эксплуатация поршневых компрессоров

Каждая компрессорная установка имеет свои особенности, свя­занные с конструкцией компрессора, свойствами сжимаемого газа, технологической схемой, в которой работает компрессор. Поэтому для каждой конкретной компрессорной установки разрабатывают подробные инструкции по обслуживанию, которые включают под­готовку к пуску, пуск, обслуживание в процессе работы, регулиро­вание, остановку, устранение возможных неисправностей.

Но, несмотря на разнообразие поршневых компрессорных уста­новок, в их обслуживании есть много общего.

Рассмотрим общие для всех типов установок положения по об­служиванию.

Все работы по подготовке к пуску, пуск и остановку компрессо­ра выполняют по распоряжению начальника смены или старшего по смене. Время пуска и остановки компрессора согласовывают со всеми смежниками.

Подготовка к пуску. Перед подготовкой компрессора к пуску необходимо по записям в сменном журнале убедиться, что причи­на, по которой компрессор был остановлен, устранена и пуск воз­можен.

При подготовке к пуску необходимо выполнить работы: провести тщательный наружный осмотр компрессора для выяв­ления наличия посторонних предметов, повреждения ограждений, среза шплинтов шатунных болтов, следов выплавленного баббита в картере, течи масла или газа и т. п., проверить техническое со­стояние заземления;

проверить наличие и уровень смазки в маслосборниках, карте­ре, корпусе лубрикатора, редукторах, выносных подшипниках, при необходимости очистить сетки фильтров, включить электродвига­тель маслонасоса или привести его в действие вручную для прокач­ки смазки во все точки, провернуть вал компрессора на два-три оборота для подачи смазки на поверхности трения механизма дви­жения;

включить подачу воды на охлаждение цилиндров компрессора, промежуточных холодильников и маслохолодильников, проверить поступление воды во все охлаждаемые сборочные единицы;

убедиться в наличии и исправности контрольно-измерительных приборов и средств автоматики (например, манометр считается ис­правным, если корпус и стекло не разрушены, пломба исправна, стрелка манометра находится на нуле или не доходит до нуля на не более половины допускаемой погрешности, не просрочен срок очередного освидетельствования);

проверить положение запорной и пускорегулирующей армату­ры, которое должно соответствовать указанному в инструкции, краны перед манометрами необходимо открыть;

подготовить к пуску привод компрессора.

Пуск компрессора. В процессе пуска компрессора необходимо: пустить компрессор без нагрузки, для чего нужно открыть бай­пасы, включить дополнительные вредные пространства, поднять пластины всасывающих клапанов, открыть задвижку на линии вса­сывания;

включить в работу маслоагрегат, подать воду на охлаждение;

включить электродвигатель нажатием кнопки «Пуск» или при­вести в действие другой привод;

при достижении нормальной частоты вращения проверить рабо­ту компрессора без нагрузки (работу маслосистемы, температуру подшипников, степень нагревания поверхности трения деталей), прослушать работу механизма движения и цилиндров, продуть вспомогательное оборудование, проверить показания контрольно-измерительных приборов и систем автоматики;

если нарушений нет, то компрессор начинают загружать.

Загрузка компрессора:

отключить дополнительные вредные пространства, опустить пластины всасывающих клапанов;

закрыть все продувочные клапаны на вспомогательном обору­довании;

закрыв байпасы, поднять давление, начиная с первой ступени до рабочего и открыть линию нагнетания;

при достижении рабочего давления на последней ступени от­крыть задвижку на линии нагнетания для подключения компрессо­ра в систему;

после загрузки провести полный осмотр компрессора и вспомо­гательного оборудования, проверить соответствие показаний при­боров нормам технологического режима, проконтролировать по ступление смазки во все точки, систему охлаждения, температуру подшипников и поверхностей трения;

при отсутствии нарушений в работе компрессора машинист за­писывает в сменный журнал время пуска.

Если при пуске компрессора будут замечены какие-нибудь от­клонения от нормы: стуки, повышение температуры на ступенях, нагрев подшипников и др.—то машинист докладывает об этом старшему по смене и в дальнейшем выполняет его распоряжения.

Обслуживание работающего компрессора. При выполнении опе­раций нужно:

наблюдать за работой лубрикатора, который должен подавать три-четыре капли масла в минуту;

следить за уровнем смазки в лубрикаторе, своевременно ее до­бавлять;

следить за давлением смазки в циркуляционной системе, кото­рое должно быть 0,15—0,3 МПа, поддерживать температуру масла после холодильников не выше 35°С, периодически переключать и очищать масляные фильтры;

следить за температурой подшипников вала, которая должна не превышать 50—60°С;

поддерживать 'заданную температуру и давление на ступенях в соответствии с нормами технологического режима;

следить по сливным трубкам и показаниям термометров за ра­ботой системы охлаждения, поддерживать перепад температур ох­лаждающей воды 7—10°С, а температуру воды после межступен­чатых холодильников не выше 35—40°С;

периодически продувать от конденсата и скопившегося масла холодильники и влагомаслоотделители;

проверять техническое состояние фланцевых соединений, креп­лений, сальников, предохранительных клапанов;

наблюдать за уровнем нагрузки компрессора по показаниям ам­перметра;

в конце каждого часа работы записывать в сменный журнал па­раметры режима (показания приборов);

поддерживать в чистоте компрессор и помещение, в котором он находится.

Остановка компрессора. Нормальную остановку компрессора необходимо проводить с предварительной его разгрузкой:

открыть байпасы, включить дополнительные вредные простран­ства, поднять пластины всасывающих клапанов, открыть продувоч­ные клапаны на вспомогательном оборудовании;

закрыть задвижку на линии нагнетания;

выключить привод нажатием кнопки «Стоп» или другим спосо­бом в соответствии с видом привода;

закрыть задвижку на линии всасывания;

выключить маслоагрегат, если привод индивидуальный;

выключить общим клапаном подачу охлаждающей воды после доведения температуры компрессора до температуры окружающей среды;

слить, если необходимо, воду из всех полостей;

открыть люки и проверить нагревание направляющих крейц­копфа и подшипников;

очистить компрессор, фильтры, убрать помещение.

При остановке на длительный срок или ремонт компрессоров, сжимающих токсичные или взрывоопасные газы, сначала переклю­чают компрессоры на продувку инертным газом до полного удале­ния рабочего газа, затем компрессоры останавливают и освобож­дают полости от масла и воды. Время и причину остановки комп­рессора записывают в сменный журнал.

Решение об аварийной остановке машинист принимает само­стоятельно при следующих нарушениях в работе компрессора: сни­жение давления масла в циркуляционной системе ниже 0,08 МПа, прекращение подачи масла лубрикатором хотя бы в одну точку или охлаждающей воды, электроэнергии, падение давления ниже нормы во всасывающем коллекторе, сильный прорыв газа, повы­шение давления и температуры на ступенях выше нормы, а также температуры подшипников выше нормы (если невозможно ее сни­зить), повышение температуры обмоток электродвигателя, что сви­детельствует о перегрузке компрессора, возникновение сильной вибрации компрессора и аппаратов, стуков, ненормальных шумов или ударов в цилиндре или механизме движения, обрыв шатунов, шатунных болтов, штоков, взрывы в цилиндре, клапанных короб­ках или газосборниках, пожар и авария на смежных участках.

При аварийной остановке сначала немедленно выключают при­вод, а затем выполняют все необходимые при остановке работы. Об аварийной остановке машинист докладывает старшему по смене и принимает меры по устранению причины аварийной остановки. Ма­шинист несет ответственность за допущенную по его вине аварию.

§ 74. Автоматическое управление поршневыми компрессорными установками.
Устройства автоматического управления облегчают обслужива­ние, уменьшают численность обслуживающего персонала, повыша­ют надежность и экономичность работы компрессорной установки.

Автоматизация может быть частичной и полной. При полной автоматизации устраняется труд дежурных машинистов и обслу­живание сводится к периодическому наблюдению за показаниями контрольных приборов на щитах компрессора и центральном пуль­те управления (ЦПУ).

Контроль работы компрессора предусматривает измерения про­изводительности, давления, температуры газа на линиях всасы­вания и нагнетания каждой ступени компрессора, давления и тем­пературы охлаждающей воды, давления в циркуляционной смазоч­ной системе до, после фильтра и перед вводом в коренные подшип­ники, температуры масла после холодильника и температуры подшипников. Контролируют также утечку газа через сальники. В компрессорных установках средней и высокой производитель­ности приборы, предназначенные для наиболее ответственных из­мерений, передают свои показания вторичным приборам на щите ЦПУ, а некоторые из них снабжены световой и звуковой сигнали­зацией, расположенной также на щите. Автоматические устройства высокопроизводительных • компрессорных устано­вок сигнализируют о снижении уровня масла в маслосборнике и лубрикаторе, пополняют их, удаляют конденсат из влагомаслоотде-лителей. Автоматическая остановка компрессора происходит при отклонении контролируемых параметров от заданных значений.

Количество примененных средств автоматики зависит от слож­ности компрессорной установки, ее мощности и требований, предъ­являемых к надежности ее работы.

В системах регулирования используют автоматические регуляторы производительности. Двухпозиционные регуляторы служат для регулирования отключением линии всасыва­ния, отжимом всасывающих клапанов и для всех других видов пре­рывистого регулирования. Ступенчатым регулированием управляют многопозиционные регуляторы и группы двухпозиционных регулято­ров. Плавное регулирование обычно выполняют автоматические ре­гуляторы непрямого действия. Сжатый газ, давление которого дей­ствует на датчик регулятора, подводится к регулятору из ресивера, где пульсация давления меньше чем в нагнетательном трубопроводе. В зависимости от способа передачи импульса от датчика регулятора к регулирующему органу различают регуляторы пневматические, гидравлические и электрические.

При автоматизации работы поршневых компрессоров в качест­ве регулируемой величины обычно берут давление в нагнетатель­ном трубопроводе (ресивере), а регулирующее воздействие проис­ходит путем изменения производительности компрессора. Изменять производительность можно разными ранее рассмотренными спосо­бами. Простым и доступным из них служит перевод компрессора на холостой ход, при котором в случае превышения заданного зна­чения давления газ сбрасывается из нагнетательной линии во вса­сывающую по байпасному трубопроводу. Для этой цели на байпас-ном трубопроводе устанавливают запорный орган с исполнитель­ным механизмом.

Высокопроизводительные компрессоры оборудованы приводной запорной арматурой на линиях всасывания, нагнетания и байпас-ной линии для разгрузки ступеней при пуске.

Для работы во взрывоопасных помещениях главный электродви­гатель выполняют продуваемым, применяя вентиляторы с отдельны­ми электродвигателями. Подготовку к пуску таких компрессоров проводят, открывая задвижку на линии всасывания, байпасный кла­пан, задвижку на водяном трубопроводе и включая электродвигате­ли масляного насоса, лубрикатор и вентиляторы продувки главного электродвигателя. По истечении заданного времени приводят в дей­ствие главный двигатель, а после дополнительной выдержки откры­вают клапан на нагнетании, закрываютбайпасные клапаны и компрессор принимает нагрузку. Все эти операции могут быть осу­ществлены автоматически по заданной программе.

Помимо приборов автоматического управления и контроля для безаварийной работы оборудования и своевременного предупрежде­ния обслуживающего персонала об аварийной ситуации применяют автоматическую блокировку и сигнализацию.

Устройствами автоматической блокировки на­зывают такие устройства, которые автоматически огражадют агре-гать или установку от неправильных операций, происшедших либо по ошибке машиниста, либо вследствие аварии. Устройства автома­тической блокировки делят на блокировку запретно-разрешающую и аварийную. Запретно-разрешающая блокировка служит для уст­ранения неправильного включения или отключения механизмов (например, блокировка не позволяет включить компрессор при от­сутствии в смазочной системе необходимого минимального давления масла). Аварийная блокировка предназначена для автоматического отключения компрессора при опасных значениях определенных па­раметров (например, система блокировки выключает компрессор, когда температура в коренных подшипниках превышает допусти­мую).

Автоматическая сигнализация может быть разделе­на на три группы: предупредительная, аварийная и контрольная. Предупредительная сигнализация автоматически извещает об опас­ных изменениях режима, которые могут привести к аварии (напри­мер, сигнализация о том, что температура коренных подшипников близка к предельной). Аварийная сигнализация автоматически из­вещает персонал об аварийном отключении оборудования. Конт­рольная сигнализация автоматически извещает о работе или оста­новке отдельных вспомогательных механизмов и о положении за­порных органов на различных коммуникациях (например, при дистанционном управлении клапанами).

Обычно контрольная сигнализация бывает световой, а сигнали­зация предупредительная и аварийная — световой и звуковой, при­чем звуковой сигнал может быть снят вручную.

Все средства автоматического контроля за технологическим про­цессом и регулированием, а также средства блокировки и сигнали­зации в объекте монтируют в местах, удобных для обслуживания и снятия необходимых показаний.

В большинстве случаев приборы технологических измерений и дистанционного управления монтируют на щитах контроля и авто­матики (вторичные приборы измерения производительности, давле­ния масла в смазочной системе, температуры подшипников, давле­ния и количества охлаждающей воды и др.). Здесь же или на отдельных щитах устанавливают необходимые устройства техноло­гической сигнализации и блокировки (арматуру световой сигнали­зации, звонки, кнопки, реле сигнализации и блокировки и пр.).

Современные многотоннажные технологические установки снаб­жаются ЦПУ, которые оборудованы сигнальными лампами, распо­ложенными на мнемонической схеме компрессоров, насосов, аппаратов и трубопроводов в местах, соответствующих точкам производи­мых измерений. Цвет лампы указывает на техническое состояние измеряемого параметра. Сигнальные лампы показывают также по­ложение запорной и регулирующей арматуры.

Таким образом, на современных компрессорных установках под­готовка к пуску заключается в приведении в рабочее состояние всех автоматических блокировок, устройств сигнализации, включении вспомогательного оборудования и выводе его на необходимый ре­жим, в противном случае главный электродвигатель не включится.
§ 75. Возможные неисправности поршневых компрессоров

Поршневой компрессор устроен достаточно сложно, имеет много поверхностей трения деталей или деталей, испытывающих удары, растяжения, скручивание и т. п. Поэтому в процессе работы комп­рессора могут возникать неисправности, если не выдержаны прави­ла его эксплуатации. Но и при нормальной эксплуатации естествен­ный износ деталей приводит к различным нарушениям в работе, которые необходимо своевременно обнаруживать. Машинист дол­жен уметь выявлять неисправности в работе, принимать меры по их устранению, а в аварийных ситуациях останавливать компрессор. Инженерно-технические работники ремонтной службы тщательно анализируют причины возникновения неполадок и находят наиболее целесообразные способы их устранения.

Ниже мы рассмотрим некоторые возможные неисправности, сразу указывая наиболее вероятные причины их возникновения и необходимые меры устранения.

Неравномерное распределение давления по ступеням сжатия, определяемое по показаниям манометров, происходит вследствие неисправности всасывающего или нагнетательного клапана какой-либо ступени сжатия.

При неисправном всасывающем клапане газ свободно возвраща­ется в межступенчатое пространство, из-за чего в нем повышаются давление и температура. Повреждение нагнетательных клапанов высших ступеней также приводит к повышению давления и темпе­ратуры в предыдущей ступени. Сжатый газ через неисправный на­гнетательный клапан частично снова поступает в цилиндр высокой ступени, поэтому этот цилиндр будет забирать меньше газа из предыдущей ступени, чем в нее поступает, и давление будет повы­шаться.

В работе клапана могут быть следующие неисправности: клапан ные пластины не обеспечивают достаточной плотности; поломка де­талей клапана (пластин, пружины, седла, направляющей шпильки); ослабление пружины или потери упругости; несвоевременное закры­тие клапанов. В каждом отдельном случае прежде всего определя­ют причины ненормальной работы клапанов, а затем устраняют обнаруженные дефекты.

Неплотную посадку клапанных пластин на седло устраняют очисткой их от нагара и грязи или пришлифовкой и притиркой. Де­тали клапана с трещинами или поломками заменяют. Пружину, потерявшую упругость, также заменяют.

Несвоевременное закрытие клапанов происходит из-за потери упругости пружин, которые следует заменить. На уплотнительных поверхностях пластин и седел в результате газовой коррозии появ­ляются раковины и риски. Их выводят шлифовкой и притиркой.

Появление в компрессоре резких и глубих стуков происходит по многим причинам. Резкий стук может быть вызван попаданием твер­дых металлических частей (кусок пружины, обломок клапанной пластины и пр.) в цилиндр компрессора. Нужно остановить ком­прессор, извлечь их и устранить дефекты на зеркале цилиндра. Удары поршня о крышку цилиндра при недостаточном вредном пространстве дают резкий стук. Надо либо увеличить толщину прокладки между цилиндрами или цилиндром и его крышкой, либо уменьшить толщину прокладок на штоке возле дистанционной гай­ки. Резкий стук бывает при излишнем смазывании цилиндров или попадании влаги и масла из масловлагоотделителей. Следует умень­шить подачу масла в цилиндры, тщательно продуть все масловлаго-отделители.

Резкие стуки в компрессоре могут появиться и по другим причи­нам, например при большой выработке ползунов или параллелей, износе крейцкопфного пальца и др. В этих случаях компрессор оста­навливают и проводят соответствующие ремонтные работы.

Обычно для определения места стука используют металлический пруток или трубку, один конец которой прикладывают к месту, где слышен стук, а другой — к уху.

Глухой стук слышен при ослаблении крепления шатунных и ко­ренных подшипников, выработке их или шеек вала, изнашивании деталей крейцкопфа и конических поверхностей пальцев. Поэтому нужно остановить компрессор, подтянуть крепление подшипников, болты крышек подшипников. Если при этом крепление в подшипни­ках не достаточно, то надо перезалить подшипники.

При работе компрессора в сальниках встречаются две основные неисправности: пропуск газа и нагрев. Выработка и неправильная укладка колец в сальниках с мягкой набивкой служат главными причинами пропуска газов. Следует подтянуть нажимную буксу и, если пропуск газа не уменьшается, заменить сальниковую набивку.

Пропуск газа в сальниках с металлической набивкой происходит по следующим причинам: выработка уплотняющих колец и увеличе­ние вследствие этого зазора между штоком и внутренним диамет­ром кольца. Необходимо поставить уплотняющие кольца с допусти­мыми зазорами. При поломке или соскакивании пружин, прижима­ющих камеры сальников одну к другой, нужно проверить и установить на место пружины, поломанные —заменить. Выработку штока или риски, царапины и другие повреждения на его поверхно­сти устраняют восстановлением поверхности штока.

Сальники и штоки нагреваются главным образом из-за перекоса нажимной буксы.




Основные неисправности в циркуляционной смазочной системе — внезапное или постепенное падение давления масла и повышение его температуры. Внезапное падение давления масла в системе мо­жет произойти в результате разрыва напорного маслопровода, па­дения уровня масла в картере или маслобаке, поломки шестеренного насоса или перепускного клапана маслопровода. В этих случаях немедленно останавливают компрессор, определяют причину паде­ния давления и устраняют ее.

Постепенное падение давления масла в циркуляционной смазоч­ной системе происходит из-за неплотности в соединениях масляных трубопроводов. Надо подтянуть болты на фланцах, пропускающих масло. Если течь не устраняется, следует остановить компрессор, выпустить масло и заменить прокладки на фланцах. При засорении приемной сетки масляного насоса ее нужно прочистить. Если засо­рен один масляный фильтр, нужно переключиться на другой.

Повышение температуры масла в смазочной системе возможно в результате загрязнения холодильника или уменьшения потока ох­лаждающей воды. Необходимо остановить компрессор, очистить маслохолодильник или, не останавливая компрессор, усилить ох­лаждение маслохолодильника.

Техническое состояние клапанов и поршневых колец можно оп­ределить по снятой индикаторной диаграмме, сравнивая ее с эта­лонной.

На рис. 94 приведены индикаторные диаграммы с отклонениями от нормы, выявленные путем сравнения с эталонной диаграммой а, показанной тонкой линией.

По диаграмме б видно, что в цилиндре увеличено вредное про­странство. Политропа расширения идет более полого, чем на эта­лонной диаграмме. Производительность компрессора снижается.

Негерметичность или несвоевременное закрытие нагнетательно­го клапана выявляется на диаграмме в. Газ перетекает из нагнета­тельного трубопровода снова в цилиндр, экономичность и произво­дительность компрессора снижаются.

По диаграмме г видно, что всасывающий клапан пропускает газ во время сжатия, при этом производительность компрессора снижается.

При тугой пружине нагнетательного клапана или большом со­противлении нагнетательного трубопровода диаграмма будет иметь вид д, давление в цилиндре увеличено, расширяющейся газ не по­зволяет взять в цилиндр полную порцию газа.

При тугой пружине всасывающего клапана диаграмма прини­мает вид е.

В результате защемления всасывающего клапана газ при сжа­тии возвращается во всасывающий трубопровод (диаграмма ж), производительность компрессора падает.

Негерметичность поршневых колец и сальников (диаграмма з) приводит к перетеканию газа из одной полости цилиндра в другую. Показатели работы компрессора при этом ухудшаются.
§ 76. Эксплуатация центробежных компрессоров

Центробежные компрессоры работают с большой частотой вра­щения вала, поэтому при эксплуатации особое внимание уделяют подшипникам и масляным системам. Машинист, обслуживающий центробежные компрессоры, соблюдает общие правила эксплуата­ции: выполнение всех работ только по распоряжению начальника смены или старшего по смене, ознакомление с записями в сменном журнале перед подготовкой центробежного компрессора к пуску, обязательная запись времени пуска и остановки с указанием ее при­чины.

Каждый вид центробежного компрессора имеет свои особеннос­ти эксплуатации, которые мы и рассмотрим.

При подготовке газо- и воздуходувок к пуску необходимо вклю­чить пусковой (вспомогательный) масляный насос, проверить по­ступление масла во все смазочные точки, наличие, исправность и подключение измерительных приборов и регулирующих устройств, пустить воду или другую жидкость на гидравлические уплотнения, пустить воду на охлаждение подшипников и в маслохолодильник, провернуть за полумуфту ротор и убедиться в легкости его вращения. Перед пуском задвижки на всасывающем и нагнетательном трубопроводах должны быть закрыты, а задвижка в атмосферу или пусковой трубопровод — открыта. Газодувки, сжимающие и пе­ремещающие взрывоопасные газы, перед пуском после длительных остановок нужно продуть азотом или другим инертным газом. Одно­временно к пуску необходимо подготовить привод — турбину или электродвигатель.

После пуска газо- и воздуходувок вхолостую проверяют поступ­ление масла и техническое состояние подшипников, особенно упор­ных, прослушивают корпус и концевые уплотнения. При полной ис­правности машины открывают задвижку на всасывающем трубопро­воде и поднимают давление до допустимого значения, прикрыв задвижку на пусковом трубопроводе. Затем проверяют работу турбомашины под нагрузкой и переводят ее для работы в систему, одновременно открывая нагнетательную задвижку и прикрывая задвижку на пусковом или сбросном трубопроводах. Работать га­зо- и воздуходувки должны на режиме, соответствующем наиболь­шему КПД, наименьшему потреблению мощности и в устойчивой зоне.

Обслуживание газо- и воздуходувок заключается в наблюдении за смазочной системой, подачей воды на подшипники и гидравли­ческие уплотнения, показаниями измерительных приборов, а также в регулировании заданного режима работы агрегата.

Для вывода воздухо- или газодувки из зоны неустойчивой рабо­ты необходимо прикрыть дроссельную заслонку во всасывающей трубе и открыть выпускной клапан.

Машинист должен записывать в сменный журнал через опре­деленные промежутки времени основные показатели работы агре­гата.

Машину останавливают после вывода ее из системы, постепен­но прикрыв задвижку на линии нагнетания и одновременно открыв задвижку на пусковом трубопроводе. Затем выключают двигатель и включают пусковой маслонасос. После остановки на короткое время агрегат приводят в действие.

Для каждого компрессорного агрегата разработаны подробные инструкции по уходу и обслуживанию. Подготовку к пуску и пуск компрессора проводят, как правило, помощник машиниста, маши­нист и старший электрик под руководством начальника смены и под контролем начальника или механика цеха.

При подготовке компрессора к пуску проверяют наличие, под­ключение и исправность контрольно-измерительных приборов и средств автоматики, уровень масла в маслобаке, техническое со­стояние фильтров, исправность пускового маслонасоса, поступле­ние масла в подшипники и редуктор, внешнее техническое состояние компрессора, особенно соединительных муфт, исправность задвиж­ки на нагнетательном трубопроводе. После этого выпускают влагу, накопившуюся в газовой части холодильников, открывают полно­стью задвижку на «свечу» или пусковой трубопровод, задвижки на подводе и сбросе воды промежуточных холодильников, маслохоло-дильника, включают охлаждение электродвигателя.

Если центробежный компрессор имеет привод от синхронного электродвигателя и паровой или газовой турбины, то для пуска их готовят одновременно. Прогревают паром или газом подводящие трубопроводы и турбины. Старший электрик готовит к пуску элек­тродвигатель. По разрешению начальника смены включают в рабо­ту пусковой маслонасос компрессора. Постепенно пускают пар или газ в турбину. При небольшой частоте вращения ротора прослуши­вают слуховой трубкой цилиндры, подшипники, редуктор и конце­вые уплотнения. Когда ротор турбины достигнет синхронной часто­ты вращения, включают синхронный электродвигатель. Через 15 с остановится пусковой маслонасос, так как включится в работу ос­новной маслонасос. Открывают задвижку на всасывающем трубо­проводе и тщательно проверяют работу агрегата вхолостую. Загружают компрессор, полностью открыв дроссельную заслонку или поворотные лопатки на диффузоре. Закрыв задвижки «на све­чу» или пусковом трубопроводе устанавливают необходимое давле­ние. При этих операциях следят за нагрузкой электродвигателя по амперметру, за разрежением на линии всасывания и осевым сдви­гом по манометру после думмиса. Во многих компрессорах для оп­ределения недопустимого осевого сдвига устанавливают звуковую и световую сигнализации.

После загрузки компрессора вновь прослушивают работу цилин­дров, подшипников, особенно упорно-опорных, редуктора, думмиса, концевых уплотнений, проверяют, нет ли посторонних шумов или скрежета, значительного повышения температуры.

При полной исправности компрессора его переводят на работу в систему, постепенно открывая задвижку на нагнетательном тру­бопроводе и закрывая задвижку на пусковом трубопроводе. Маши­нист обязан сблокировать электродвигатель пущенного компрессо­ра с общей схемой аварийной блокировки цеха.

Обслуживание работающего компрессора заключается в регули-эовании режима по показаниям приборов, наблюдении за давлени­ем и температурой по ступеням, работой смазочной системы и систе­мы охлаждения цилиндров, уплотнений, подшипников и редукторов, в ведении сменного журнала.

Машинист должен содержать в исправном состоянии антипом-пажные устройства, знать, при каком режиме появляются призна­ки помпажа. Если отсутствует антипомпажный клапан и обнаруже­ны признаки помпажа, вызванные повышением давления на линии нагнетания, следует понизить давление, открыв клапан на пусковом трубопроводе, а если помпаж вызван малой нагрузкой, нагрузить компрессор и излишек газа сбросить в пусковой трубопровод. Необ­ходимо периодически продувать газовое пространство промежу­точных холодильников, чтобы удалить скапливающийся конден­сат.

Компрессор останавливают машинист, дежурный электрик поуказанию и в присутствии начальника смены, сообщив об этом смен­ному персоналу смежных отделений и цехов.

Для остановки компрессора необходимо: отключить компрес­сор от коллектора нагнетания и перевести его на работу в пусковой трубопровод, разблокировать электродвигатель и приступить к раз­грузке компрессора, полностью открыть клапан выхода газа в пус­ковой коллектор, постепенно закрывать поворотные лопатки направ­ляющих аппаратов или дроссельную заслонку (после чего автомати­чески включают пусковой маслонасос) и нажатием кнопки «Стоп» выключить электродвигатель. При наличии турбины перекрыть клапан подачи на нее газа или пара.

Машинисту следует определить и записать в журнал время от момента выключения двигателей до полной остановки ротора. Ес­ли ротор вращается меньше определенного в инструкции времени, то это указывает на повреждение вкладышей подшипников или уплотнений. Для равномерного охлаждения подшипников следует прокачивать масло пусковым насосом не менее 20 мин после вы­ключения привода. Затем останавливают пусковой маслонасос, за­крывают задвижки на линии всасывания, поступления воды в маслохолодильник, промежуточные холодильники и холодильник электродвигателя. Далее осматривают и очищают компрессорный агрегат.


§ 77. Автоматическое управление центробежными компрессорными установками
Системы регулирования, противопомпажной и противовакуум-ной защиты предназначены для поддержания заданного постоянно­го давления нагнетания или всасывания при переменной произво­дительности; поддержания заданной производительности при из­меняющемся давлении; защиты от помпажа, образования вакуума во всасывающем трубопроводе компрессора.

На рис. 95 приведена типовая схема регулирования давления. Она включает регулятор давления и дроссельный орган с приводом от сервомотора. В качестве регулятора давления применяют гидравлический регулятор со струйной трубкой, двух-каскадным усилением и механизмом обратной связи. Механизм обратной связи обеспечивает устойчивость и плавность регулиро­вания.

Источником энергии работы регулятора служит отфильтрован­ное масло, подаваемое насосом под давлением 0,5 МПа.

Чувствительным элементом регулятора, воспринимающим дав­ление на линии нагнетания, служит сильфон, который с помощью рычажной системы перемещает струйную трубку. Струйная труб­ка через вторичный усилитель приводит в действие сервомотор двустороннего действия, поршень которого связан с дроссельным органом.

196

В качестве дроссельного органа используют дроссельную заслон­ку или дроссельный клапан.

Типовая схема регулирования производитель­ности принципиально не отличается от описанной выше. Вместо

регулятора давления в ней применяют гидравлический регулятор производительности со струйной трубкой, отличающейся от регуля­тора давления тем, что импульсное устройство с сильфоном замене­но мембранным импульсным устройством и механизмом ручной на­стройки.

На мембранное устройство регулятора действует перепад давле­ния до и после сужающего устройства (диафрагмы, трубы Вентури и др.) во всасывающем трубопроводе компрессора, являющийся по­казателем расхода газа.

Простым способом регулирования производительности служит перепуск газа с линии нагнетания на линию всасывания по байпас-ной линии.
Типовые схемы противопомпажной защиты по­строены на струйных регуляторах, упругих элементах и с примене­нием сигнализатора помпажа.



Регулятор со струйной трубкой снабжают двумя импульсными устройствами —мембранным и сильфонным. Первое воспринимает

импульс по расходу (пере­пад давления до и после сужающего устройства), второе — импульс по давле­нию нагнетания. Положение струйной трубки зависит от соотношения между расхо­дом газа и давлением на­гнетания. Струйная трубка: приводит в действие серво­мотор, поршень которого связан с противопомпаж-ным клапаном.

При нормальной работе компрессора противопом-пажный клапан закрыт. Ес­ли газ приближается к гра­нице помпажа, то клапан открывается, перепуская часть газа из линии нагне­тания в линию всасывания или в атмосферу. На рис. 96 приведена схема противопомпажной защиты и регули­рования производительности путем перепуска газа по байпасной линии. Предположим, что расход газа в технологической установке уменьшился по какой-либо причине. Тогда давление р2 увеличится. Регулятор давления 1 уменьшит подачу, и давление р\ уменьшится, а перепад давления Др=р2_р, увеличится. Регулятор перепада 2 увеличивает задание регулятору расхода 3, который начинает уве­личивать перепуск газа из линии нагнетания в линию всасывания, что, с одной стороны, приводит к уменьшению перепада Ар, а с дру­гой—к увеличению расхода через компрессор 4.

Противопомпажная защита на упругих элементах имеет мини­мальное количество поверхностей трения.

Регулятор состоит из двух отдельных импульсных устройств на упругих элементах (по напору и расходу), золотника и дроссельных шайб на подводе масла к импульсным устройствам и золотнику и имеет широкий диапазон настройки соотношения между напором и расходом.

Типовая схема противовакуумной защиты ана­логична схеме регулирования давления. В качестве импульса, вос­принимаемого сильфонным чувствительным элементом противова-куумного регулятора, используют давление газа во всасывающем трубопроводе. При падении давления газа на линии всасывания: ниже допустимого значения струйный регулятор обеспечивает от­крытие перепускного клапана и перепуск части газа из линии на­гнетания в линию всасывания. При восстановлении давления на линии всасывания клапан по команде регулятора закрывается и пе­репуск газа в линию всасывания прекращается.

Помимо приборов автоматического регулирования для безава­рийной работы оборудования применяют системы защиты, сигнализации, контроля и управления.

Система защиты контролирует заданный параметр и при дости­жении аварийного уровня параметра выдает электрический им­пульс, который поступает на реле аварийной остановки системы защиты компрессора.

Устройствами автоматической Ъстановки агрегата в электродви­гателях служит линейный выключатель, отключающий электродви­гатель от сети, в паровых и газовых турбинах —тяговый электро­магнит, воздействующий на управляющий золотник гидравлическо­го сервомотора стопорного клапана при подаче пара или топливного газа в турбину.

В центробежных компрессорных агрегатах используют также следующие виды защиты: от падения давления масла в смазочной системе, осевого сдвига ротора, перегрева подшипников, повышения давления в линии нагнетания, понижения перепада давлений между уплотняющим маслом и газом в концевых уплотнениях, подсоса воздуха на линии всасывания, перегрева газа в компрессоре вслед­ствие неудовлетворительной работы холодильников.

В автоматических системах имеется предупредительная звуко­вая и световая сигнализация при отклонении параметра от номи­нального значения.

Предупредительная сигнализация срабатывает при следующих нарушениях в работе компрессора: давление масла в смазочной си­стеме понизилось на 0,025 МПа по сравнению с минимальным зна­чением, температура подшипников достигла 65—70°С, уменьшился перепад давлений между маслом и газом в концевых уплотнениях, повысилась температура газа после холодильников, уровень масла в открытых баках в отсеке до фильтра повысился на 90 мм от нор­мального уровня, уровень масла в открытых баках в отсеке после фильтра понизился на 90 мм от нормального уровня, понизился уро­вень масла в баке закрытых маслосистем, понизилось давление во­ды, поступающей , на холодильники компрессорной установки, давление газа на линии всасывания, давление воздуха в корпусе главного электродвигателя во взрывозашищенном испол­нении.

В зависимости от сложности конструкции компрессорной уста­новки, а также степени автоматизации в схемах управления зало­жены блокировки: автоматическое включение пускового маслонасо-са при понижении давления масла в смазочной системе, а также при любом выключении главного электродвигателя, автоматиче­ское включение резервного маслонасоса при аварийном падении давления масла в смазочной системе, автоматическое включение

резервного маслонасоса системы уплотнений при падении перепада давлений масла и газя в концевых уплотнениях компрессора, за­прет пуска компрессорного агрегата при отсутствии давления масла в смазочной системе, запрет пуска компрессорного агрегата при на­личии аварийного импульса от схемы защиты, автоматическое от­крытие противопомпажного клапана при отключении привода.

В автоматических системах управления контролируют темпера­туру и давление газа, масла, воды в различных точках установки, температуру подшипников в различных точках установки, произво­дительность компрессора, перепад давлений масла и газа в конце­вых масляных уплотнениях, частоту вращения при приводе от паро­вой или газовой турбины.
§ 78. Возможные неисправности центробежных компрессоров

Вибрация компрессора — легкая вибрация вала, «зуд» на под­шипниках и некоторых местах корпуса в большинстве случаев про­исходят из-за увеличения зазоров между шейкой вала и вкладышем подшипника или выкрошивания баббита вкладышей, т. е. из-за дли­тельной работы, некачественной заливки вкладышей и загрязнения смазки. Вибрация может быть вызвана также неправильной цент­ровкой в муфтовых соединениях. В этом случае надо проверить центровку и сделать ее более точной.

Сильная вибрация центробежного компрессора наблюдается при работе его в зоне помпажа. Если нет антипомпажных устройств или они неисправны, то для выхода из зоны помпажа принимают меры, указанные в инструкции по обслуживанию компрессора.

Неспокойный ход компрессора может быть вызван заеданием в лабиринтных уплотнениях ротора или большими отложениями в них грязи. Надо остановить компрессор, вскрыть его, очистить лабирин­ты, подшабрить лабиринтные кольца, а если они окажутся повреж­денными, то заменить. Вибрация компрессора возникает также из-за значительного прогиба вала или неуравновешенности ротора вследствие его загрязнения, неравномерной коррозии, обрыва ло­паток рабочего колеса и других причин. Необходимо вскрыть ком­прессор, исправить вал и отбалансировать ротор.

Понижение производительности компрессора, постепенное повы­шение конечной температуры сжатого газа и выходящей охлаждаю­щей воды происходят по следующим причинам: увеличение сопро­тивления в холодильниках из-за забивки газовой части грязью, уменьшение подачи охлаждающей воды или повышение ее темпера­туры на входе, загрязнение трубок холодильника. Необходимо вы­яснить причину сокращения подачи воды и принять меры к ее уст­ранению. В случае забивки холодильников следует остановить ком­прессор, разобрать и очистить холодильники.

Появление сжимаемого газа в водяных полостях может быть следствием нарушения герметичности уплотнений, повреждения раз­вальцовки трубок в трубных решетках холодильника. Надо оста­новить компрессор, заменить прокладки, при нарушении герметич­ности холодильника опрессовать его, установить места повреждений и устранить их.

Чрезмерный нагрев подшипников вызывают:

попадание в масло воды и образование при прохождении ее че­рез масляный насос эмульсии, которая обнаруживается по усилен­ному появлению пены в маслобаке и сбросных масляных трубопро­водах. Вода в масле понижает его вязкость и может привести к расплавлению баббита во вкладышах подшипника. Вода попадает в масло через неплотности сальника и при повреждении разваль­цовки трубок в маслоохладителе, а также в том случае, когда дав­ление охлаждающей воды больше давления масла. Следует заме­нить масло и устранить дефекты, вызвавшие пропуск воды в масло;

недостаточное охлаждение масла в маслохолодильнике, в ре­зультате чего масло выходит из него с температурой выше 40°С. Для улучшения охлаждения масла в маслохолодильнике увеличи­вают количество поступающей воды или добавляют в систему све­жую воду с более низкой температурой. Если температура масла не снижается, то очищают от грязи и накипи водяное пространство маслохолодильника;

попадание в масло песка, который образует на шейке вала и по­верхности вкладышей царапины и задиры. Нарушается нормальное смазывание подшипников, которое приводит к выплавлению бабби­та и аварийному состоянию компрессора. Песок может попасть в масло сразу после монтажа смазочной системы из плохо очищенных маслопроводящих труб, камер подшипников и фасонных отливок маслопроводов. Песок и пыль попадают при небрежном заполнении маслобака маслом и ремонте маслосистемы. Для устранения этого дефекта всю маслосистему и подшипники разбирают, промывают и продувают. Масло фильтруют или пропускают через сепаратор — центрифугу. Задиры на шейках вала шлифуют;

недостаточный диаметр отверстия диафрагмы или перекрытие отверстия для подвода масла во вкладыш подшипника, в результате чего снижается подвод масла и происходит нагрев подшипника. Следует увеличить диаметр отверстия диафрагмы и устранить неточ­ность совпадения отверстий в корпусе подшипника и вкладыша;

недостаточные зазоры между шейкой вала и поверхностью вкла­дышей. Не обеспечивается попадание требуемого количества смазки между шейкой и вкладышами. Надо разобрать подшипники и рас­точить баббитовую поверхность вкладышей или подшипник переза­лить и обработать под необходимый размер.
§ 79. Безопасные условия эксплуатации компрессорных установок

Значительное повышение температуры и давления при сжатии взрывоопасных газовых смесей, запыление воздуха и загрязнение его продуктами разложения масла могут привести к пожарам взрывам на компрессорных установках. Смазочные масла при высо­кой температуре разлагаются, выделяя водород, предельный и не­предельный углеводороды, образующие с воздухом взрывоопасные смеси.

Поэтому машинист при эксплуатации компрессорных установок обязан тщательно следить за давлением и температурой газа по ступеням. Щит управления на рабочем месте машиниста должен быть хорошо освещен, чтобы отчетливо были видны шкалы мано­метров, показания электроприборов и сигнальные приборы комп­рессора. На компрессорной установке можно работать только в том случае, когда все контрольно-измерительные приборы и средства ав­томатики, защиты и сигнализации исправны.

Для защиты от разряда статического электричества компрессо­ры, аппараты и трубопроводы тщательно заземляют.

Утечка сжимаемых газов через неплотности может привести к повышению концентрации взрывоопасных и ядовитых газов. Утеч­ка газов в помещение автоматически регистрируется газоанализа­торами. Если концентрация газов в помещении превышает допус­тимую норму, машинист обязан доложить об этом начальнику сме­ны, надеть соответствующий противогаз и принять меры к устране­нию пропуска газов, а при значительных утечках остановить ком­прессор.

Машинист на рабочем месте должен находиться в соответству­ющей спецодежде, знать расположение, устройство и применение средств пожаротушения, пользоваться в качестве переносного осве­щения только взрывоопасной переносной лампой напряжением до 12 В, иметь около пускового щита резиновый коврик.

Машинисту запрещается: выполнять ремонт в аппаратах, ком­муникациях и узлах машины, находящихся под давлением; ремон­тировать движущиеся части компрессора и двигателя на ходу, электрооборудование; регулировать затяжку пружин на пружин­ных предохранительных клапанах и грузов на рычажных; остав­лять на рабочем месте открытыми проемы, тоннели, люки и другие опасные места, на компрессоре и двигателе — движущиеся или вращающиеся механизмы; находиться на рабочем месте без голов­ного убора и спецодежды.

Важное значение для безопасной эксплуатации компрессорных установок имеет строгое соблюдение установленных сроков провер­ки контрольно-измерительных приборов, своевременное переосви­детельствование сосудов, качественное и своевременное проведение технических осмотров и планово-предупредительных ремонтов.

Контрольные вопросы. 1. Как проводят подготовку к пуску, пуск и загруз­ку компрессорной установки? 2. Какой режим работы компрессора необходимо постоянно контролировать? 3. Для чего применяют автоматическую блокиров­ку? 4. Перечислите возможные неисправности поршневых компрессоров. 5. В чем состоит главная особенность эксплуатации центробежных компрессо­ров? 6. Какие меры необходимо принять для устранения возникшего помпа-жа? 7. Как устраняют неисправности центробежных компрессоров в процессе работы? 8. Назовите безопасные условия эксплуатации компрессорных уста­новок.