Компрессорные станции КВ-7, К – 22, С – 416, КД – 24, КД – 25. Производительность. Максимальное давление. Мощность привода

2. Техническое предложение.

2.1 Компрессорная станция КВ-7 обладает недостатком связанным с непрерывной подачей сжатого воздуха к рабочему органу не зависимо от того включен ли рабочий орган или нет.

Пример: в ремонтной зоне автотранспортного предприятия производится окраска кузова автомобиля при помощи краскопульта подключенного к КС КВ-7. При отпускании рукоятки включения краскопульта канал прохождения воздуха замыкается золотником, следовательно нагнетательная линия КС закрыта. Компрессор продолжает подавать сжатый воздух в ресивер, давление в ресивере достигает давления настройки редукционного клапана и превышает его, клапан открывается и стравливает сжатый воздух в окружающую среду. Компрессор, все равно, продолжает накачивать воздух в ресивер, т.е. компрессор совершает бесполезную работу.

Так же этот недостаток приводит к увеличению потребления электрической энергии, снижению ресурса КС, увеличению шумности (воздух через клапан выходит с характерным звуком).

За рабочую смену (8 часов) КС в среднем может проработать в таком режиме около 1 часа.

2.2  Окончательно требуется - избавится от приведенного выше недостатка, т. е. создать проект некого механизма функцией которого являлось бы отключение электродвигателя от питания во время достижения заданного давления в ресивере и включение электродвигателя после падения давления в ресивере. Давление в ресивере может подать по нескольким причинам, а именно: прохождения воздуха через рабочий орган, прохождение воздуха в обратном направлении за счет не герметичности сопряжения поршня и цилиндра компрессора и клапанов. Для исключения произвольного включения электродвигателя необходимо исключить обратные потери через компрессор. Этого можно добиться по средствам включения в напорную линию пневмопривода механизма предотвращающего данные потери.

2.3Отечественной промышленностью серийно выпускаются КС подобного типа это К – 22, С – 416. Но эти КС обладают более высокими характеристиками, они представлены в таблице №1.

Таблица№1

     Как видно из таблицы мощность привода выше чем у КС КВ – 7 в несколько раз, это лишние затраты на электроснабжение. Такие компрессорные станции экономически не выгодны заказчику, поэтому требуется модернизация имеющейся КС КВ – 7.

2.4 Одним из вариантов решения задачи остановки электродвигателя можно рассматривать установку в нагнетательную линию передвижного одностороннего пневматического цилиндра, который при достижении максимального давления нажимал на кнопку выключения питания электродвигателя. Сила давления воздуха на поршень пневмоцолиндра кнопка удерживается в выключенном состоянии, при падении давления в поршневой полости возвратная пружина втягивает шток в поршень, кнопка замыкает контакты и подает ток к ЭД. (Рисунок 2)

Решением второй задачи, запирания воздуха в ресивере, является установка между компрессором и ресивером обратного клапана. (Рисунок 3)

Рисунок 2.

Рисунок 3.

2.5 В рассмотренных мною вариантах исполнения компрессорных установок, а именно К – 22, С – 416, КД – 24, КД – 25, подобные системы не применяются. Эта конструкция проста в исполнении, не пробует больших материальных затрат, универсальна – возможна ее установка на компрессорные станции других видов (винтовые, ротационные), кроме КС привод которых обеспечивается дизельным двигателем.

Система надежна в работе. Проблемы при эксплуатации могут возникнуть из-за подгорания или окисления контактов кнопки выключения двигателя, во избежании этого контакты необходимо покрывать слоем смазки Фиол – 2у. Внимания требует уплотнение пневмоцилиндра.

В штоковой области пневматического цилиндра имеется отверстие для свободного прохода воздуха, на него устанавливается фильтр, для предотвращения попадания частиц пыли и грязи в цилиндр.

3. Расчет.

3.1 Подбор пневмоцилиндра.

Диаметр поршня D=25 мм, диаметр штока d=10 мм, действительная сила на штоке F_Ш=240 Н.

Ход штока Х_ш находится из соотношения 1:

                                                Х_ш=0,8*D                                                (1)

Х_ш=0,8*25=20 мм.

3.2Определение параметров пружины ПЦ.

Рисунок 4. Параметры прущины.

Диаметр пружины D_пр:

                                                  ,                                            (2)

где р – это максимальное давление р=0,6 МПа

мм.

Высота пружины h=Х_ш*3=20*3=60 мм.

Материал для изготовления пружины Ст60С2, МПа.

Для определения минимальной толщины витка пружины d воспользуемся формулой для допустимой нагрузка F_доп (F_доп примем равным F_Ш=240 Н):

                                                ,                                             (3)

отсюда

                                                                                               (4)

мм, примем d равным 2мм.

3.3 Подбор обратного клапана. Так как  производительность компрессора меньше 0,5 м³/мин, а давление меньше 1 МПа принимаем клапан обратный с диаметром условного прохода 10 мм.

3.4 Необходимо подобрать фильтр для ПЦ. Фильтр устанавливается в неответственное место, поэтому тонкость фильтрации принимается 40 мкм.

Принимаем фильтр марки 1.1.32 – 40.