Выбор влагомаслоотделителей

Влагомаслоотделители (ВМО), устанавливаемые за концевыми воздухоохладителями, предназначены для удаления масла и влаги, содержащихся в потоке сжатого воздуха. Загрязнение воздуха маслом происходит при попадании смазки в цилиндры поршневых, ротационных и пластинчатых компрессоров.

В сжатом воздухе масло, как и влага, содержится в виде капель и паров. Частичное испарение жидких фракций происходит вследствие увеличения температуры газа при сжатии. Попадание паров масел в сжатый воздух опасно образованием взрывчатых смесей.

Очистка газа от воды и масел в парообразном состоянии - задача весьма сложная, значительно легче решить эту проблему, если отделяемые компоненты находятся в жидком состоянии. Для конденсации паров влаги и масел используют охлаждение воздуха в промежуточных и концевых холодильниках. Отделение конденсата выполняется с помощью влагомаслоотделителей, действие которых главным образом основано на инерционном сепарировании масляных и водяных капель, обладающих плотностью, значительно превышающей плотность газа.

Отделение капель влаги и масла от газа можно осуществлять несколькими способами, которые в реальных установках применяются самостоятельно или в различных сочетаниях: использование центробежных сил при создании вращательного движения потока газа, падение скорости при динамическом ударе потока сжатого воздуха о перегородки устройства с использованием резких изменений направления газообразного потока; оседание капелек влаги и масла на пористой поверхности при фильтрации потока газа; пропуск потока сжатого воздуха через специальные поглотители -адсорбенты (активированный уголь, едкий натр и другие).

При использовании многоступенчатого сжатия в поршневых компрессорах влагомаслоотделители встраиваются в воздухоохладители, устанавливаемые между ступенями. После четвертой ступени и выше ВМО выполняют в виде отдельных аппаратов.

Размеры влагомаслоотделителей для более полного отделения масла и влаги определяются из условий, по которым скорость восходящего потока в устройстве не должна превышать 1 м/с при давлениях до 1 МПа. При более высоких давлениях скорость потока газа в корпусе не должна превышать 0,5 ¸ 0,3 м/с.

Объем влагомаслоотделителей должен быть не менее 2,3 рабочих объемов цилиндра последней ступени компрессора.

Определяем рабочий объем влагомаслоотделителя:

V_вмо = a_·˙, м³ (5.1)

где Q₀ - объем подачи ступени, предшествующей влагомаслоотделителю, м³/с;

a - коэффициент, равный 0,01 ¸ 0,02 при конечном давлении менее 12 МПа и равный 0,03 при давлении 12 МПа и выше.

V_вмо = 0,015_˙ = 0,074 м³

Определяем диаметр корпуса влагомаслоотделителя:

d_к = ,м,(5.2)

где Q_к - производительность компрессорной машины, предшествующей влагомаслоотделителю, м³/с;

r_н - плотность воздуха при нормальном давлении, кг/м³;

r_сж - плотность сжатого воздуха, кг/м³;

n - скорость восходящего потока воздуха в корпусе влагомаслоотделителя (принимаем по указанным выше пределам n = 1 м/с).

Определяем плотность сжатого воздуха:

r_сж =  , кг/м³,(5.3)

где Р_к - давление нагнетания компрессора, Па;

R - газовая постоянная, равная 287,14 Дж/кг⁰С

Определяем температуру сжатого воздуха:

Т_сж = [(t_н + 273) + DТ], ⁰К,(5.4)

где t_н - температура на всасывании, ⁰С;

DТ = 10 ¸25 обусловлена типом системы промежуточного охлаждения ступени компрессора.

Т_сж = [(20 + 273) + 10] = 303 ⁰К

r_сж = = 8,45 кг/м³,

d_к = = 2,116 м,

Определяем диаметры входного и выходного патрубков влагомаслоотделителя:

d_п = , м, (5.5)

d_к =  = 0,54 м,

На основе рассчитанных параметров выбираем ВМО инерционного типа (рис …). Основные размеры влагомаслоотделителя инерционного типа заносим в таблицу 5.2

Таблица 5.2