особенности эксплуатации мембранных компрессоров
презентация к уроку

Слайд 1

Особенности эксплуатации мембранных компрессоров

Слайд 2

ТИПЫ И МОДИФИКАЦИИ МЕМБРАННЫХ КОМПРЕССОРОВ Мембранный компрессор по своему устройству и принципу действия относится к машинам объемного типа, где сжатие рабочего газа происходит посредством уменьшения объема камеры сжатия при возвратно-поступательном движении рабочего органа. Такое движение обеспечивается кривошипно-шатунным механизмом, являющимся неотъемлемой частью всех компрессоров данного типа. В мембранных компрессорах в качестве рабочего органа выступает гибкая металлическая или полимерная мембрана, зажатая по периметру между крышкой и цилиндром и приводимая в колебательное движение Применяются мембранные компрессоры двух типов: с приводом гибкой мембраны непосредственно от кривошипно-шатунного механизма (используется для малых производительностей при меняющем давлении) и с гидровлическим приводом (для обеспечения высоких давлений).

Слайд 3

В зависимости от производительности выпускаются одно и двухступенчатые компрессоры. Одноступенчатые могут быть с одним или двумя мембранными блоками. Двухступенчатые мембранные компрессоры имеют по два мембранных блока. Расположение мембранных блоков угловое. Мембранные компрессоры имеет четыре модификации, в зависимости от свойств сжимаемого газа и условий эксплуатации по уровню взрыво - и пожаробезопасности. Основные признаки модификаций: М1 – для сжатия неагрессивных газов во взрывобезопасных помещениях. Ограничительные диски мембранных блоков – из черной стали, автоматика – типа АМК, двигатель – в общепромышленном исполнении. М2 – для сжатия агрессивных газов во взрывобезопасных помещениях. Ограничительные диски мембранных блоков – из нержавеющей стали, автоматика – типа АМК, двигатель – в общепромышленном исполнении. М3 – для сжатия неагрессивных газов во взрывоопасных помещениях класса В-1а (по ПУЭ). Ограничительные диски мембранных блоков – из черной стали, автоматика – взрывозащищенная типа АМКВ, двигатель – во взрывозащищенном исполнении. М4 – для сжатия агрессивных газов во взрывоопасных помещениях класса В-1а (по ПУЭ). Ограничительные диски мембранных блоков – из нержавеющей стали, автоматика – взрывозащищенная типа АМКВ, двигатель – во взрывозащищенном исполнении.

Слайд 4

Устройство и принцип работы мембранного компрессора с приводом от кривошипно-шатунного механизма Оба клапана размещены в чугунной крышке цилиндра, снабженной для охлаждения ребрами. Блок-картер машины также чугунный с расточками для опорных подшипников вала. Мембраны изготовляют из материалов, допускающих большое число циклов нагружения при относительно больших прогибах, например, резина, полимеры или металлы. Мембрана из эластичного материала прикреплена в центре к штоку, имеющему возвратно-поступательное движение от эксцентрика, сидящего на коренном валу компрессора. Мембрана защемлена по периферии так, что между ней и крышкой образована герметичная полость сжатия, полностью изолированная от механизма движения. Жесткая связь мембраны со штоком позволяет допускать довольно высокую угловую скорость вращения вала (примерно до 100 рад/сек).

Слайд 5

Вращательное движение приводного вала преобразуется в возвратно-поступательное движение штока, жестко связанного с гибкой мембраной. В результате колебаний мембраны объем камеры сжатия сначала увеличивается – порция газа попадает в камеру через впускной клапан, а затем уменьшается – сжатый газ через выпускной клапан подается на выход компрессора.

Слайд 6

Устройство и принцип работы мембранного компрессора с гидравлическим приводом

Слайд 7

Возвратно-поступательные движения поршню передаются через кривошипно-шатунный механизм. В свою очередь, поршень через слой гидравлической жидкости воздействует на мембрану, заставляя ее совершать колебательные движения. При движении поршня вправо мембрана прогибается в том же направлении и прилегает к распределительному диску. Газовая полость в это время заполняется газом через всасывающий клапан. При движении поршня влево гидравлическая жидкость через отверстия в распределительном диске воздействует на всю поверхность мембраны, заставляя ее выгибаться в сторону крышки и сжимать газ, который, в конце цикла, через нагнетательный клапан подается на выход компрессора. При работе компрессора мембрана полностью изолирует сжимаемый газ от внешней среды и от жидкости гидропривода. Она нагружена со стороны ограничительного диска давлением газа, а со стороны вала – давлением жидкости. Величина этих давлений непрерывно меняется, но в течение всего периода движения мембраны поддерживается некоторая минимальная их разность, необходимая для преодоления внутренних упругих сил мембраны. Слабая зависимость предельного по прочности состояния мембраны от величины давления нагнетаемого газа позволяет применять относительно тонкие мембраны даже в ступенях высокого давления

Слайд 8

Работа мембранного блока Объем масла, вытесняемый поршнем в гидравлическую полость несколько больше, чем объем газовой полости. Поэтому, как только мембрана достигнет внутренней вогнутой поверхности крышки, давление масла в гидравлической полости резко возрастает. Возникает необходимость «сбросить» излишки масла из гидравлической полости. Для этого служит перепускной клапан. Он открывается при строго определенном (регулируемом) давлении на его входе и сбрасывает остатки масла в картер компрессора. Таким образом, настроив давление открытия перепускного клапана, мы тем самым определяем, до какого максимального давления может быть сжат газ в газовой полости мембранного блока. Но если в каждой фазе сжатия часть масла будет удаляться из гидравлической полости, его количество будет достаточно быстро уменьшаться. Оно станет недостаточным для создания необходимого давления сжатия газа. Для решения данной проблемы в компрессоре предусмотрен компенсационный насос . Он небольшими, но точно рассчитанными при проектировании компрессора порциями возвращает масло в гидравлическую полость в конце каждой фазы всасывания (когда давление в полости минимально). Невозвратный клапан предотвращает воздействие высокого давления во время фазы сжатия на выход компенсационного насоса .

Слайд 9

Пневматическая схема мембранного компрессора