причины неисправностей и способы предотвращения

Компрессоры: устройство и причины нарушенного функционирования

Компрессор представляет собой устройство, преобразующее энергию в механическую работу. Он сжимает и перемещает под давлением воздух и другие газообразные вещества.

Такие энергетические машины благодаря высокому коэффициенту полезного действия получили широкое распространение в:

• Быту
• Газовой и нефтяной промышленности
• Строительстве
• Энергетике
• Металлургии
• В пищевой промышленности
• Машиностроении
• Медицине
• Дорожно-монтажных работах

В отраслях, где чистота выпускаемого воздуха и отсутствие в нем посторонних веществ и твердых частиц имеют большое значение, особой популярностью пользуются безмасляные воздушные компрессоры. Плюсом также является отсутствие необходимости приобретали дополнительные очистительные фильтры и постоянно доливать масло.

Компрессоры делятся на два основных вида: поршневые и винтовые.

Ключевым элементом первых является поршень, за счет возвратно-поступательных движений которого происходит сжатие воздуха. Во вторых эту функцию осуществляют вращающиеся навстречу друг другу винты.

Преимущества винтовых компрессоров:

• Работают беспрерывно
• Высокая производительность
• Редкая необходимость ремонта

Недостатки:

• Высокая стоимость
• Не предназначены для работы в помещении с повышенной запыленностью

Преимущества поршневых компрессоров:

• Низкая стоимость
• Работают в загрязненных условиях

Недостатки:

• Необходимость постоянного технического обслуживания
• Высокий уровень шума и вибраций

За преобразование какой-либо энергии в механическое действие в любом устройстве отвечает главный рабочий компонент – двигатель.

Неблагоприятные условия эксплуатации и отсутствие планового обслуживания могут привести к некорректной работе двигателя. Он гудит, но нагнетание не происходит, не запускается вообще и т.д.

Причиной неработоспособности двигателя могут быть:

• Недостаточное напряжение сети
• Повышенное трение
• Коррозия металлических деталей
• Попадание абразивных частиц
• Перегрев
• Заклинивание поршневой группы
• Плохой контакт в электрической цепи
• Перегрузки

К выходу винтового компрессора из строя может привести попадание внутрь абразивных частиц. Они вызывают соприкасание винтов, образование задиров и интенсивный износ.

В конструкции поршневого устройства много деталей, который постоянно взаимодействуют друг с другом, поэтому повышенное трение и перегревы являются актуальной проблемой.

Ремонт двигателя компрессора и способы предотвращения поломок

Некоторые неисправности можно устранить самостоятельно. И сделать это нужно сразу после их обнаружения.

Ремонт двигателя компрессора включает в себя следующие этапы:

• Демонтируются все узлы устройства
• Очищаются корпус и элементы двигателя
• Проводится полная диагностика всех компонентов
• Заменяются износившиеся детали
• Замеряются и устраняются зазоры
• Выполняется ремонт коленчатого вала при необходимости
• Дорабатывается и корректируется геометрия компонентов

Ремонт – времязатратный и иногда очень дорогостоящий процесс. Чтобы его избежать необходимо обеспечить качественный технический уход за деталями устройства. Для винтовых компрессоров подходят антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY 1007 и MODENGY 1014, для поршневых – MODENGY Для деталей ДВС.

Причина потери производительности и преждевременного износа поршневого устройства – повышенное трение. Снизить его коэффициент позволяет покрытие MODENGY Для деталей ДВС.

Рис. 1. Элементы поршневого компрессора с покрытием MODENGY

Покрытия MODENGY 1007 и MODENGY 1014 препятствуют налипанию пыли и прочих загрязнений, нарушающих стабильное функционирование винтового компрессора, поскольку образуют на поверхностях деталей гладкую сухую пленку.

Рис. 2. Роторы винтовых компрессоров до и после нанесения покрытия MODENGY

Материалы также эффективно защищают металлические детали от воздействия коррозии и других неблагоприятных факторов. Они не нуждаются в частом обновлении, поскольку наносятся однократно и работают весь срок эксплуатации механизма.

Передвижной компрессор Chicago Pneumatic CPS350-12 CD F CS AF/WS

Сравнить

• Добавить к сравнению
• Версия для печати

• Характеристики
• Описание
• Производитель
• Преимущества
• Гарантия
• Сервис

Технические характеристики

Габариты

• Длина

  3790 мм

• Ширина

  1900 мм

• Высота

  1850 мм

• Масса

  1680 кг

Дополнительная информация

• Наличие частотного преобразователя

  нет

• Передвижной

  Да

• Тип охлаждения

  воздушное

• Дополнительно

  Система холодного старта

• Производитель

  Бельгия

Гарантия

Производитель

Компания Chicago Pneumatic более 110 лет производит пневмооборудование и инструмент под маркой, известной во всем мире профессионалам самых разных отраслей. Вся продукция «Чикаго Пневматик» обязательно проходит через строгую систему испытаний и проверок качества на каждом этапе технологического процесса (разработка, производство, поставка и послепродажное обслуживание). Это позволяет гарантировать стабильно высокую производительность.  Накопленный опыт и передовые инженерные решения дают возможность производить инструмент и оборудование, соответствующее самым современным стандартам в области энергоэффективности, безопасности и качества.

Описание

Серия дизельные передвижные

Экономичные и надежные мобильные дизельные компрессора обладают превосходными показателями производительности и экономичности. Низкий уровень шума (<98 дБ) для компрессора такой высокой мощности является несомненным плюсом. Надежная конструкция и защита рабочих агрегатов оцинкованным и окрашенным кожухом позволяют использовать компрессор в самых тяжелых условиях. Богатый выбор опций для компрессоров данной серии помогает профессионалам выбрать модификацию, максимально подходящую техническим задачам.

Компрессор может быть выполнен на шасси и на раме.

Преимущества

• Используются винтовые блоки Atlas Copco и двигатели ведущих производителей Deutz/ Сummins/ Kubota, отличающиеся экономичностью и большими межсервисными интервалами;
• Работает от дизельного двигателя с водяным охлаждением;
• Мощность двигателя передается на компрессор через сверхпрочное соединение;
• Корпус компрессора содержит два винтовых ротора, смонтированные на шариковых и роликовых подшипниках;

• Впрыскиваемое масло используется для целей уплотнения, охлаждения и смазки;

• Сжатый воздух выходит из пневмовентилей;
• Компрессор снабжен системой непрерывного регулирования и продувочным клапаном, который интегрирован в разгрузочный клапан;
• Давление воздушного приемника поддерживается между предварительно установленным рабочим давлением и соответствующим давлением разгрузки;
• Тепловой выключатель защищает компрессор от перегрева;
• Воздушный приемник снабжен предохранительным клапаном;

• Двигатель оснащен выключателями, срабатывающими от низкого давления масла и высокой температуры теплоносителя;
• Двигатель оснащен охладителем с охлаждающей жидкостью, а компрессор имеет масляный охладитель.

Охлаждающий воздух генерируется с помощью вентилятора, работающего от двигателя;
• Блок компрессора/двигателя поддерживается в раме резиновыми буферами. Устройство имеет регулируемое дышло с буксировочной проушиной и стояночным тормозом;
• Компрессор с закрытым кожухом изготовлен для длительной и комфортной эксплуатации. Если температура окружающей среды не превышает 40С, то компрессор полностью раскроет свои возможности. В случае перегрева, система охлаждения включает алюминиевый радиатор с осевым вентилятором;
Установка смонтирована на прочном основании и закрыта прочным погодозащитным и шумопоглощающим кожухом. Кожух имеет две широко открываемые крышки для доступа к обслуживаемым агрегатам и узлам установки;

• Кузов имеет отверстия в передней и задней частях для забора и выхода охлаждающего воздуха и навесные двери для технического обслуживания. Внутри кузов футерован звукопоглощающим материалом; • Высокая надежность благодаря использованию комплектующих лучших мировых производителей; • Прицепные компрессоры могут быть зарегистрированы в ГИБДД и беспрепятственно перевозиться по автодорогам; • Оцинковка корпусных деталей и порошковая окраска предотвращают ржавчину, обеспечивая тем самым сохранность кузова.

 

Сервис

Замена	ТО 50 часов (ТО-0)	ТО 500 часов (ТО-1)	ТО 1000 часов (ТО-2)
Масло двигателя
Масляный фильтр двигателя
Масло компрессора
Масляный фильтр компрессора
Топливный фильтр тонкой очистки
Воздушный фильтр
Топливный фильтр грубой очистки
Сепаратор маслоотделитель
Антифриз

Основы работы с компрессорами

Основы работы с компрессорами Вернуться на главную страницу Purdue AAE Propulsion. Вернуться на страницу Основы газотурбинного двигателя.

---

Компрессор работает, чтобы увеличить давление воздуха, чтобы обеспечить условия, благоприятные для сгорания и расширения горячих газов через турбина. На первый взгляд может возникнуть вопрос, зачем двигателю компрессор совсем. Однако без компрессора двигатель никогда бы не смог развить статическая тяга. Двигатели, в которых не используются компрессоры (или турбины), называются прямоточными воздушно-реактивными двигателями; эти устройства должны полагаться на сжатие воздуха только от впуска и не могут быть запущены, пока они не достигнут околозвуковых скоростей. По этой причине двигатель с компрессорным приводом можно использовать в гораздо более широком диапазоне диапазон условий. Эффективность компрессора измеряется с точки зрения энергии потери (из-за трения и отрыва потока), возникающие при процесс сжатия.

«Ступень» компрессора состоит из движущегося часть (крыльчатка или ротор) и неподвижная часть (диффузор, или статор). В большинстве устройств повышение давления происходит в обеих частях сцены.
	Компрессоры делятся на две большие категории. Первый тип компрессора центробежный или кольцевой компрессор . Его крыльчатка ускоряет поток, отбрасывая его наружу. Это также увеличивает давление. Давление увеличивается дальше, и поток замедляется, когда поток встречается с диффузорами, которые окружают рабочее колесо. Преимущества центробежного компрессора заключаются в том, что его проще сконструировать и производство, и это часто может увеличить давление достаточно для эффективного сжигание только в одну ступень. Однако поток воздуха для центробежного компрессора значительно ниже, чем у осевого, и степень сжатия у него обычно ниже, что означает, что он гораздо менее эффективен для создания тяги и меньше расходует топлива. эффективный. Следовательно, это чаще наблюдается в небольших двигателях, где производственные преимущества перевешивают недостатки производительности; в шахте двигатели, где тяга не имеет большого значения; и в промышленных применениях, где тяга вообще не имеет значения. (Турбокомпрессор во многих спортивных автомобилях состоит из центробежного компрессора и турбины.)
	Другой тип компрессора является осевым компрессором . В то время как осевые компрессоры могут вместить больший поток воздуха, чем центробежные конструкции того же размера, роторно-статорная ступень, как правило, не обеспечивает достаточное сжатие для большинства приложений. По этой причине многоступенчатые обычно используются устройства. Современные двигатели могут использовать 10-15 компрессоров. этапы. Преимущества осевого компрессора заключаются в более высокой производительности и большей производительности. степень сжатия, что приводит к более высокой тяге и топливной экономичности. Этот делает его более подходящим для приложений, где тяга самого двигателя движущая сила самолета.

Вернуться на главную страницу Purdue AAE Propulsion. Вернуться на страницу Основы газотурбинного двигателя.

Что такое остановки компрессора реактивного двигателя и как их можно предотвратить?

Вы, должно быть, слышали или даже сталкивались с глохнущим двигателем в автомобиле. Но знаете ли вы, что реактивные двигатели тоже страдают от глохнет? Эти остановки, или, точнее, остановки компрессора двигателя, вызваны нестабильностью воздушного потока внутри двигателя.

Что вызывает остановку компрессора

Работа компрессора в реактивном двигателе заключается в сжатии воздуха на впуске. Это сжатие вызывает увеличение давления воздуха. В то же время он уменьшает скорость воздуха. Узел компрессора состоит из лопаток ротора и статора. За каждым ротором следует статор. Роторы являются движущимися телами, а статоры остаются неподвижными.

Когда воздушный поток проходит через роторы, происходит чистое увеличение скорости воздушного потока, и, когда он проходит через статоры, кинетическая энергия в нем преобразуется в энергию давления. Это делается путем создания расходящихся проходов между лопастями ротора и статорами.

В типичном реактивном двигателе повышение давления в каждой паре ротора и статора довольно мало и составляет примерно от 1,1 до 1,2:1. Это означает, что для достижения степени сжатия, скажем, 20:1 потребуется несколько роторов и статоров. В двигателях раннего поколения это делалось на одном узле турбины компрессора или на одном золотнике. Это была одна из основных причин, по которой их часто подвергали киоскам.

Как происходит зависание? Лопасти ротора компрессора представляют собой небольшие аэродинамические поверхности, подобные крыльям. Из-за этого им требуется, чтобы воздух обтекал их под оптимальным углом атаки. Если этот угол слишком мал или слишком велик, лопасти больше не смогут поддерживать равномерный поток воздуха внутри двигателя. Угол атаки на ротор создается оборотами компрессора и осевой скоростью воздушного потока .

Изображение: Оксфорд ATPL

Реактивные двигатели

(особенно с одной катушкой) имеют фиксированные лопасти ротора, обеспечивающие наилучшие характеристики при очень высоких оборотах. При низких оборотах сбивается угол атаки по лопасти и нарушается воздушный поток внутри двигателя. Двигатели раннего поколения нередко глохли при рулении по земле, поскольку на этом этапе обороты двигателей работали ниже оптимальных.

Фото: клипперарктика через Wikimedia Commons

Чтобы дать вам пример того, как это работает на самом деле, вы можете представить себе компрессор двигателя, работающий со скоростью 100% (оптимальная скорость вращения). В этом состоянии он может сжимать воздух со степенью сжатия 20:1.

Это означает, что воздух, проходящий через узел компрессора, становится все меньше и меньше в объеме. На выходе он сжат до 20:1. В этом сценарии, поскольку лопасти оптимизированы для работы на 100% оборотах в минуту, роторы могут получить оптимальный угол атаки, а воздушный поток внутри двигателя остается равномерным.

Теперь предположим, что мы уменьшили обороты двигателя примерно до 50%. Это снижает скорость компрессорного агрегата, и поступающий в него воздух сжимается уже не до 20:1, а, скажем, примерно до 8:1. В этом случае больший объем воздуха проходит через компрессор с более высокой скоростью или более высокой осевой скоростью.

Из-за этого сбивается угол атаки лопастей и нарушается воздушный поток внутри двигателя. Точно так же, если двигателю разрешено работать на более высоких оборотах, чем его проектные обороты, скажем, 110%, воздушный поток будет более сжатым.

Это заставляет его проходить через барабан компрессора с более высокой осевой скоростью, в результате чего угол атаки роторов становится выше оптимального, что приводит к нарушению потока воздуха и остановке компрессора.

Сваливание само по себе является частичным нарушением воздушного потока. Когда воздушный поток полностью разрушается внутри двигателя, это называется помпажем двигателя. Пилоты должны оперативно реагировать на сваливание, чтобы предотвратить помпаж.

Изображение: Оксфорд ATPL

Изображение: Оксфорд ATPL

Какие условия могут вызвать остановку компрессора?

Установлено, что всякий раз, когда поток воздуха на лопатки оказывается ниже или выше оптимального угла, происходит нарушение потока воздуха, что приводит к остановке компрессора. Здесь мы рассмотрим некоторые условия, которые могут привести к остановке компрессора.

Неправильное обращение с дроссельной заслонкой или рычагом управления двигателем

Если пилот открывает дроссели слишком быстро, увеличивается массовый расход через двигатель. Более высокая скорость потока может не позволить компрессору сжимать воздух с требуемой скоростью, в результате чего поток воздуха сгущается между камерой сгорания и задней частью барабана компрессора, увеличивая противодавление в камере сгорания. Это может снизить осевую скорость поступающего воздуха, что приведет к остановке лопастей и, в конечном счете, к остановке компрессора.

Фото: airinteriorsinternational.com

Искажение потока воздуха через двигатель

Теперь совершенно ясно, насколько важно, чтобы воздушный поток проходил через компрессор под идеальным углом. Если это каким-либо образом нарушено, компрессор может заглохнуть. К этому может привести боковой ветер, а также это может быть вызвано эксплуатацией самолета на очень больших углах атаки. Это также может исказить воздушный поток, поступающий в двигатель.

Лопасти компрессора повреждены

Если лопасти компрессора эродированы или повреждены, они не могут эффективно сжимать воздушный поток. Это также может привести к остановке двигателя. Это может быть вызвано повреждением посторонними предметами (FOD), столкновениями с птицами или даже плохим обслуживанием.

Регулируемые направляющие лопатки и регулируемые статорные лопатки

Впускные направляющие лопатки с изменяемой геометрией находятся в самом начале узла компрессора. Они могут двигаться в зависимости от скорости двигателя, чтобы обеспечить правильный поток воздуха на лопасти ротора и статоры.

Когда скорость двигателя низкая, лопасти располагаются под крутым углом вниз, что создает завихрение для оптимизации воздушного потока. Когда двигатель вращается на более высокой скорости, угол уменьшается, чтобы уменьшить завихрение. Это снижает риск зависания.

Подобно регулируемым впускным направляющим лопаткам, лопатки статора также могут быть сконструированы таким образом, чтобы обеспечить движение воздуха под правильным углом к ​​лопасти ротора, которая следует за соответствующей лопастью статора.

Изображение: Оксфорд ATPL

Прокачка компрессора

Спускные клапаны компрессора представляют собой клапаны в секции компрессора двигателя, которые открываются, когда двигатель работает на низких оборотах или когда требуется резкое ускорение. Клапаны в открытом состоянии позволяют выходить скопившемуся воздуху, снижая давление в задней части компрессора. Это снижает риск остановки компрессора.

Изображение: Оксфорд ATPL

Использование мультизолотников в двигателях

В наши дни это считается само собой разумеющимся, так как сегодня большинство двигателей имеют не менее двух золотников. Раньше использовалась одинарная катушка, и, поскольку она оптимизирована для лучшей работы при одном единственном числе оборотов в минуту, они имеют тенденцию глохнуть, когда скорость двигателя отклоняется от этого оптимального уровня.

Многозолотниковые двигатели состоят из нескольких золотников. Это означает, что каждый компрессор может работать от собственной турбины и не имеет связи с другими компрессорами. Например, двухконтурный двигатель состоит из компрессора низкого давления (LP) и компрессора высокого давления (HP).

Компрессор низкого давления вращается своей турбиной низкого давления, а турбина высокого давления вращает компрессор высокого давления. В этой конфигурации лопатки компрессора низкого давления оптимизированы для вращения на более низких оборотах, чем лопатки компрессора высокого давления. Таким образом, когда пилот уменьшает дроссель, обороты компрессора НД падают намного быстрее, чем у компрессора высокого давления. Таким образом, каждый компрессор постоянно поддерживает оптимальную скорость вращения.

Некоторые большие современные двигатели имеют три золотника. Они содержат компрессор LP, HP и промежуточного давления (IP), что еще больше улучшает характеристики двигателя.

Изображение: Оксфорд ATPL

Какие процедуры следует выполнять в случае остановки компрессора в полете?

Столкновение с остановкой двигателя связано с одним или несколькими громкими ударами. Удары похожи на выстрелы из дробовика.

Это также может вызвать колебания параметров двигателя, вызвать аномально высокие вибрации и даже привести к повышению температуры выхлопных газов (EGT). Снаружи самолета пламя также может быть видно из выхлопной трубы, а иногда и из воздухозаборников двигателя.

 Изображение: Airbus
 

Как только двигатель заглохнет, пилот должен уменьшить тягу до режима холостого хода, переместив рычаг(и) двигателя(ей) двигателя(ей) назад. Это должно снизить противодавление и помочь стабилизировать поток воздуха. Когда двигатель (двигатели) работает на холостом ходу, необходимо проверить параметры двигателя, чтобы убедиться, что они стабильны. В зависимости от типа самолета в этот момент можно сделать очень интересную вещь.

В частности, на самолетах с системами защиты от обледенения, работающими от отбираемого от двигателя воздуха, пилоты могут включить систему защиты от обледенения. Это удаляет воздух из компрессора двигателя, обеспечивая стабильный поток воздуха.