Компрессоры — важнейшее энергетическое оборудование, применяемое в технологических процессах химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой, металлургической, пищевой промышленности и ряде других отраслей.
Компрессором называют энергетическую машину или устройство для повышения давления и перемещения газа. Обычно к компрессорам относят машины, обеспечивающие сжатие воздуха или газа до избыточного давления не ниже 0,015 МПа. Начальное давление газа может быть менее атмосферного, равным или более атмосферного.
Компрессорные машины разделяют на три класса.
вентиляторы — компрессоры, повышение давления и отношение давлений в которых не превышают соответственно 0,01 МПа и 1,1;
Нагнетатели— машины с повышенным отношением давлений (до 1,3 и более) и без охлаждения среды в процессе работы;
Собственно компрессоры — машины, снабженные устройством для охлаждения среды при работе (отношение давлений более 3),
По достижимому конечному давлению различают:
компрессоры низкого давления — с конечным давлением до 1 МПа;
компрессоры среднего давления -— с конечным давлением от 1 до 10 МПа;
компрессоры высокого давления — с конечным давлением от 10 до 100 МПа;
компрессоры сверхвысокого давления — с конечным давлением свыше 100 МПа.
Компрессоры могут эксплуатироваться в составе стационарных или передвижных машин или установок. Соответственно этому различают стационарные, передвижные, переносные, прицепные, самоходные, транспортные (авиационные,-автомобильные, судовые, железнодорожные) компрессоры.
По применимости в газовой (рабочей) среде компрессоры разделяют на:
1) газовые — для сжатия любого газа или смеси газов, кроме воздуха; в зависимости от вида газа они называются кислородными, водородными, аммиачными и т. д.;
2) воздушные — для сжатия воздуха; значительную группу таких компрессоров составляют компрессоры общего назначения, предназначенные для сжатия атмосферного воздуха до давления 0,8—1,5 МПа и выполненные без учета каких-либо специфических требований;
3) циркуляционные — для обеспечения циркуляции газа в замкнутом технологическом контуре;
4) многоцелевые (специальные) — для попеременного сжатия различных газов;
5) многослужебные (специальные) — для одновременного сжатия различных газов.
Значительная часть компрессоров эксплуатируется в составе устройств, предназначенных для изменения (понижения) температуры окружающей среды. Различают: 1) криогенные компрессоры — специальные компрессоры, в которых сжимаемый газ хотя бы на одной из стадий цикла имеет криогенную температуру (0—120 К); 2) холодильные компрессоры.
Специальные компрессоры, предназначенные для откачки газа с целью получения вакуума, называют вакуумными компрессорами. Вакуумные компрессоры, у которых конечное давление больше атмосферного, относят к компрессорам комбинированного применения
В компрессорах объемного действия рабочий процесс осуществляется путем циклического изменения объемов абочих камер. Поршневыми компрессорами (ПК) называют компрессоры объемного действия, в которых объем рабочих камер изменяется с помощью поршней, совершающих возвратно-поступательное движение. Основные типы производства ПК — серийное и крупносерийное. По конструктивному расположению цилиндров различают схемы ПК: горизонтальную, вертикальную, оппозитную, прямоугольную, V- и W-образные, звездообразную.
Наиболее широко ПК применяют в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности. Основные тенденции совершенствования конструкций ПК в этих отраслях следующие: повышение быстроходности; широкая унификация конструкций с использованием в качестве базовых в основном V- и W-образных и оппозитной схем; совершенствование термодинамического процесса; снижение потерь производительности и мощности; разработка систем прогнозирования работоспособности ПК и предотвращения отказов; обеспечение надежности и ремонтопригодности. Так, например, освоено серийное производство ПК 4ВМ10—120/9 и 2ВМ10—63/9 с повышенной на 20% частотой вращения. На унифицированной V-образной базе с усилием на поршень 10 кН освоен выпуск семи модификаций компрессора 2ВУ1—2,5/13 и шести модификаций компрессора 4ВУ1—5/13. Проведена модернизация ряда оппозитных компрессоров (4ГМ16— 14/15— 105М; 4М16—22,4/23—64СМЗ и др.).
Расширена область применения ПК без смазывания и с ограниченным смазыванием. Новые конструкции поршней и опорных устройств (в том числе и многоразового использования) для горизонтальных рядов компрессоров отличаются компактной опорно-уплотнительной системой с развитой опорной поверхностью. Это позволило значительно увеличить межремонтный цикл для этих компрессоров. Так, например, новые опорные устройства крупных поршней (массой более 1 т) проработали на компрессорах производства аммиака более 25 000 ч без замены. Подача масла была уменьшена на 70%. На компрессорах 4М40—680/22—320 и 6М40— 320/320 новые конструкции уплотнений штоков отработали при давлении 9 МПа без замены 27 000 ч без подачи смазывающего материала в сальник и практически не изнашивая шток.
