Какое давление обычно должно выдерживать корпус винтового воздушного компрессора?

1. Разница между рабочим давлением и проектным давлением

При рассмотрении требований к давлению, выдерживаемому корпусом винтового воздушного компрессора, прежде всего необходимо чётко определить…Рабочее давлениеС иПроектное давлениеПонятие. Рабочее давление — это максимальное давление, которое может возникнуть в верхней части корпуса оборудования при его нормальной эксплуатации. Проектное давление, в свою очередь, представляет собой установленное максимальное давление в верхней части корпуса и обычно вместе с соответствующей проектной температурой служит одним из условий расчёта нагрузок.

В целях обеспечения безопасности проектное давление корпуса, как правило, превышает его максимальное рабочее давление. В инженерном проектировании проектное давление обычно принимается в пределах 1,1–1,25 от рабочего давления либо округляется вверх до ближайшего стандартного класса давления.

II. Диапазон допустимого давления в корпусе обычного винтового компрессора

Требования к давлению, выдерживаемому корпусом винтового воздушного компрессора, не являются единым фиксированным значением; они определяются уровнем рабочего давления на выходе оборудования. Как правило, рабочее давление промышленных винтовых компрессоров составляет от 0,7 до 1,3 МПа.

• Низковольтные и обычные средневольтные моделиДля обычных моделей, у которых давление на выпуске составляет примерно от 0,8 МПа до 1,0 МПа, масловоздушный бак или корпус, будучи простым или обычным сосудом под давлением, обычно рассчитывается с проектным давлением в пределах примерно от 1,0 МПа до 1,3 МПа.
• Средне- и высоковольтные моделиДля среднедавленистых и высокодавленистых винтовых компрессоров, у которых давление на выпуске достигает 1,3 МПа или выше, проектное давление корпуса соответственно повышается — как правило, до 1,5–1,6 МПа и даже выше; при этом необходимо строго обеспечивать его соответствие номинальному рабочему давлению.

Следует отметить, что бак масляно‑газового сепаратора является основным корпусным элементом винтового компрессора, воспринимающим давление; его класс стойкости к давлению должен строго соответствовать действующим национальным или отраслевым стандартам, регламентирующим эксплуатацию сосудов под давлением.

III. Ключевые факторы, влияющие на проектную прочность оболочки на давление

Помимо базового рабочего давления, при проектировании корпуса на стойкость к давлению необходимо также учитывать следующие факторы:

• Выбор материалаКорпус обычно изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали. Предел текучести и предел прочности материала, а также качество сварных соединений напрямую определяют конечную давлениюстойкость корпуса.
• Коэффициент безопасностиПри проведении проектных расчётов обязательно следует вводить коэффициент запаса прочности. Согласно соответствующим нормам проектирования сосудов под давлением, отношение допустимого напряжения материала при расчётной температуре к коэффициенту запаса прочности является основным исходным параметром для расчёта толщины стенки корпуса.
• Рабочая средаЕсли оборудование эксплуатируется в условиях высокой температуры, повышенной влажности или в среде с агрессивными газами, его корпус может потерять стойкость к давлению вследствие коррозии материалов либо высокотемпературной ползучести; поэтому при проектировании необходимо предусматривать запас прочности на коррозию.

IV. Предохранительные приспособления и повседневное техническое обслуживание

Проектирование корпуса на прочность при давлении является основой, однако в реальной эксплуатации необходимо полагаться на надёжные предохранительные устройства для предотвращения избыточного давления. На корпусе винтового компрессора обязательно должен быть установлен проверенный…Предохранительный клапанИДатчик давления.

Рабочее давление срабатывания предохранительного клапана обычно устанавливается на уровне примерно 1,1 номинального рабочего давления оборудования. При нештатном повышении давления в системе до значения, заданного для предохранительного клапана, он автоматически открывается и выпускает избыточный пар или газ, тем самым предотвращая деформацию или разрушение корпуса вследствие переполнения. Кроме того, предприятия должны регулярно проводить внешний осмотр корпуса, измерение его толщины, а также проверку и калибровку предохранительных клапанов, чтобы обеспечить постоянное поддержание их стойкости к давлению в безопасном и контролируемом состоянии.