SPRĘŻARKI I INSTALACJE SPRĘŻONEGO POWIETRZA

Sprężarki są to maszyny robocze służące do sprężania i przetłaczania gazów i pary, od niższego ciśnienia u wlotu (ciśnienia ssania) do wyższego ciśnienia u wylotu (ciśnienia tłoczenia).

Sprężarki, ze względu na zasadę pracy, dzieli się na: - tłokowe – o posuwisto-zwrotnym ruchu organu roboczego (tłoka), -rotacyjne – o obrotowym ruchu organu roboczego (wirnika łopatkowego lub śrubowego), -przepływowe – bez zespołów odcinających w czasie pracy stronę ssawną od strony wylotowej, w których czynnik przepływa i jest sprężany w sposób ciągły,

Sprężarki tłokowe i rotacyjne nazywa się sprężarkami wyporowymi, a przepływowe – wirowymi.

Sprężone powietrze na statku przeznaczone jest do wielu celów:

- do rozruchu silników (ciśnienie 2.5 – 3.0 MPa) - do układów sterowania i automatyki siłowni (ciśnienie około 0.6 MPa) - do celów gospodarczych

Uproszczony schemat sprężarki rzeczywistej. [4-1] – rozprężanie powietrza w przestrzeni szkodliwej [1-2] – zasysanie powietrza [2-3] – sprężanie powietrza [3-4] – wytłaczanie sprężonego powietrza

Sprężarka dwustopniowa to taka sprężarka, w której sprężone powietrze z kolektora tłocznego pierwszego stopnia jest podawane poprzez chłodnicę międzystopniową do kolektora ssącego drugiego stopnia.

Zadania instalacji sprężonego powietrza

Zadaniem instalacji sprężonego powietrza jest przygotowanie powietrza jako czynnika roboczego o odpowiednim ciśnieniu, temperaturze i czystości, przechowywanie jego oraz doprowadzenie do urządzeń (odbiorników).

Przeznaczenie instalacji sprężonego powietrza:

* rozruchu głównych i pomocniczych tłokowych silników spalinowych

* przesterowania silników głównych – jeśli są nawrotne

* zasilania układów automatyki okrętowej

* zasilania tyfonu

* zasilania zdmuchiwaczy sadzy w kotłach

* przedmuchiwania kingstonów

* doładowania poduszek powietrznych w hydroforach

* celów warsztatowych ( napęd narzędzi pneumatycznych )

* celów gospodarczych

Zapas sprężonego powietrza w zbiornikach powinien wystarczyć na:

* 12 rozruchów nawrotnego silnika głównego w stanie zimnym ( na przemian ,,naprzód’’ i ,,wstecz’’)

*w przypadku silników nienawrotnych to 6 rozruchów

*jeśli występują więcej niż dwa silniki to po 3 rozruchy każdego silnika w stanie zimnym

Każdy ze zbiorników powinien być wyposażony w:

* zawór zaporowo-zwrotny ładowania

* zawór zaporowo-zwrotny poboru sprężonego powietrza

* zawór bezpieczeństwa

* zawór manometru

* zawór odwadniający

Sprężarki w siłowni muszą być co najmniej dwie, przy czym jedna musi być z napędem niezależnym, np. elektrycznym, (druga może być zawieszona na silniku)

Poza tym w siłowni, czy też poza nią musi być awaryjna sprężarka rozruchowa, na wypadek gdyby wszystkie zbiorniki sprężonego powietrza zostały rozładowane, a jednocześnie na statku nie pracowałby żaden silnik.

Obsługa sprężarek tłokowych

Przed uruchomieniem:

* otworzyć dopływ wody chłodzącej oraz sprawdzić jej przepływ w przezierniku

* skontrolowanie poziomu oleju w karterze

* otwarcie zaworów tłocznych na sprężarce i na rurociągu łączącym sprężarkę z butlą oraz na butli

*otwarcie zaworów odpowietrzających i odwadniających

Po uruchomieniu silnika elektrycznego:

* sprawdzanie ciśnienia oleju

* po osiągnięciu właściwych obrotów zamknąć zawory odpowietrzające i odwadniające

* sprawdzenie na manometrach (I i II stopnia) ciśnienia sprężanego powietrza

W czasie pracy:

*ustalenie przepływu wody chłodzącej (na wylocie ma utrzymywać się w granicach 25 do 35C)

* kontrolowanie co jakiś czas ciśnienia oleju

* sprawdzanie wskazań manometrów

Po zatrzymaniu:

* otworzyć kurki odwadniające

* wyłączyć silnik elektryczny

*zamknąć kurek odwadniacza

Spadek wydajności podczas pracy. Możliwe przyczyny:

* przecieki przewodów odbiorników powietrza

*nieszczelny zawór ssawny

*zabrudzenie gniazda, złamanie płytki zaworu lub sprężyny

*uszkodzenie uszczelki pod gniazdem

*zanieczyszczenie filtra powietrza

*wzrost temperatury

Spadek wydajności i obrotów, stuki w maszynie. Możliwe przyczyny:

*zagrzanie się łożysk korbowych

*zbyt duży luz w łożyskach korbowych

* zacieranie się tłoka

*złamanie pierścienia tłokowego

*niedostateczny poziom oleju smarowego

Dymienie sprężarki. Możliwe przyczyny:

* zatarcie tłoka

*zagrzanie łożyska

*zbyt duża lepkość oleju smarowego

Zbyt niskie ciśnienie oleju smarowego u wylotu z pompy olejowej. Możliwe przyczyny:

*źle ustawiony zawór przelewowy (nadciśnieniowy)

* uszkodzony napęd pompy olejowej

* zabrudzony lub uszkodzony filtr oleju

*nieszczelność rurociągów ssawnych oleju

Notatki na podstawie pytań egzaminacyjnych.

Budowa, zasada działania, ciśnienia otwarcia zaworów ssących i tłocznych w sprężarkach tłokowych.

Podstawowym warunkiem działania niezawodnego i sprawnego zaworu jest jego szczelność. Szczelność tą gwarantuje gładka i nie porysowana powierzchnia płytek i przylgni gniazd zaworowych.

Budowa: - płytka pierścieniowa, - sprężyna, -zderzak, - gniazdo zaworu, - nakrętka śruby mocującej

Zawory otwierają i zamykają się pod wpływem różnicy ciśnień działających na element roboczy zaworu.

Smarowanie sprężarek tłokowych

Zadanie smarowania:

*zmniejszenie tarcia współpracujących elementów

*odprowadzenie ciepła wydzielonego podczas tarcia

* zwiększenie szczelności przestrzeni roboczych

*odprowadzanie zanieczyszczeń np. opiłków do filtra

Rodzaje smarowania:

*obieg wymuszony –ciśnieniowy – olej doprowadzany jest do łożysk za pomocą pompy napędzanej z wału korbowego sprężarki

*smarowanie rozbryzgowe – mgłą olejową (występuje w małych sprężarkach)

Podać sposoby regulacji wydajności sprężarek tłokowych

* okresowe zatrzymanie i uruchomienie sprężarki,

* wyłączanie (podnoszenie) zaworów ssawnych,

*zamykanie (dławienie) zaworu na rurociągu ssawnym,

*włączanie dodatkowej przestrzeni szkodliwej

*zmianę prędkości obrotowej sprężarki

*wyłączanie z pracy poszczególnych cylindrów sprężarki wielocylindrowej

Omówić zabezpieczenia instalacji sprężonego powietrza.

Temperatura na wylocie ze sprężarki nie może przekraczać 90C, a na krańcu wylotowym musi być zamontowana płytka topikowa lub urządzenie alarmujące o przekroczeniu temp. 120C.

Każdy stopień sprężania powinien posiadać zawór zabezpieczający ustawiony na ciśnienie otwarcia 1.1 ciśnienia roboczego (10% ciś. roboczego)

W przypadku gdy skrzynia korbowa ma objętość większą niż 0.5 m3 musi być zaopatrzona w zawór bezpieczeństwa.

Po jednym zaworze bezpieczeństwa na butli.

Dwa presostaty – włączający i wyłączający.

Podać objawy i skutki nieszczelności zaworu płytkowego II stopnia i I stopnia.

Awaria zaworu ssawnego I stopnia – spadek wydajności i obniżenie się temperatury na I stopniu, spadek ciśnienia międzystopniowego, wydmuch powietrza przez filtr

Awaria zaworu tłocznego I stopnia – spadek wydajności, spadek ciśnienia międzystopniowego, wahania strzałki manometru na chłodnicy I stopnia

Awaria zaworu ssawnego II stopnia – spadek wydajności, wzrost temperatury na I stopniu, wzrost ciśnienia międzystopniowego

Awaria zaworu tłocznego II stopnia – wzrost ciśnienia międzystopniowego, wzrost temperatury I stopnia, nie całkowite nabicie butli, długa praca sprężarki