Не так давно вместе с компрессором покупателю нужно было приобретать электрический двигатель, систему стартера, концевой охладитель, внутренние фильтры и пр. Кроме того, ему приходилось тщательно проверять требования множества поставщиков к производительности и качеству компонентов. Только таким образом можно было гарантировать совместимость всего дополнительного оборудования с компрессором. Сегодня компрессор и все его составляющие приобретаются уже готовыми к работе и довольно часто представляют собой полностью интегрированный модуль.
Что входит в комплектацию компрессора?
Агрегат в сборе состоит из коробчатой рамы и установленных на ней компрессора и прочих составляющих. Все внутренние соединения между деталями выполняются на заводе. Агрегат установлен в шумоподавляющий корпус для снижения уровня шума. Такая конструкция значительно упростила процесс установки. В качестве примера можно привести так называемый «компрессор рабочей площадки», в котором полностью интегрированные системы обработки воздуха (осушитель, фильтр, устройство для удаления конденсата и пр.) совмещены с высокоэффективными мерами по снижению шума и вибрации. Современные компрессорные агрегаты можно подключить к уже существующей системе распределения сжатого воздуха и предусмотреть дальнейшие расширения. В любом случае, важно помнить, что способ установки по-прежнему влияет на производительность и надежность компрессора.
Дополнительную информацию о процессе установки компрессора см. ниже.
Электромонтаж компрессорных систем
Share via
Share via
Для правильного выбора параметров и установки компрессора необходимо знать, как взаимодействуют его узлы и какие правила и положения к ним применяются. Ниже мы рассмотрим параметры, которые необходимо учитывать, если вы хотите получить компрессорную установку с нормально работающей электрической системой.
Какие типы двигателей используются в компрессорных установках?
Чаще всего в компрессорах используются трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Двигатели низкого напряжения обычно используются до мощности 450–500 кВт. Для обеспечения большей мощности рекомендуется использовать двигатели высокого напряжения. Класс защиты электродвигателя определяется стандартами. Конструкция с защитой от проникновения пыли и струй воды (IP55) предпочтительнее, чем двигатели открытой конструкции (IP23), которые требуют регулярной разборки и очистки. В противном случае скопившаяся внутри агрегата пыль может привести к его перегреву и сокращению срока службы. Поскольку корпус компрессорной установки обеспечивает защиту от пыли и воды, допускается использовать двигатели с классом защиты ниже IP55. Двигатель (обычно с принудительным воздушным охлаждением) рассчитывается на работу при температуре окружающей среды 40 °C и на высоте до 1000 м. Некоторые производители предлагают двигатели в стандартной комплектации, для которых максимальная температура окружающей среды равна 46 °C. При более высокой температуре или на большей высоте необходимо снизить выходящую мощность двигателя. Обычно двигатель устанавливается на фланец и подключается к компрессору напрямую. Его скорость зависит от типа компрессора, но на практике используются только 2-полюсные или 4-полюсные двигатели с частотой вращения 3000 об/мин. Также определяется номинальная выходная мощность двигателя (при 1500 об/мин).
Номинальная выходная мощность двигателя также зависит от компрессора и должна максимально соответствовать требованиям компрессора. Излишне мощный двигатель стоит дороже, использует слишком высокий пусковой ток, требует более мощных предохранителей, имеет низкий коэффициент мощности и при этом менее эффективен. Недостаточно мощный двигатель вскоре начинает работать с перегрузкой, из-за чего возрастает вероятность отказа.
При выборе двигателя также следует учитывать способ запуска. При схеме «звезда/треугольник» пусковой крутящий момент двигателя не превышает трети от нормального значения. Поэтому рекомендуется сравнить графики крутящих моментов двигателя и компрессора и выбрать двигатель, который обеспечит достаточный крутящий момент при запуске компрессора.
Три различных способа запуска двигателя
Наиболее распространенными способами запуска являются прямой пуск, пуск по схеме «звезда/треугольник» и плавный пуск. Для прямого пуска требуется только контактор и защита от перегрузки. Его недостатком является высокий пусковой ток, который в 6–10 раз превышает номинальный ток двигателя, а также высокий начальный крутящий момент, который, в частности, может повредить валы и муфты. Схема «звезда/треугольник» используется для ограничения пускового тока. Стартер состоит из трех контакторов, защиты от перегрузки и таймера. Двигатель запускается по схеме «звезда», затем, по истечении заданного времени (когда скорость достигает 90% от номинальной скорости), таймер включает контакторы рабочего режима по схеме «треугольник». Схема «звезда/треугольник» снижает пусковой ток примерно до 1/3 по сравнению с прямым запуском. Однако при этом начальный крутящий момент также падает до 1/3. Относительно низкий начальный крутящий момент означает, что на этапе запуска нагрузка на двигатель должна быть низкой, чтобы двигатель смог почти полностью набрать номинальную скорость перед переключением на схему «треугольник». При слишком низкой скорости в момент переключения на схему «треугольник» возможен такой же сильный пик тока/крутящего момента, как и при прямом запуске. Плавный (постепенный) пуск используется в качестве альтернативы запуску по схеме «звезда/треугольник». В этом случае стартер состоит не из механических контакторов, а из полупроводников (переключателей питания типа IGBT). Запуск происходит постепенно, а пусковой ток превышает номинальный не более чем в три раза. Стартеры прямого пуска и пуска по схеме «звезда/треугольник» чаще всего встроены в компрессор. В случае крупной компрессорной установки они могут располагаться отдельно в распределительном устройстве, с учетом требований к пространству, тепловыделению и доступу для обслуживания. Стартер для плавного пуска обычно устанавливается отдельно, рядом с компрессором, что связано с выделением тепла. При наличии достаточно мощной системы охлаждения возможна установка в корпус компрессора. У компрессоров, оснащенных двигателями высокого напряжения, пусковое оборудование всегда выносится в отдельный электрический шкаф.
Управляющее напряжение
Защита от короткого замыкания
Защита от короткого замыкания устанавливается на одной из точек ввода кабелей и состоит из плавких предохранителей или автоматического выключателя. Независимо от выбранного решения, правильно подобранные устройства обеспечивают достаточный уровень защиты. У обоих способов есть свои преимущества и недостатки. Плавкие предохранители широко распространены и в случае коротких замыканий с высокой силой тока более надежны, чем автоматический выключатель. Но в то же время они не обеспечивают полностью изолирующего разрыва цепи, а при низком токе короткого замыкания на их срабатывание требуется больше времени. Автоматический выключатель обеспечивает быстрое и полностью изолирующее разъединение даже при низком токе короткого замыкания, но требует больше усилий по сравнению с предохранителями на этапе планирования. Параметры защиты от короткого замыкания зависят от расчетной нагрузки, а также от ограничений, налагаемых стартером.
Читайте также: Компрессор масляный fubag air master kit набор из 6 предметов
Информацию о защите стартера от короткого замыкания см. в стандарте IEC (Международной электротехнической комиссии) 60947-4-1, тип 1 и тип 2. Выбор типа 1 или типа 2 зависит от того, как короткое замыкание повлияет на стартер.
Тип 1: «…в условиях короткого замыкания контактор или пускатель не должны создавать опасности для людей или оборудования, хотя они могут оказаться непригодными для дальнейшей эксплуатации без ремонта и замены частей».
Тип 2: «…в условиях короткого замыкания контактор или пускатель не должны создавать опасности для людей или оборудования и должны оставаться пригодными для дальнейшей эксплуатации. Возможность сваривания контакторов допускается, и в этом случае изготовитель должен рекомендовать меры по обслуживанию…»
Кабели
Согласно требованиям стандарта, кабели должны «выбираться таким образом, чтобы в режиме нормальной работы они не подвергались воздействию избыточных температур и не могли получить тепловые и механические повреждения в результате короткого замыкания». Параметры и выбор кабелей зависят от нагрузки, допустимого падения напряжения, метода прокладки (на стойке, стене и т. д.) и температуры окружающей среды. Для защиты кабелей от короткого замыкания и перегрузки можно использовать предохранители. На двигателе также должна быть предусмотрена защита от короткого замыкания (например, предохранители), а также отдельная защита от перегрузки (обычно защита двигателя включена в стартер).
Защита от перегрузки размыкает соединение со стартером, когда ток нагрузки превышает предварительно установленное значение, тем самым предохраняя от повреждений двигатель и проводку двигателя. Защита от короткого замыкания предохраняет стартер, защиту от перегрузки и кабели. Выбор параметров кабелей с учетом нагрузки см. в стандарте IEC 60364-5-52. При определении характеристик кабелей и защиты от короткого замыкания необходимо учитывать дополнительный параметр: «условие срабатывания». Иными словами, система должна быть спроектирована таким образом, чтобы короткое замыкание на любом ее участке приводило к быстрому и безопасному отключению. Выполнение этого условия зависит, среди прочего, от защиты от короткого замыкания и длины и сечения кабеля.
Читайте также: Компрессор для мотоцикла berkut
Компенсация сдвига фаз на сильно нагруженных трансформаторах
Электродвигатель потребляет не только активную мощность, которую можно преобразовать в механическую работу, но и реактивную мощность, которая необходима для намагничивания электродвигателя. Реактивная мощность нагружает кабели и трансформатор. Соотношение между активной и реактивной мощностью определяется коэффициентом мощности, cos φ. Он обычно составляет от 0,7 до 0,9, где меньшее значение соответствует двигателям малого размера.
Коэффициент мощности можно повысить практически до 1, вырабатывая реактивную мощность непосредственно на агрегате с помощью конденсатора. Это позволяет снизить потребность в реактивной мощности, получаемой от сети. Компенсация сдвига фаз требуется потому, что поставщик электроэнергии может взимать плату за реактивную мощность, потребляемую сверх установленного уровня, а также для разгрузки сильно нагруженных трансформаторов и кабелей.
Дополнительную информацию о процессе установки компрессора см. ниже.
Расположение компрессора и оптимальные условия работы
Share via
Share via
Помещение, в котором размещается большая часть системы сжатого воздуха, называется компрессорной. Оно может быть как специально спроектировано для установки компрессора, так и построено для других целей и нужд. В обоих случаях помещение должно соответствовать некоторым требованиям, выполнение которых гарантирует наиболее эффективную работу компрессорной установки.
Где лучше всего установить компрессор?
Во-вторых, компрессор можно установить в отдельном помещении, которое используется для других целей. В этом случае необходимо учесть некоторые риски и неудобства, например уровень шума, требования к вентиляции, физические риски и/или опасность перегрева, слив конденсата, наличие опасных зон, а также пыли или легковоспламеняющихся веществ и распыленных в воздухе агрессивных веществ, требования к пространству для будущего расширения и возможность обслуживания. При этом расположение в мастерской или на складе может упростить установку оборудования для рекуперации энергии. Если в здании нет помещений для установки компрессора, его можно установить на открытом воздухе под навесом. В этом случае также необходимо учитывать ряд факторов: опасность замерзания конденсата и выпускных отверстий, защиту воздухозаборного отверстия, впускного и вентиляционного отверстий от дождя и снега, наличие твердого плоского основания (асфальт, бетонная плита или ровный утрамбованный слой щебня), опасность попадания пыли, легковоспламеняющихся или агрессивных веществ и защиту от несанкционированного доступа.
Расположение и конструкция компрессора
Воздушный компрессор рекомендуется устанавливать таким образом, чтобы упростить прокладку распределительной системы крупных комплексов с длинными трубопроводами. Размещение установки рядом со вспомогательным оборудованием (например, насосами и вентиляторами) упрощает обслуживание и эксплуатацию компрессора; в некоторых случаях установку можно разместить даже в непосредственной близости от котельной. В здании должно быть подъемное оборудование, предназначенное для работы с самыми тяжелыми узлами компрессора (как правило, это электродвигатель), и/или условия для использования вилочного погрузчика. В нем также должно быть достаточное пространство для размещения дополнительного компрессора при будущем расширении системы. Кроме того, высота зазора должна быть достаточной для подъема электрического двигателя или его аналога. В месте установки компрессорного оборудования необходимо предусмотреть дренажное отверстие в полу или иные приспособления для отвода конденсата из компрессора, концевого охладителя, воздушного ресивера, осушителей и пр. Дренаж пола выполняется в соответствии с требованиями местных нормативных актов.
Читайте также: Манометры для компрессора малый
Фундамент помещения
Обычно для монтажа компрессорной установки требуется только ровный пол с достаточной грузоподъемностью. В большинстве случаев функции защиты от вибрации встроены в агрегат. При установке новых агрегатов каждый компрессор обычно размещается на цокольном основании, которое упрощает уборку помещения. Большие поршневые и центробежные компрессоры часто устанавливаются на фундамент из бетонных плит, которые крепятся к скальному основанию или основанию из твердого грунта. На современных компрессорных агрегатах влияние внешней вибрации сведено к минимуму. В ряде случаев при установке систем с центробежными компрессорами требуется предусмотреть меры по защите фундамента компрессорной от вибрации.
Входящий воздух
Входящий воздух компрессора должен быть чистым, без твердых и газообразных посторонних примесей. Твердые частицы и агрессивные газы могут привести к ускоренному износу и поломке системы. Впускное отверстие компрессора совпадает по расположению с проемом в звукоизолирующем корпусе, но также может быть вынесено в место с максимально чистым воздухом. Примесь выхлопных автомобильных газов при попадании в дыхательный воздух может привести к летальному исходу. В местах с высоким содержанием пыли рекомендуется использовать фильтр предварительной очистки (циклонный, картриджный или барабанный ленточный фильтр). В этом случае при проектировании системы необходимо учитывать падение давления, вызванное предварительным фильтром. Крайне желательно, чтобы входящий воздух был холодным. Поэтому в ряде случаев рекомендуется подводить наружный воздух к компрессору по отдельному трубопроводу. Для этих целей используются устойчивые к коррозии трубы, сам воздухозаборник оснащается сеткой и устанавливается таким образом, чтобы избежать попадания дождевой воды и снега в компрессор. Трубы должны быть достаточно большого диаметра, чтобы падение давления в системе было минимальным. Особенно важна конструкция впускного трубопровода на поршневых компрессорах. Циклическая пульсация компрессора приводит к появлению акустических стоячих волн, которые вызывают полостной резонанс. Результатом может стать повреждение трубопровода или самого компрессора, вибрация и отрицательное воздействие на окружающую среду в виде раздражающего низкочастотного шума.
Вентиляция помещения
Все работающие в помещении компрессоры выделяют тепло. Это тепло отводится из компрессорной системой вентиляции. Количество воздуха в системе вентиляции зависит от размера компрессора и способа его охлаждения (воздушного или водяного). В случае компрессоров с воздушным охлаждением воздух системы вентиляции содержит в тепловой форме почти 100% энергии, потребляемой электродвигателем. От компрессоров с водяным охлаждением в воздух выделяется приблизительно 10% энергии, потребляемой электродвигателем. Для поддержания температуры в компрессорной на допустимом уровне необходимо отводить тепло. Производитель компрессора должен предоставить подробную информацию о расходе воздуха в системе вентиляции. Но есть и более выгодное решение проблемы нагрева – тепловую энергию можно восстановить и использовать в помещениях.
Воздух для вентиляции должен поступать снаружи, по воздуховоду минимально возможной длины. Воздухозаборник рекомендуется расположить как можно ниже, но так, чтобы зимой его не засыпало снегом. Необходимо также учитывать вероятность попадания в компрессорную пыли, взрывоопасных и агрессивных веществ. Вентилятор/вентиляторы устанавливаются вверху на одной из торцевых стен компрессорной, воздухозаборник располагается на противоположной стене. Скорость потока воздуха на входе в систему вентиляции не должна превышать 4 м/с.
В данном случае рекомендуется использовать вентиляторы с термостатом. Они должны быть рассчитаны на работу с перепадом давления в воздуховоде, на решетке в наружной стене и т. д. Объем поступающего воздуха должен быть достаточным для ограничения роста температуры в помещении 7-10°C. Если поддержание достаточной вентиляции в помещении вызывает затруднения, рекомендуется рассмотреть возможность использования компрессоров с водяным охлаждением.
Дополнительную информацию о процессе установки компрессора см. ниже.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
источники:https://evakuatorinfo.ru/montazh-kompressora-atlas-kopko