// //
Дом arrow Научная литература arrow Компрессоры arrow Лекция №7 Шатуны
Лекция №7 Шатуны

Лекция №7

Шатуны.

1. Лекция №7 Шатуны (… компр.)  Лекция №7 Шатуны (вы.. компр).

2. Конструкция шатуна

3. Уд. давление в верхней головке

5. Материалы шатунов

6. Точность изготовления шатунов

7. Чистота обработки шатунов

Лекция №7 Шатуны,          кг/см2

где d – диаметр пальца, см;

l- длина шатунного подшипника,

l = (1,1 – 1,4)d, см;

Kmax = 120 – 150 кГ/см2 – когда зазор выбран в одну сторону.

Kmax = 250 – 400 кГ/см2 – для компрессора двойного действия

Уд. давление в нижней головке

 

Лекция №7 Шатуны

где l – рабочая длина подшипника, см.

d – диаметр подшипника нижней головки, см.

Kmax = 110 кГ/см2 – при вкладышах, залитых баббитом

Kmax = 150 кГ/см2 – при вкладышах, залитых бронзой.

 

Унификация и нормализация

Унификация – метод конструирования машин из ряда одинаковых узлов и деталей.

Нормализация – установление определенных (стандартных типов широко применяемых деталей различных механизмов.

Унификация:

1.     Сокращение времени на проектирование

2.     Сокращение времени на подготовку производства

3.     Возможность более рациональной организации производства и применение более совершенной технологии.

4.     Большая возможность специализации отдельных заводов.

Унификация П. К. производится по двум направлениям: по цилиндрам и по базам.

Смазка поршневых компрессоров

1.     Требования, предъявляемые к маслам.

2.     Лекция №7 ШатуныСмазка цилиндров МС-20     ГОСТ 1013-49

                                      МК-22

а) путем разбрызгивания

б) вводом распыленного масла в потоке всасываемого газа

в) смазка цилиндров подачей масла под давлением.

3. Смазка механизма движения

а) разбрызгивание (малые компрессоры не для длительной работы)

б) принудительная смазка механизма движения

Нормы расхода масла

Наиболее строго ограничивают смазку цилиндров воздушных компрессоров. Расход масла для цилиндров низкого и среднего давлений следует определять, исходя из следующих норм: 0,0025 г на 1 м2 смазываемой поверхности для горизонтальных компрессоров и 0,002 г на 1 м2 – для вертикальных.

Часовой расход масла m (г/ч) составляет m = 7200 gПДSn, формула VIII.

Где Д – диаметр цилиндра, м;

       S – ход поршня, м;

       n  - частота вращения, сек-1;

      g – расход масла на 1 м2 смазываемой поверхности, г/м2

Для повышения давлений значения g определяются по рис. VIII.1. (новый Френаль.)

Для газовых компрессоров, в которых не происходит образование нагара, можно рекомендовать те же нормы расхода масла или повышенные на 50%, а для компрессоров коксового газа при недостаточной его очистке – увеличенные в два-три раза.

Расход масла в сальниках составляет 0,01 – 0,03 г на 1 м2 смазываемой поверхности штока, причем большие значения указаны для сальников высокого давления. В новых компрессорах  время приработка поршней и цилиндров, которые у больших компрессоров длятся до двух недель, подвод масла удваивают.

Потери масла в системе циркуляционной смазки механизма движения составляет в месяц около 5 – 20% минутной производительности насоса. Смену масла производят через 306 месяцев, не допуская содержания воды в масле более 2,5%, твердых включений более 2%, значения кислотного числа (в мг КОН на 1 г масла) более 1,5 и повышения вязкости более, чем на 25%.

 

По «Правилам устройства и безопасной эксплуатации..»

«Температура воздуха после каждой степени сжатия компрессора в нагнетательных патрубках не должна превышать максимальных значений, указанных в инструкции завода –изготовителя и быть не выше 170 °С для общепромышленных (в том числе используемых в угольной промышленности) компрессоров, а для компрессоров технологического назначения должна соответствовать предусмотренной в технологических регламентах, но не выше 180° С.

 

Смазка механизма движения (Кондратьева)

1.     Для разогрева холодного масла перед пуском компрессора емкость снабжают змеевиком, по которому можно пропускать пар или горячую воду.

2.     Избыточное давление масла за насосом 0,3 – 0,6 МПа поддерживается перепускным клапаном.

3.     Приемный фильтр делают из сетки с размером ячеек до 0.6х0,6 мм. За насосом устанавливают фильтр для очистки всего потока нагнетаемого масла от частиц размером более 0,08 мм, а некоторые фирмы – 0,02 мм.

4.     Рекомендуется доводить очистку масла до размера частиц, не превышающего минимальной толщины смазочного слоя в подшипниках (10-15 …) Для отделения таких частиц применяют фильтры тонкой очистки, через которые обычно пропускают часть масла (10 – 15%). Все масло профильтровывается после нескольких циклов обращения.

5.     Температура масла после масляного холодильника должна быть не более 45°С.

6.     Размеры трубопроводов принимают по допустимой скорости масла 1 – 1,5 м/с.

7.     Для смазки механизма движения (кривошипно-шатунных механизмов) применяют индустриальные масла U 40А или U 50А по ГОСТ 20799-75. Допускается применение других масел и присадок.

8.     Фильтры тонкой очистки задерживают не только мельчайшие твердые частицы размером от 0,001 мм, но и продукты разложения масла: смолисто-асфальтовые вещества, органические кислоты и окислы.

 

Смазка цилиндров и сальников (Кондратьева)

1.     Количество подаваемой смазки принимают в зависимости от площади поверхности трения, частоты вращения вала компрессора (число ходов) и давления, действующего на поршень или сальник.

2.     Для смазки цилиндров и сальников в газовых компрессорах должны применяться масла с температурой вспышки на 20-50°С выше других компрессоров – на 40-50°С.

 

3.     Специальными маслами для смазки цилиндров и сальников являются компрессорные масла К-12 и К-19 по ГОСТ 1861-73 и компрессорные из сернистых нефтей КС-19 ГОСТ 9243-75.

4.     При сжатии газов, которые разжижают масло, а также в тяжелых условиях по температуре и при наличии в газе механических примесей применяют вязкие масла – цилиндровые 38 и цилиндровые 52 (Вапбр) по ГОСТ 6417-72 и масло для прокатных станов П-28 по ГОСТ 6480-53.

5.     Для компрессоров, сжимающих кислород, хибр, этилен для производства полиэтилена и в других особых случаях применяются специальные смазки (водомыльная и водоглицериновая смесь, специальные синтетические масла, кремний-органические соединения и др.)

Для компрессоров сверхвысокого давления, сжимающих этилен, применяются белое нефтяное масло…..

Схема циркуляционной смазки бескрейцкопфного компрессора

Лекция №7 Шатуны

Производительность масляного насоса следует рассчитывать по количеству тепла, которое должно быть отведено маслом от трущихся поверхностей. Принимая, что трение в механизме движения у крейцкопфных компрессоров составляет не более 30%, а у бескрейцкопфных компрессоров не более 20% от общей потери энергии на трение в компрессоре, можно считать, что расход масла S0 (л/мин), нужный для отвода выделяющегося тепла, равен

Лекция №7 Шатуны, л/мин

Nk – мощность на валу компрессора, кВт;

с

t1 – начальная температура масла, °С;

t2 – конечная температура масла, которую допускают в компрессорах с крейцкопфном до 60°С;, а в бескрейцкопфных – до 70°С.

Производительность насоса S, учитывая износ, выбирают с избытком, равным 50-100 %, т.е. S = (1,5 – 2) S0, причем меньший запас – для крупных компрессоров.

В летних условиях температурный перепад (t2 – t1)  в системах с охлаждением масла в холодильнике равен 20-25°С, а в системах без него 10-15°С. Системы с охлаждением масла в холодильниках применяют преимущественно для крейцкопфных компрессоров.

СИ.

Лекция №7 Шатуны, л/с;

где Nk – мощность на валу компрессора, кВт;

с

t1 – начальная температура масла, °С;

t2 – конечная температура масла, °С.

 

Смазка поршневых компрессоров

Назначение смазки:

1.     Уменьшение износа трущихся поверхностей

2.     Снижение расхода энергии на трение и, следовательно, повышение КПД машины.

В компрессорах, как и в других поршневых машинах, смазка выполняет также две вспомогательные функции:

1. Охлаждает трущиеся поверхности механизма движения

2. Повышает плотность поршневых колец и сальников.

К смазочным маслам предъявляются следующие основные требования:

1. Способность образовывать устойчивую масляную пленку на трущихся поверхностях.

2. Химическая инертность к материалам деталей маслопроводов и трущихся поверхностей, а также к газам, окружающим узлы трения.

В компрессорах бескрейцкопфного типа смазку механизма производят тем же маслом, которое служит для смазки цилиндров – обычно компрессорным маслом, зашитым в картер.

В компрессорах крейцкопфного типа для механизма движения обычно применяют индустриальные масла, а для сальников и цилиндров – компрессорные или другие масла или жидкости соответственно сжимаемому газу.

Масла для смазки цилиндров не должны образовывать эмульсий с водой.

«Правила устройства и безопасности эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов», 1973.

П. 3-22, стр 21.

Очистка воздухосборников, влагомаслоотделителей, промежуточных и нагнетательных воздухопроводов всех ступеней от масляных отложений должна производиться не реже одного раза за 5000 ч. Работы компрессора способом, не вызывающим коррозию металла, по инструкции, утвержденной главным инженером предприятия.

Рекомендуется очистку воздухопроводов и аппаратов производить 3% -ным раствором сульфанола.

После очистки должна производиться продувка сжатым воздухом в течение 30 мин (не менее).

Рассмотрим смазку цилиндров воздушных поршневых компрессоров.

Смазочное масло в цилиндре компрессора располагается тонком слоем на поверхностях цилиндра, поршня, штока, крышек цилиндра и клапанов,  а также в виде паров в объеме сжимаемого газа. Большие поверхности контакта масла и воздуха, высокие давления и температуры способствуют окислению наименее стойких к испарению легколетучих компонентов масла.

Скорость окисления масла примерно пропорциональна давлению воздуха. Этот процесс также очень чувствителен к изменению температуры. Заметное окисление смазочных масел наступает при достижении температуры 60°С. Последующее повышение температуры на каждые 10 °С увеличивает скорость окисления в 2-3 раза. В результате на поверхностях цилиндра образуется слой продуктов окисления, который называют нагаром.

Исследования взрывов воздушных компрессорных установок показали, что причиной их является образование нагара в нагнетательном трубопроводе и в ресивере.

ГОСТ 18985-79

Компрессоры воздушные поршневые стационарные общего назначения.

Технические условия.

П.2.4  В компрессорах расход масла для цилиндров на 1 м2 смазываемой поверхности не должна превышать крейцкопфных.

0,0025 г – для горизонтальных;

0,002 г – для вертикальных;

в бескрейцкопфных – 0,005 г

Расход масла на смазывание сальников не должен превышать 0,01 г на 1 м2 смазываемой поверхности штока.

Взрыв смеси паров масла с воздухом возможен только при содержании от 30 л до 42 мг масла на 1 л воздуха (Френкель, 1969, стр. 454).

Нагар образуется из легкообразной пленки, представляющей собой загустевшее после испарения легких фракций масло. Откладываясь на металлических частях и подвергаясь окисляющему действию горячего воздуха, масляные отложения карбонизируются, образуя в конечной стадии своего превращения соединение типа асфальтенов и твердых углистых образований – карбоидов. Согласно исследованиям, основную массу нагара (до 50%), составляют асфальтогеновые кислоты, являющиеся продуктами окисления масла. Вносимая воздухом пыль, отлагаясь вместе с нагаром, способствует окислению мала и затвердению нагара.

Нагар наиболее интенсивно образуется на поверхностях клапанов и той части цилиндра, в которой масло соприкасается со сжатым и наиболее нагретым воздухом. Образование нагара на поверхностях клапанов увеличивает их гидравлическое сопротивление. Слой нагара на поверхности цилиндра ухудшает охлаждение и увеличивает износ деталей и потери на преодоление трения.

Отложение нагара на поверхности поршневых колец и в поршневых каналах ухудшает герметичность поршня и может привести к заклиниванию поршневых колец.

В ряде случаев причиной воспламенения нагара служит искра механического или электрического происхождения, возникающая в цилиндре или в нагнетательном трубопроводе вследствие механических ударов или электростатических разрядов при движении частиц твердых тел в потоке сжатого воздуха. Горение, возникнув в одной точке, постепенно распространяется вдоль трубопровода, резко повышая в нем температуру и испарение масла из отложений нагара, содержащих до 30% масла. В отдельных случаях концентрация паров достигает предела взрываемости, и тогда горение завершается взрывом. В ряде случаев взрыв протекает с детонацией, вследствие чего разрушение трубопровода происходит сразу во многих местах и на большом участка.

Содержащиеся в нагаре кислоты вызывают коррозию цилиндров, поршней и клапанов, а корбоиды, представляющие собой частицы высокой твердости, способствуют их износу.

Нагнетательные трубопроводы следует по возможности выполнять короткими  прямыми, а поверхности их – гладкими и некоррозирующими.

 

Масла для смазки цилиндров и сальников

Характеристика масел

К-12 ГОСТ 1861-73

К-19 ГОСТ 1861-73

К-19 ГОСТ 9243-753

К3-10 ТУ 38,1011207-89

МК-22 ГОСТ 1013-49

1. Вязкость кинематическая при 100°С, мм2/с (сСт)

11-14

17-21

18-22

8,8-10,5

 

2. Температура вспышки (не менее), °С

3. Температура застывания (не выше), °С

-25

-15

-15

-10

-14

 

Масла для смазки механизма движения

 

Наименование масел

Вязкость кинематическая при  50°С, мм2/с

Температура, °С

 

Вспышки

застывания

1. Индустриальные 30

27-33

180

-10

2. Индустриальные 45

38-52

190

-15

3. Индустриальные 50

48-58

200

-20

4. Авиационные МК-22

40-50

230

-14

 

Масло компрессорное КЗ-20 ТУ 38 1011207-89. срок действия с 29.03.89 по 20.03.94.

Содержит присадки, улучшающие антиокислительные, смазывающие и антигенные свойства.

Наименование

значение

 

 

КЗ-10

КЗ-20

1.     Вязкость кинематичеcrая, мм2/с ) сСm

     при 100 °С

     при 40°С

 

8,8 – 10,5

73,7-96,2

 

17-23

2. Зольность базового масла, % не более

0,005

0,12

3. Коксуемость, % не более

0,2

0,4

4. Содержание лах.прмесей,%

Отсутствие

0.007

5. Содержание воды

Следы

Отсуствие

6.Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, °С не ниже

205

250

7. Температура застывания, °С, не выше

-20

-15

8. Масловая доля серы %, не более

0,65

0,32

9. Предельно-допустимая концентрация паров углеводородов масла в воздухе рабочей зоны, мг/м3

300

300

 

Масло КЗ-20 ТУ38.401700-88. Срок действия с 22.06.88 до 22.06.90.

Применяется для смазки поршневых компрессоров высокого давления. Масло содержит присадки, улучшающие антиокислительные, антиизносные и антипенные свойства.

Согласно «Правилам устройства и безопасности эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов» (1973г).

1.     Масляные фильтры в системе принудительной смазки и приемная сетка масляного насоса должны очищаться в сроки, предусмотренные графиком, но не реже одного раза в два месяца.

2.     Масляный насос и лубрикатор должны очищаться не реже одного раза в полтора месяца.

Взрыв смеси паров масла с воздухом возможен только при содержании от 30 до 42 мг масла на 1 л воздуха.

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.