Привод поршневых компрессоров

Для привода ПК могут применяться электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и паровые машины.

Двигатели внутреннего сгорания в стационарных компрессорных установках применяют редко. Их используют только там, где имеется достаточно большой избыток топлива (газ, жидкое топливо). Они удобны в работе, регулировании, но требуют дорогого топлива, для которого нужны хранилища, дополнительное вспомогательное оборудование и т.д. Таким образом, эксплуатация получается дорогая. В настоящее время ДВС применяют для передвижных компрессорных установок.

На газовых и нефтяных месторождениях широко применяются компрессоры со свободно движущимися поршнями. В них энергия сжатия получается за счет сжигания топлива (жидкого, газового) в цилиндрах. Передача этой энергии поршням компрессора происходит непосредственно. Рабочий процесс такого привода осуществляется по циклу Дизеля, но нужен синхронизирующий механизм для совместной работы поршней. Принципиальная схема такого компрессора приведена на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Схема компрессора со свободно движущимися поршнями:

1 - цилиндры компрессора; 2 - ступенчатые поршни; 3 - цилиндр двухтактного двигателя с продувочными окнами и форсункой

Применение паровых машин возможно в ближайшем будущем. Паровые машины нового поколения достаточно экономичны, удобны в регулировании. В настоящее время пока не нашли распространения.

Электродвигатели переменного тока – это наиболее распространенный привод ПК. Это синхронные и асинхронные электродвигатели 3-фазного переменного тока на напряжение 380 и 6000 В. Выбор напряжения определяет мощность двигателя. Обычно электродвигатели на 6000 В применяют при их мощности более 200 кВт.

Если позволяет быстроходность компрессора, то двигатель присоединяют к нему непосредственно через муфту. В более редких случаях – через редуктор или ременную передачу.

Необходимо учитывать, что асинхронный электродвигатель имеет большой пусковой момент, а у синхронного он составляет менее 50 % от рабочего. В таком случае компрессор нуждается в разгрузке при пуске.

Синхронный электродвигатель имеет больший КПД, улучшает cos j системы электроснабжения предприятия. Он менее подвержен короткому замыканию благодаря большему зазору между статором и ротором и поэтому находит широкое применение.

Недостатком электропривода является сложность и неэкономичность регулирования производительности компрессора.