of 30 /30
Instalaţii de aer comprimat 75 Instalaţii Navale – Curs, laborator şi proiect Unitatea de învăţare nr. 5 Instalaţii de aer comprimat Cuprins Pagina Obiectivele unităţii de învăţare nr. 5 77 5.1 Generalitaţi 77 5.2 Schema, elementele componente si functionarea Instalatiei de aer comprimat 79 5.3 Prevederi ale societatilor de clasificare privind instalaţiile de aer comprimat 81 5.4 Compresoare de aer. Compresorul cu piston. Clasificare. Generalitãţi 82 5.5 Diagrama p-v si t-s cu lucrul mecanic tehnic pentru compresoarele cu o singurã treaptã de compresie 85 5.6 Influenţa spaţiului vãtãmãtor. Gradul de aspiraţie al compresorului 86 5.7 Gradul de comprimare 87 5.8 Influenţa spaţiului vãtãmãtor asupra lucrului mecanic al compresorului 88 5.9 Influenţa presiunii şi temperaturii aerului la sfârşitul aspiraţiei. Influenţa umiditãţii aerului 90 5.10 Elementele componente ale compresoarelor de aer. Filtre de aer pentru compresoare. Distribuţia compresorului cu piston. Separatoare de apã şi ulei. Acţionarea compresoarelor 92 5.11 Tubulaturi şi armãturi ale instalatiei de aer comprimat- elemente de calcul si de verificare 93 5.12 Rãcirea si ungerea compresorului cu piston. 98 Lucrare de verificare – unitatea de învăţare nr. 5 103 Răspunsuri şi comentarii la întrebările din testele de autoevaluare 103 Bibliografie – unitatea de învăţare nr. 5 104

Unitatea de Invatare 5

  • Author
    alynnam

  • View
    30

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

instalatii navale- curs

Text of Unitatea de Invatare 5

  • Instalaii de aer comprimat

    75Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Unitatea de nvare nr. 5 Instalaii de aer comprimat Cuprins Pagina

    Obiectivele unitii de nvare nr. 5 77

    5.1 Generalitai 77 5.2 Schema, elementele componente si functionarea Instalatiei de aer comprimat 79

    5.3 Prevederi ale societatilor de clasificare privind instalaiile de aer comprimat

    81

    5.4 Compresoare de aer. Compresorul cu piston. Clasificare. Generaliti 82 5.5 Diagrama p-v si t-s cu lucrul mecanic tehnic pentru compresoarele

    cu o singur treapt de compresie

    85

    5.6 Influena spaiului vtmtor. Gradul de aspiraie al compresorului 86 5.7 Gradul de comprimare 87

    5.8 Influena spaiului vtmtor asupra lucrului mecanic al compresorului 88 5.9 Influena presiunii i temperaturii aerului la sfritul aspiraiei. Influena

    umiditii aerului 90

    5.10 Elementele componente ale compresoarelor de aer. Filtre de aer pentru

    compresoare. Distribuia compresorului cu piston. Separatoare de ap i ulei. Acionarea compresoarelor

    92

    5.11 Tubulaturi i armturi ale instalatiei de aer comprimat- elemente de calcul si de verificare

    93

    5.12 Rcirea si ungerea compresorului cu piston. 98 Lucrare de verificare unitatea de nvare nr. 5 103 Rspunsuri i comentarii la ntrebrile din testele de autoevaluare 103 Bibliografie unitatea de nvare nr. 5 104

  • Instalaii de aer comprimat

    76 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

  • Instalaii de aer comprimat

    77Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    OBIECTIVELE unitii de nvare nr. 5

    Principalele obiective ale Unitii de nvare nr. 1 sunt:

    Rolul si elementele specifice instalatiilor de aer comprimat

    Utilizarea si depozitarea aerului comprimat la nava Elemente constructive specifice si principii de

    functionare Sublinierea aspectelor practice Exploatarea instalatiilor Regul de clasificare pentru instalatiile de aer comprimat

    De reinut! Toate elementele sunt cuprinse in IMO STCW- (Standards of Training, Certification and Watchkeeping) privind calificarea minimala a ofiterului de cart, deci trebuie retinute.

    INSTALAIA DE AER COMPRIMAT

    1 GENERALITI PRIVIND GRADUL DE UTILIZARE A AERULUI COMPRIMAT LA NAVE

    Aerul comprimat are o larg utilizare n ramurile de baz ale industriei: construcii, siderurgie, construcii de maini, construcii de nave maritime i deasemeni prezena sa la bordul navelor este de importan major.

    In funcie de numrul i amplasarea consumatorilor la bordul navelor, sistemele de aer comprimat se concep dup principiul autonom sau de grup, cu circuite liniare sau inelare. Din cauza vitalitaii reduse principiul centralizat nu se aplic pe scar larg la bordul navelor.

    Magistralele de aer comprimat comunic cu compresorul i buteliile n care se depoziteaz cantitatea necesar de aer, butelii care se amplaseaz n compartimentul

  • Instalaii de aer comprimat

    78 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    maini, n spaiile de stingere a incendiilor, sau n alte locuri de pe nav. De obicei circuitele de nalt, medie i joas presiune se concep cu magistrale

    autonome care comunic ntre ele prin racorduri prevzute cu armturi de reducie. Pentru obinerea aerului comprimat se folosete compresorul cu piston sau

    centrifugal. Compresoarele cu piston se utilizeaz pentru debite relativ reduse, dar la presiuni ridicate, pe cnd compresoarele centrifugale se utilizeaz la debite mari de aer cu presiuni mai sczute. Pe msura consumrii aerului din butelii, compresorul completeaz aceast rezerv. Funcionarea periodic a compresorului face ca energia consumat pentru antrenarea compresorului s fie mai redus.

    n scopul reducerii volumului ocupat de buteliile de aer comprimat, presiunea de depozitare este superioar celei de utilizare. Pentru reducerea presiunii aerului pn la cea necesar, pe magistrale se monteaz armturi de reducie care permit meninerea automat a unei presiuni de alimentare a consumatorilor.

    Pentru protejarea tubulaturilor mpotriva avariei n cazul unei eventuale depiri a presiunilor maxime admise, n sistem se monteaz supape de siguran care la depirea cu 10% a presiunii maximale admise se deschid i evacueaz o parte din aerul din tubulatur n compartiment sau n atmosfer. Aerul comprimat ajunge la diferii consumatori prin casete de valvule alimentate de magistralele sistemului.

    Pentru reducerea umiditii aerului n sistem se folosesc instalaii de absorbie a umiditii cu absorbani lichizi sau solizi.

    La bordul navelor aerul comprimat are utilizri numeroase, de importan primordial, ca de exemplu:

    - lansarea motorului principal i a motoarelor auxiliare; - automatizri, comenzi i acionri pneumatice; - suflarea de funingine a cldrilor;

    - formarea pernelor de aer (la hidrofoare, la vase de amortizare, instalaia de rcire telescopic, motoare);

    - tifoane. Domeniile de utilizare ale aerului comprimat se nmulesc la navele moderne,

    deoarece sistemele de automatizare pneumatic au fost preferate avnd stabilitate mai mare n funcionare, dect cele electrice i electronice.

    n condiiile de navigaie, aparatele pneumatice nu sunt influenate de trepidaii, ageni oxidani i corozivi, iar puritatea aerului comprimat, strict necesar funcionrii acestora, poate fi uor asigurat in condiiile lipsei prafului din atmosfera mrilor i oceanelor.

    Deasemeni instalaiile i acionrile pneumo-hidraulice mresc i mai mult necesitatea producerii i depozitrii aerului comprimat la bordul navelor moderne. Astzi este de neconceput o nav maritim cu motoare de puteri, fr aer comprimat pentru lansare.

    Instalaia de aer comprimat presupune depozitarea aerului n butelii i o reea

  • Instalaii de aer comprimat

    79Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    complex de tubulaturi, care leag diverse pri componente, menit s distribuie aerul ctre consumatori n anumite condiii de puritate, de presiune, de umiditate.

    Schema instalaiei de aer comprimat n figura 1 este reprezentat simplificat o instalaie de aer comprimat la nav,

    cuprinznd: producerea, depozitarea i distribuia. n principiu grupurile de compresoare cu motoare electrice de antrenare (1) ncarc

    cele trei butelii de aer comprimat (2) inclusiv butelia de rezerv (3). Separatoarele de ap i ulei (4) plasate n diferite puncte pe tubulatur, elimin manual sau automat apa sau uleiul din aerul comprimat.

    De la butelii, aerul comprimat pleac pe circuite cu presiuni de 30 de bari, cele mai frecvent utilizate pentru pornirea motoarelor Diesel navale, sau ctre ali consumatori, trecnd prin staia de reducere (5) unde n cazul reprezentat, presiunea este sczut la 6 bari.

    Mai departe alte reductoare (nefigurate n schem) reduc presiunea de la 6 la 1,4 bari, folosit la aparatele de automatizare standardizate. Ca msur suplimentar s-au prevzut filtrele (6), pentru ndeprtarea impuritilor i absorbia umiditii din aer. Dup trecerea i prin aceste filtre, aerul comprimat merge ctre consumatori (n figur sunt indicate circuitele mai importante).

  • Instalaii de aer comprimat

    80 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Fig. 1

  • Instalaii de aer comprimat

    81Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    2 PREVEDERI ALE AUTORITII NAVALE ROMNE PRIVIND INSTALAIA DE AER COMPRIMAT

    n Registrul Naval Romn, partea a VIII-a se gsesc cerinele impuse instalaiei de aer comprimat de la bordul navelor, funcie de tipul i destinaia acestora. Astfel, dintre normele mai importante impuse de ANR, obligatorii, deoarece fac parte din sigurana navigaiei, sunt: - rezerva de aer comprimat pentru pornirea motorului principal trebuie pstrat n cel puin dou butelii de aer, sau n dou grupe de butelii de aer; - cantitatea total de aer comprimat pentru pornirea motoarelor principale nereversibile, precum i a motoarelor Diesel destinate antrenrii generatoarelor principale (folosite la propulsare) trebuie s fie suficient pentru efectuarea a ase lansri ale motorului cu puterea cea mai mare; - pentru pornirea motoarelor auxiliare trebuie prevzut cel puin o butelie de aer comprimat cu o capacitate suficient pentru a se efectua ase lansri cu motorul de puterea cea mai mare; - in cazul instalrii unor butelii de aer destinate funcionrii sirenei i a sistemelor de comand precum i pentru nevoi gospodreti, capacitatea lor va fi mrit comparativ cu capacitatea de calcul pentru siren, n plus prevzndu-se ncrcarea automat a buteliilor de aer; - va exista o semnalizare care s se declaneze la scderea presiunii cu cel mult 5 bari sub presiunea final de ncrcare a buteliei; - buteliile de aer trebuie s se monteze astfel nct n orice condiii de exploatare, s fie posibil evacuarea complet a apei din ele; - numrul de compresoare principale pe navele cu zon de navigaie nelimitat trebuie s fie cel puin doi; - pe navele cu zon nelimitat de navigaie ale cror motoare principale i auxiliare se pun n funciune cu aer comprimat, trebuie prevzut un dispozitiv care s asigure posibilitatea pornirii compresoarelor principale n timp de cel puin o or; - compresoarele principale trebuie s asigure umplerea buteliilor motorului principal n timp de o or, ncepnd de la presiunea la care este posibil ultima lansare i manevr pn la cea necesar pentru asigurarea numrului de lansri i de manevre indicat de ANR.

    Pe lng aceste reguli impuse de ANR, n faza de recepie, periodic n exploatare i ocazional, se execut n spaii ce controleaz respectarea normelor amintite, verificndu-se n plus, dotarea cu aparatele de msur i control, cu dispozitive de siguran.

    n privina amplasrii tubulaturilor n instalaia de lansare, ANR prevede: a) tubulaturile destinate pentru umplerea buteliilor de aer trebuie s fie

    complet separate de tubulaturile de pornire; b) fiecare din buteliile de lansare trebuie s aib posibilitatea umplerii de la

    fiecare compresor principal; se admite posibilitatea umplerii buteliilor de lansare a

  • Instalaii de aer comprimat

    82 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    motoarelor auxiliare din buteliile pentru lansarea motorului principal; c) dup fiecare compresor trebuie instalat pe tubulatur o valvul de

    reinere i de nchidere. Pe tubulatura care alimenteaz cu aer fiecare motor, naintea valvulei lui de pornire,

    trebuie instalat o valvul cu reinere. Dac prin construcia motorului se prevd dispozitive antiexplozie, nu mai este

    obligatorie instalarea unei astfel de valvule. d) tubulaturile trebuie montate, pe ct posibil, n linie dreapt, cu o mic

    nclinare pentru scurgerea apei; nclinarea nu trebuie s fie spre valvula principal de pornire a motorului;

    e) pe tubulatura dintre compresor i buteliile de aer trebuie prevzute dispozitive pentru evacuarea apei i a uleiului, dac aceste dispozitive nu au fost montate chiar pe compresor.

    Se ine cont de cerinele ANR n privina amplasrii tubulaturilor, dup cum se poate observa n schema general a sistemului de lansare. Tubulaturile destinate umplerii buteliilor sunt complet separate de tubulaturile de pornire, pe aceste tubulaturi fiind montate dup fiecare compresor elemente de reinere a picturilor de ap i ulei, existnd de asemenea valvule de reinere dup fiecare compresor. Fiecare din buteliile de lansare poate fi umplut la fiecare compresor principal, existnd posibilitatea umplerii buteliei de lansare a motoarelor auxiliare de la buteliile de lansare ale motorului principal.

    3 COMPRESOARE DE AER 3.1 COMPRESORUL CU PISTON. CLASIFICARE. GENERALITI

    Compresoarele cu piston se pot clasifica dup mai multe criterii, dintre care

    amintim: a) Dup mrimea debitului: - compresoare mici, avnd debite sub 10 m3/min; - compresoare mijlocii, avnd debite sub 10 i 30 m3/min; - compresoare mari, avnd debite de peste 100 m3/min. b) Dup presiunea maxim de refulare: - compresoare de presiune nalt, avnd presiuni de peste 80 at; - compresoare de presiune foarte nalt, avnd presiuni de refulare de peste 100

    at. c) Dup schema de funcionare: - compresoare cu o treapt de comprimare; - compresoare cu mai multe treapte de comprimare;

  • Instalaii de aer comprimat

    83Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    - compresoare cu piston diferenial. d) Dup numrul cilindrilor: - compresoare monocilindrice sau simple; - compresoare cu doi cilindri sau duplex; - compresoare cu trei cilindri sau triplex; - compresoare policilindrice. e) Dup aezarea cilindrilor (la cele policilindrice): - compresoare cu cilindri n linie; - compresoare cu cilindri n unghi sau L; - compresoare cu cilindri n V; - compresoare cu cilindri n W; - compresoare cu cilindri n H. f) Dup poziia axei cilindrilor: - compresoare orizontale; - compresoare verticale; - compresoare nclinate. g) Dup natura fluidului de comprimat (dup destinaie): - compresoare de aer; - compresoare frigorifice, etc. Compresoarele sunt maini de for generatoare care servesc la comprimarea

    gazelor. Dup felul n care se efectuez comprimarea, compresoarele sunt grupate n dou

    mari categorii: compresoare volumice i compresoare cu rotor. Compresoarele volumice sunt compresoarele la care comprimarea gazului se

    obine prin creterea presiunii lui statice, folosind un organ de main mobil pentru micorarea volumului unuia sau mai multor compartimente n care este nchis gazul.

    Dup felul micrii organului mobil, compresoarele volumice se clasific n compresoare cu piston, la care pistonul are o micare rectilinie alternativ ntr-un cilindru, i compresoare rotative, cu organ rotitor care provoac modificarea volumului ocupat de gaz n camerele mainii (compresoare cu lamele, cu lobi etc.).

    Turbocompresoare sau compresoare cu rotor sunt compresoare la care comprimarea gazului se obine prin aciunea unui rotor cu palete asupra curentului de gaz; energia cinetic a rotorului, transmis de motorul de antrenare, este utilizat pentru a mri energia potenial a gazului. Dup presiunea la sfritul comprimrii, se deosebesc: turbocompresoarele propriu-zise, pentru presiuni mai nalte de 2 at, turbosuflantele, pentru presiuni de 0,1-2 at, i ventilatoarele, pentru presiuni sub 0,1 at.

    Compresoarele cu piston acoper o gam de presiuni foarte larg, de la 3 at pn la 1000 at, la comprimarea gazelor sau a amestecurilor de gaze.

    Compresorul este o main termic cu consum de lucru mecanic i producere de energie potenial i termic sub form de aer comprimat la o presiune i temperatur

  • Instalaii de aer comprimat

    84 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    ridicat. El se compune, n principiu, dintr-un cilindru C, n care se poate mica pistonul P i din supapele de aspiraie, A, respectiv de refulare R (fig. 2).

    Fig.2 Schia compresorului cu o treapt de

    compresie i diagrama dinamic

    Teoretic, compresorul funcioneaz fr pierderi, nu are spaiu vtmtor i nu

    necesit diferene de presiune la aspiraie i la refulare. Deasemenea, se mai presupune, c starea aerului n compresor rmne invariabil i c presiunea i temperatura de refulare nu se schimb i sunt egale cu presiunea i temperatura din conducta de refulare.

    n aceste ipoteze, compresorul ar lucra dup diagrama din figura 2 n care: 4-1 reprezint aspiraia aerului la presiunea p1; 1-2 compresiunea de la p1 la presiunea p2; 2-3 refularea aerului din cilindru n rezervorul de aer comprimat la presiunea p2; 3-4 nchiderea supapei de refulare, deschiderea supapei de aspiraie i egalizarea presiunilor, dup care ciclul de funcionare se reia.

    Ciclul de funcionare este realizat ntr-o curs de dus - ntors a pistonului . n cursa de aspiraie, lucrul mecanic cedat de aer pistonului, este reprezentat de

    suprafaa 4 1 c a i are valoarea:

    La = p1V1

    n cursa de ntoarcere, lucrul mecanic este efectuat de piston asupra aerului din cilindru, mai nti, pentru a-l comprima de la 1 la 2 i apoi, pentru a-l evacua din cilindru de la 2 la 3. Lucrul de comprimare este reprezentat prin aria c 1 2 b si are valoarea:

    L12 = , 2

    1pdV

  • Instalaii de aer comprimat

    85Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    iar lucrul mecanic de evacuare este reprezentat prin aria b 2 3 a i are valoarea:

    Lr = - p2V2

    Astfel, pentru efectuarea unui ciclu, se consum lucrul mecanic:

    Lt1,2= La + L12 + Lr = p1V1 + - pV2 (1) 21

    pdV

    care este reprezentat prin aria 4 1 2 3 , a crei valoare se exprim prin integrala ( 2 ), unde, semnul minus arat, c lucrul mecanic consumat este negativ:

    Lt1,2 = - ( 2) 21

    Vdp

    n figura 3 este reprezentat lucrul mecanic total consumat de compresor pentru

    efectuarea unui ciclu - n funcie de modul n care decurge comprimarea aerului.

    Fig. 3

    Diagrama p-V si T-s cu lucrul mecanic tehnic pentru compresoarele

    cu o singur treapt de compresie

  • Instalaii de aer comprimat

    86 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Din figura 3 se vede, c lucrul mecanic tehnic este minim n cazul compresiunii izotermice i maxim n cazul compresiunii adiabatice. De aceea, n practic, pentru un consum de energie minim al compresorului i deci un randament optim, se procedeaz la rcirea cilindrului compresorului i la rcirea intermediar a aerului ntre treptele compresorului.

    Un compresor teoretic, poate s funcioneze i n sens invers, adic s primeasc aer comprimat i s cedeze lucru mecanic, devenind astfel un motor pneumatic. Formulele, privind consumurile de energie, stabilite la compresoare sunt valabile i pentru motoarele pneumatice, dar cu semn algebric schimbat.

    3.2 INFLUENA SPAIULUI VTMTOR 3.2.1 GRADUL DE ASPIRAIE AL COMPRESORULUI

    Compresorul real nu poate s fie executat fr s se lase un spaiu ntre piston i

    capacul cilindrului care s serveasc pentru manevrele de deschidere i nchidere a supapelor. Acest spatiu vtmtor rmne, ntotdeauna, plin cu aer comprimat la sfritul cursei de ntoarcere a pistonului la punctul mort inferior. Datorit acestui fapt, la nceputul urmtoarei curse de aspiraie, pistonul va parcurge, mai nti, o parte din cursa sa, fr s poat aspira aer proaspt, ci numai pentru expandarea aerului aflat n spaiu vtmtor, pn la presiunea de aspiraie ( figura 4 ).

    Mrimea spaiului vtmtor se caracterizeaz prin valoarea e0, definit ca raportul dintre volumul spaiului vtmtor i volumul V, generat de piston, ntr-o curs i care este denumit cilindree).

    Fig. 4

    Spaiul vtmtor al ciclului teoretic al compresorului cu o treapt de compresie

    Din cursa de aspiraie, pistonul aspir aer proaspt numai din 4 pn n 1.

    Diminuarea volumului de aer aspirat de compresor este definit prin coeficientul:

  • Instalaii de aer comprimat

    87Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    cc V

    VVVV 841 (3)

    care se numete gradul de umplere sau de aspiraie al compresorului i el reflect influena spaiului vtmtor asupra cantitii de aer aspirat de compresor.

    Gradul de umplere se mai poate scrie i altfel:

    cc

    ccVV

    VVVV 44 1 (4)

    Admind c expansiunea aerului rmas n spaiul vtmtor, V3= 0V la

    presiunea p2 se efectueaz dup o politrop, pn la presiunea de aspiraie p1, se poate scrie:

    n

    c pp

    VV

    VV

    1

    1

    24

    3

    4

    i cu aceasta:

    11

    1

    1

    2n

    pp (5)

    ceea ce nseamn c, pentru un anumit spaiu vtmtor gradul de aspiraie este cu att mai mic cu ct raportul presiunilor este mai mare.

    3.2.2 GRADUL DE COMPRIMARE

    Pentru fiecare spaiu vtmtor exist un raport de comprimare p2/p1 pentru care gradul de aspiraie este nul i cnd, deci, compresorul nu mai aspir deloc aer proaspt; aceasta se ntmpl, cnd expansiunea aerului, rmas comprimat n spaiul vtmtor, se termin chiar n punctul n care ncepe comprimarea. n aceast situaie = 0 i deci gradul maxim de comprimare va fi:

    n

    pp

    11

    2

    2

    (6)

  • Instalaii de aer comprimat

    88 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Fig. 5 Scderea debitului prin mrirea gradului de compresie

    Diagrama dinamic a compresorului se reduce, teoretic, n acest caz, la o curb

    politropic. Gradul de comprimare este limitat practic, de temperatura de la sfritul comprimrii, care nu trebuie s depeasc temperatura de aprindere a uleiului (pn la care uleiul i pstreaz proprietile de ungere).

    n ipoteza unei compresiuni adiabatice, conform ecuaiei (6), gradul de compresie maxim este:

    11

    2

    xx

    TT (7)

    3.2.3 INFLUENA SPAIULUI VTMTOR ASUPRA LUCRULUI MECANIC AL COMPRESORULUI

    Lucru mecanic consumat pentru efectuarea unui ciclu de comprimare a aerului este reprezentat n diagrama dinamic (figura 3) prin suprafaa 1 2 3 4, care poate fi considerat, c provine din diferena suprafeelor a 1 2 3 b i al 4 3 b. Astfel fiind, se poate scrie, conform ecuaiei (7):

  • Instalaii de aer comprimat

    89Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    n

    n

    nn

    nn

    tppVp

    pp

    nnVpL

    1

    1

    21

    411

    1

    211 111

    ( 8 )

    de unde:

    n

    n

    pp

    nnVVpLt

    1

    12

    411 11

    .

    ( 9 )

    Formula arat c din punct de vedere al debitului i al lucrului mecanic consumat, compresorul tehnic se comport ca i un compresor teoretic care ar avea cilindreea egal cu (V1-V4). Prin urmare, spaiul vtmtor nu urmrete, n mod direct , puterea necesar comprimrii, ci micoreaz numai capacitatea de debitare a compresorului, fapt care este n legtur cu utilizarea incomplet a dimensiunilor cilindrului.

    n ultima formul s-a presupus c indicele politropic n1 al compresiei de la 1 la 2 este egal cu indicele politropic n2 al expansiunii (n = n1 = n2).

    Dac indicele de expansiune politropic n2 este mai mare dect indicele de compresiune n1, fapt care implic o bun rcire a compresiei, atunci punctul final de compresiune 4' se afl n diagrama dinamic (figura 6) la stnga punctului 4 (corespunztor cazului n1= n2).

    Fig.6 Ciclul teoretic al compresorului cu piston, la diferite

  • Instalaii de aer comprimat

    90 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    expansiuni ale aerului vtmtor

    n aceast situaie rezult c volumul de aer proaspt aspirat de compresor a crescut cu V's i totodat a crescut i lucrul mecanic consumat de compresor cu Lt'. Influen a spaiului vtmtor este pozitiv deoarece se amelioreaz randamentul compresorului.

    Dac n timpul compresiei rcirea nu este bun i n2

  • Instalaii de aer comprimat

    91Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Un fenomen asemntor se petrece i la refulare, cnd presiunea aerului trebuie s fie ceva mai mare pentru a nvinge rezistena de ridicare a supapei de evacuare i rezistenele de scurgere prin conducte.

    Cu ct rezistenele acestea sunt mai mari, cu att presiunea de aspiraie este mai sczut fa de presiunea atmosferic i debitul masic al compresorului este mai mic. Aceasta se pune n eviden scriind ecuaiile de stare pentru masa de aer ma la presiunea pa cu temperatura Ta i volumul Vc i masa m1, cuprins n volumul Vs1, la presiunea p1 i temperatura T1 de la sfritul aspiraiei. Fcnd raportul celor dou ecuaii se obine:

    casa

    a VTpVTp

    mm

    1111 (10)

    Formulele (3) i (5) sunt valabile i n aceast situaie i, notnd gradul de umplere n

    acest caz cu VcVs1 , ecuaia de mai nainte se poate scrie:

    1

    11

    TpTp

    mm

    a

    a

    a (11)

    Aceast ecuaie arat nu numai c debitul compresorului se micoreaz odat cu scderea presiunii de aspiraie p1, ci i c el se diminueaz i atunci cnd temperatura de la sfritul aspiraiei T1 crete.

    3.2.5 INFLUENA UMIDITII AERULUI

    Masa cuprins ntr-un tub de aer atmosferic la presiunea p i temperatura T, este format din masa aerului uscat a i masa vaporilor de ap r aflai n aer:

    RTp

    va (12)

    innd seama de relaia care red valoarea constantei pentru aerul umed, n funcie de umiditatea relativ a aerului, rezult c densitatea aerului uscat este mai mare dect a aerului umed.

    Astfel, umiditatea aerului are o influen negativ asupra debitului masiv al compresorului, diminundu-l.

    Este evident c, prin comprimare, umiditatea absolut a aerului , crete la valoarea v ' potrivit raportului de comprimare :

    v '= v (13)

  • Instalaii de aer comprimat

    92 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Dac umiditatea ajunge la saturaie, se produce fenomenul de condensaie. n general, temperatura final de compresie a aerului este cu mult superioar temperaturii ce corespunde saturaiei.

    n principiu, o comprimare izotermic mrete umiditatea relativ astfel nct aerul poate s ajung la saturaie i deci, s se produc fenomenul de condensaie.

    Fenomene identice pot s apar i la destinderea adiabatic.

    4. DESCRIEREA ELEMENTELOR COMPONENTE

    Un compresor cu piston are cam aceleai pri componente ca i un motor cu ardere intern n patru timpi: chiulasa, bloc cilindri, carter, piston, biela, arbore cotit.

    Pistonul compresorului de aer cu o singur treapt de comprimare se aseamn foarte mult cu pistonul unui motor cu ardere intern, dar deosebit mult de acesta din urm este pistonul compresorului de aer cu dou trepte de comprimare

    Navele sunt dotate, n general, cu compresoare cu piston diferenial pentru a realiza un flux continuu n conducta de ncrcare a buteliei, un echilibru mai bun, utilizarea unui ct mai mic numr de compresoare i realizarea unor presiuni ridicate cu un consum ct mai mic de energie.

    Un compresor cu dou trepte de comprimare poate realiza presiuni mai mari, elementele de protecie cu care este dotat sunt astfel reglate nct acestea s poat introduce n buteliile de depozitare aer la presiuni de 30 bari. Verificarea nivelului uleiului de ungere din carter se realizeaz cu ajutorul unei joje sau a unui vizor. Toate lagrele (de pat, de biele, de bol) sunt de tipul " lagre de alunecare ". Pistonul poate fi confecionat din oel sau aliaje de aluminiu.

    Aerul aspirat din atmosfer prin intermediul filtrului trece prin clapetul de aspiraie treapta I n cilindrul unde este comprimat de faa poriunii cu diametrul mai mare al pistonului dup care iese prin clapetul de refulare.

    innd cont c o refulare a aerului pn la 7 bari duce la o cretere a temperaturii pn la 200 C (temperatura de inflamare a vaporilor de ulei de compresor) se impune rcirea aerului dup ieirea lui din fiecare treapt de comprimare. Aceasta se realizeaz trecnd aerul prin rcitorul intermediar, dup ieirea din treapta I de comprimare, i prin rcitorul final, dup ieirea din treapta a II-a de comprimare. Ambele rcitoare sunt realizate din serpentine de oel amplasate n spaiile de rcire dintre cilindrul treptei I de comprimare i blocul cilindrilor. Deoarece rcirea aerului comprimat se face cu ap din circuitul deschis depunerile de impuriti sunt abundente i periodic trebuiesc ndeprtate.

    Etanarea spaiilor de comprimare se face astfel: - pentru treapta I de comprimare - cu segmeni metalici (ca la M.A.I.) - pentru treapta a II-a de comprimare - cu segmeni din teflon sau din metal.

  • Instalaii de aer comprimat

    93Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    4.1. TUBULATURI I ARMTURI

    Conductele se folosesc la transportul i distribuia agenilor de lucru, fiind pri distincte din instalaiile n care se monteaz. Conductele reprezint totalitatea elementelor constructive asamblate etan. Agentul de lucru reprezint fluidul care este transportat prin sistemul de conducte. Caracteristicile fluidului sunt reprezentate de natura, proprietile i parametrii acestuia determinnd caracteristicile fizico-chimice. Caracteristicile fizico-chimice ale fiecrui fluid sunt analizate n scopul stabilirii compatibilitii acestora cu diversele materiale utilizate n fabricarea conductelor. Acest lucru permite alegerea corect a materialului conductei, asigurarea integritii i etaneitii conductei pe ntreaga durat de utilizare precum i realizarea calitii suprafeei conductei printr-o curire i tratare corespunztoare n perioada de montaj, fie printr-o protejare suplimentar. Proteciile ndeplinesc rolul de a asigura i menine integritatea suprafeelor interioare i exterioare ale conductei i pot fi de natur mecanic, chimic sau termic, realizndu-se prin placare interioar, cptuire cu elastomeri, vopsire exterioar, nvelire antico-roziv i prin izolare termic.

    Parametrii specifici circulaiei fluidului (debitul, presiunea, temperatura) sunt mrimi care determin dimensiunile i structura traseului conductei i se folosesc n calculul hidraulic, termic i mecanic al conductei.

    O conduct se caracterizeaz prin: diametru interior, diametru exterior, lungime. Valorile standardizate ale diametrului nominal sunt prezentate n tabelul urmtor:

    Corespondena dintre diametrul exterior exprimat n milimetri i cel exprimat n

    inches este:

    Milimetri Inches

    1 3/16

    2 5/64

    3 1/8

    4 5/32

    5 13/64

    15/646

    7 9/32

    8 5/16

    9 23/64

    Milimetri Inches

    10 25/64

    11 7/16

    12 15/32

    13 33/64

    14 35/64

    15 19/32

    16 5/8

    17 43/64

    18 45/64

    Milimetri 19 20 21 22 23 24 25 25.39

  • Instalaii de aer comprimat

    94 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Inches 3/4 25/32 53/64 55/64 29/32 15/16 63/64 64/64 Sunt utilizate la: balast, santin i drenaj, transport gaze sau lichide petroliere,

    ageni otrvitori, ap pentru cldri i caldarine, combustibil, ulei ap rcire, aer comprimat, gaze ventilaie, supraplin, sonde etc.

    Pot fi executate din: oel, font, cupru, alam, bronz, mase plastice, cauciuc etc. O conduct se identific prin diametrul nominal i grosime (diametrul nominal-

    diametrul seciunii de trecere diametrul interior). Din punct de vedere funcional o conduct poate fi studiat funcie de presiunea

    nominal (presiunea maxim ce poate exista n instalaie n timpul exploatrii). La probe se ia n cazul p pp 5,1 50 bar. Valorile standardizate ale presiunii nominale sunt:

    Presiunea nominal izate Valori standardJoas presiune 0; 16. 1; 2.5; 6; 1Medie presiune ; 40. 25nalt presiune ; 640. 64; 100; 160; 250; 320; 400Foarte nalt presiune 00 1000; 1600; 25

    n cazul circulaiei lichidelor sau gazelor fierbini presiunea de lucru va fi mai sczut funcie de temperatura fluidului de lucru.

    Presiunea funcie de temperatur este exprimat n tabelul urmtor:

    Temperatura C Presiunea nominal pn 100 150 200 250 300

    Presiunea de prob

    25 25 22 20 18 17 40

    Conform ANR conductele se mpart n trei clase funcie de natura fluidului vehiculat, de nivelul de presiune i temperatur.

    Clasificarea conductelor este prezentat mai jos:

    Clasa I Clasa II Clasa III Destinaia conductei Presiune bar Mediu temp. Presiune bar Mediu

    temp. Presiune bar

    Mediu temp.

    Otrvuri, Fluide agresive, Material inflamabil t16 sau >300 16 300 i 7 170 i Combustibil >16 sau >150 16 150 i 7 60 i

  • Instalaii de aer comprimat

    95Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    16Aer, gaz, ap, ulei >40 sau >300 i 300 16 200 i

    Elemente de calcul de verificare

    n cazul tubulaturilor standardizate nu se mai fac verificri, dar pentru anumite instalaii este necesar verificarea grosimii conductei.

    Se poate utiliza relaia:

    a

    np Dp 2* (14)

    pp N/mm2 - presiunea de prob; Dn mm - diametrul nominal; N/mm2 - tensiunea admisibil la traciune pentru materialul considerat.

    Pentru conductele sudate: -sudur pe o singur punte:

    a

    nb DP *7,0*2

    * ; (15) -sudur pe ambele pri:

    a

    nb DP *9,0*2

    * . (16) Grosimea peretelui conductei conform ANR: S = S0 + b + c , mm (17)

    S0= ppd **20* mm (18)

    d mm - diametrul exterior al evii p bar - presiunea maxim de lucru - coeficient de rezisten =1 b= 0**

    5.21 S

    Rd mm - coeficientul care ia n considerare sudura grosimii datorit

    ndoirii;

  • Instalaii de aer comprimat

    96 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    R mm - raza medie a curbei; c m - adaos pentru coroziune funcie de materialul conductei i de destinaie; 2/ mmNa - tensiunea admisibil la traciune;

    7,2r

    a - pentru oel i aliaje de oel.

    n cazul n care nu exist prescripii speciale a 0,35 r 2/ mmNr - tensiunea la rupere.

    Sistemele de mbinare a conductelor

    Traseele conductelor se realizeaz prin asamblarea elementelor aces-tora. Procedeele i tehnologiile aplicate la asamblarea diverselor elemente de conduct trebuie s asigure rezistena mecanic i o etaneitate corespun-ztoare. Asamblrile trebuie s menin integritatea fa de aciunile corozive i erozive ale fluidelor transportate prin conducte la temperaturile i presiunile de funcionare.

    mbinrile pot fi: - nedemontabile; - demontabile: cu flan, speciale. Cuplrile elastice au ca rol s nu transmit vibraiile unui agregat la restul

    instalaiei. Compensatorii pot prelua deformaiile unei tubulaturi datorate variailor de

    temperatur sau deformaiilor corpului navei.

    4.2 FILTRE DE AER PENTRU COMPRESOARE

    Aerul aspirat de compresor trebuie s fie trecut, n prealabil, prin filtre. Acestea se pot clasifica n trei mari grupe:

    - filtre umede, care rein praful cu ajutorul unui lichid; - filtre uscate, care rein praful cu ajutorul unei site ale crei ochiuri sunt mai mici

    dect particulele de praf; - electrofiltre, a cror funcionare se bazeaz pe fora exercitat de un cmp

    electric asupra particulelor de praf. Aprecierea eficacitii unui filtru se face prin gradul de separare care reprezint

    cte procente din praful coninut n aer este reinut de filtru. Odat cu gradul de separare, este necesar s se precizeze i pn la ce mrime a particulelor de praf se realizeaz separarea. Astfel, un filtru cu gradul de separare de 99,9% este ineficace dac valoarea aceasta se refer numai la particulele mai mari de 10 m , cci un praf fin de lut la care

  • Instalaii de aer comprimat

    97Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    70% din particule sunt sub 10 m , va strbate, n cea mai mare parte, filtrul, fr s fie reinut.

    De regul, filtrele compresoarelor se aleg n funcie de condiiile locale, astfel nct aerul filtrat s rein sub 5 mg/m3 praf.

    O alt caracteristic a filtrului este rezistena pe care el o opune curentului de aer ce-l strbate i aceasta trebuie s fie ct mai mic, cci ea produce diminuarea debitului compresorului. Astfel, o rezisten de filtrare de 3000 N/m2 cauzeaz o diminuare a debitului compresorului de 3 - 4,5%.

    Important pentru alegerea unui filtru este i capacitatea sa de nmagazinare a prafului. Dac aceast capacitate este redus, filtru trebuie foarte des curat sau schimbat.

    4.2.1 FILTRE UMEDE

    Filtrele umede constau dintr-o mpletitur metalic sau din material plastic, umezit de obicei cu ulei. Ele sunt strbtute de aer iar praful rmne lipit pe suprafaa uleioas. Eficacitatea filtrrii este limitat de mrimea suprafeei de ulei liber de care s se lipeasc praful. Din aceast cauz au o capacitate de nmagazinare a prafului mai mic i necesit splri dese sau nlocuiri. Filtrele mbcsite cu praf au o rezisten hidraulic mare i produc o diminuare a debitului compresorului.

    n cazul spaiilor mari de compresoare se prevd suprafee mari de filtrare cu casete filtrante umede sau chiar filtre mecanice rotative cu casete. Acestea rein, n general, particulele de praf pn la 10, au o vitez de 1,5 - 2,0 m/s, o rezisten de 50 - 150 N/m2 i un grad de reinere a prafului de 92-99%. Ele nu rein funinginea.

    O variant perfecionat o constituie filtrele cu baie de ulei, formate dintr-o baie de ulei i o mas din estur metalic.

    Aerul ptrunde n interior prin spaiul dintre carcas i capac, iar cnd ajunge la suprafaa bii de ulei sufer o schimbare brusc de direcie cu 180. Sub efectul forelor de inerie, cea mai mare parte din praf se separ i se depune n baia de ulei. Restul de praf urmeaz s fie reinut n estura metalic, care i ea este umezit de uleiul antrenat prin curentul de aer. Gradul de reinere al filtrului depinde de vscozitatea uleiului utilizat i de abundena curentului de aer . Filtrul se consider epuizat dac coninutul de praf din baie este de 1,5 g praf la 1 g de ulei.

    n mod obinuit filtrele umede sunt precedate de o filtrare cu cicloane.

    4.2.2 FILTRE USCATE

    O prim soluie a acestui gen de filtre o formeaz cicloanele. Gradul lor de separaie a prafului este cu att mai bun , cu ct viteza este mai mare. Pentru praf foarte fin, ar fi necesare viteze foarte mari, ceea ce ar produce pierderi hidrodinamice exagerate i diminuarea nepermis a debitului de aer. De aceea sunt utilizate numai pentru filtrare, cu

  • Instalaii de aer comprimat

    98 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    viteze moderate. Stratul interior efectueaz o prim filtrare, stratul al doilea continu filtrarea i stratul

    superior realizeaz filtrarea fin. Aceast ornduire solicit stratul de filtrare fin mai puin i mrete durata de utilizare a filtrului.

    n cazul spaiilor mari de compresoare, cnd aerul nu se mai aspir din sala compresoarelor, ci din exterior, se utilizeaz filtre cu pnz. Acesta se execut astfel ca viteza aerului prin pnza de filtrare s nu depeasc 0,02 m/s. Curirea lor se efectueaz prin scuturare, sau suflare cu aer n sens invers, din timp n timp.

    4.3 DISTRIBUIA COMPRESORULUI CU PISTON 2.4.3.1 CLAPEII COMPRESORULUI

    Delimitarea fazelor comprimrii aerului n cilindrul compresorului se face cu ajutorul supapelor (clapeilor), componente de a cror corect funcionare depinde eficiena compresorului.

    Din punct de vedere constructiv clapeii de aspiraie i de refulare, pentru fiecare treapt de comprimare, sunt identici. ntre cei de treapta I i cei de treapta a II-a exist doar o diferen de gabarit.

    Separarea spaiului de comprimare a aerului de galeria de admisie sau de refulare se face prin etanarea orificiilor de trecere din corpul clapeilor cu ajutorul discurilor de etanare. n vederea realizrii acestui scop cele dou suprafee care vin n contact sunt prelucrate prin lefuire pe un platou ori de cte ori este nevoie.

    Arcul disc se aseamn foarte mult cu discul de etanare, deosebirea constnd n aceea c poriunile curbate acioneaz prin presare asupra discului de etanare.

    Clapetul poate fi folosit ca un clapet de refulare deoarece direcia de deplasare permis aerului este de jos n sus.

    ntotdeauna, printr-un clapet, aerul va ptrunde mai nti prin corpul su, iar piulia urubului de strngere trebuie poziionat ctre exteriorul cilindrului.

    4.4 RCIREA COMPRESORULUI CU PISTON

    nclzirea excesiv a pieselor compresorului, datorit contactului cu aerul comprimat i

    cldurii dezvoltate prin frecare, produce deranjamente n funcionare (uzuri excesive, depuneri pe perei, gripri etc.) i contribuie la micorarea coeficientului de umplere, adic la micorarea debitului de gaz livrat. De asemenea, nclzirea aerului n timpul procesului de comprimare micoreaz randamentul izotermic al compresorului.

    Pentru asigurarea funcionrii normale a compresorului trebuie asigurat rcirea cilindrilor i chiulasei, precum i rcirea gazului ntre treptele de comprimare (n cazul compresorului cu mai multe trepte).

    Rcirea se poate realiza prin transmiterea cantitii de cldur de la piesele nclzite la aerul atmosferic, n cazul instalaiei de rcire cu aer, sau la ap ( i apoi n continuare la aerul atmosferic), n cazul instalaiei de rcire cu ap.

  • Instalaii de aer comprimat

    99Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Rcirea cu ap este folosit la toate compresoarele stabile i aproape la toate compresoarele mobile. Apa nclzit iese din chiulas i intr n radiator prin partea de sus a acestuia.

    n radiator, apa cedeaz o cantitate de cldur aerului atmosferic i se rcete. Dup ieirea din radiator prin partea inferioar a acestuia, apa intr n spaiul de rcire al cilindrilor, dup care reintr n radiator formnd un circuit continuu (circuit nchis).

    n cazul compresoarelor cu mai multe trepte, la ieirea din radiator apa trece mai nti prin rcitoare intermediare, legate n paralel, dup care intr n spaiul de rcire al cilindrilor chiulaselor.

    Circulaia apei n instalaia de rcire se poate realiza dup principiul termostatului sau prin circulaia forat, sub aciunea unei pompe.

    S-a stabilit c apa de rcire primete o cantitate de cldur echivalent cu cca. 1/3 din energia consumat pentru antrenarea compresorului (n cazul compresoarelor cu o singur treapt) i cca. 2/3 din consumul de energie (n cazul compresoarelor cu dou trepte i rcire intermediar).

    Instalaia de rcire se poate realiza uneori fr radiator, prin circuit deschis. Pompa aspir apa rcit dintr-un rezervor aezat mai jos dect compresorul; pompa

    refuleaz apa n spaiul de rcire al compresorului, din care trece ntr-un rezervor aezat mai sus dect compresorul sau pompa aspir ap din rezervorul de alimentare i o refuleaz n rezervorul de rcire, de unde, prin cdere liber, n spaiul de rcire al compresorului. In toate variantele, debitul de ap se regleaz cu ajutorul unui robinet aezat la intrarea n compresor.

    Principalele elemente ale unei instalaii de rcire cu ap, sunt: - pompa centrifug; - radiatorul; - ventilatorul; - rcitorul intermediar. Rcirea cu aer are fa de rcirea cu ap, urmtoarele avantaje: - mai simpl constructiv i mai uor de exploatat; - iarna, nu necesit golirea instalaiei; - nu apar depuneri de calcar. Rcirea cu aer se poate face cu sau fr ventilaie. Pentru conducerea curentului de

    aer, compresoarele sunt echipate cu mantale speciale cu aripioare (deflectoare). Ca piese componente avem suflanta i rcitorul intermediar.

    4.5 UNGEREA COMPRESOARELOR CU PISTON

    Sprafeele care trebuiesc unse la un compresor cu aer se mpart n dou categorii: - suprafee la care lubrifiantul se ntoarce n baia de ulei a compresorului (aici intr

    suprafeele de lucru ale cuzineilor de pat i de biele);

  • Instalaii de aer comprimat

    100 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    - suprafee la care lubrifiantul se pierde dup ungere (aici intr suprafeele de lucru ale cilindrilor).

    Asigurarea ungerii la compresoare a suprafeelor de lucru ale cilindrilor este o problem deoarece uleiul poate fi antrenat de aerul comprimat. Aceasta duce la o risipire a uleiului de ungere, la o accentuare a oxidrii i o descompunere a sa datorit temperaturilor nalte.Pe de alt parte o rcire insuficient a agregatului poate provoca arderea uleiului i formarea calaminei pe suprafeele de etanare ale clapeilor nrutind mult etanarea.

    Ungerea compresoarele navale se poate face prin urmtoarele metode: - ungere sub presiune - aceasta se poate realiza cu ajutorul unei pompe cu roi dinate antrenat de arborele cotit al agregatului. Uleiul n acest caz va parcurge un traseu asemntor cu cel de la motoarele cu ardere intern - lagre de pat, arbore cotit, cuzinei biel, bol piston, dup care se rentoarce n carter;

    - ungere prin barbotaj - n acest caz ungerea se realizeaz cu ajutorul unui dispozitiv numit i lingur montat n capacul cuzinetului bielei. La fiecare trecere a pistonului prin P.M.E. dispozitivul va intra n baia de ulei cu o vitez destul de mare astfel nct uleiul ghidat de lingur s ajung pn la cuzinet. Acest sistem este de regul combinat cu:

    - ungerea prin picturi - uleiul este ndreptat ctre suprafeele pe care trebuie s le ung pe dou ci : trecerea prii inferioare a cuzinetului bielei i a lingurei prin baia de ulei va face ca n incinta carterului, la partea superioar s apar mici picturi de ulei care se acumuleaz n buzunarele de deasupra cuzineilor de pat realiznd astfel ungerea acestora; din baia de ulei o pomp cu pistonae, antrenat de arborele cotit va trimite ulei ctre aspiraia fiecrei trepte de comprimare de unde va fi preluat de aer care circulnd prin cilindru va realiza i ungerea acestuia. Acest sistem este prevzut cu posibilitatea reglrii numrului de picturi de ulei introduse n cilindru.

    O instalaie de ungere a unui compresor de aer conine ca elemente principale pompa de ungere, filtru de ulei, ungtoare, A.M.C.-uri. n Romnia se fabric pentru compresoarele de aer att uleiuri aditivate ct i uleiuri neaditivate. Lubrifianii folosii la ungerea compresoarelor sunt uleiuri minerale cu viscozitatea de 70-90cSt i punctul de inflamabilitate de 220-230C. Dac debitul de ulei este corect ales, la controlul clapeilor se va constata c suprafeele acestora prezint doar urme de ulei, deci sunt unsuroase. Dac suprafeele sunt acoperite cu un strat de cox rcirea este insuficient, deci compresorul funcioneaz la temperaturi prea mari, sau uleiul este necorespunztor.

    Formarea coxului pe clapei impune i verificarea segmenilor de compresie care s-ar putea afla n aceeai stare i deci bloca n canalele pistonului.

    Pentru ungerea compresoarelor cu piston se recurge fie la procedeul ungerii prin barbotaj, fie al ungerii sub presiune.

    Procedeul prin barbotaj se caracterizeaz prin simplitate i ungere abundent cu posibilitatea militrii controlate a uleiului rmas pe pereii cilin-drului.

  • Instalaii de aer comprimat

    101Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Fig.8 Schema modului de pompare a uleiului, de segmenii de compresie

    Procedeul ungerii sub presiune este, astzi , cel mai utilizat, uleiul este trimis la locul

    necesar, n cantitatea i la presiunea dorit. Pentru aceasta o pomp cu roi dinate, sau cu piston, aspir uleiul din baia carterului i -l trimite printr-o reea de canale la punctele de ungere, de acolo uleiul revine prin cdere liber n baie de unde reintr n circuit. Protejarea pompei se realizeaz cu filtre cu site montate pe aspiraie, doar protejarea reelei se obine prin filtre montate pe refulare.

    4.6. SEPARATOARE DE AP I ULEI

    La ieirea din compresor, aerul comprimat este ncrcat cu umezeal, resturi de ulei

    de ungere, particule de rugin etc. Depinde de destinaia utilizrii lui ct de curat va trebui s fie aerul, i cum va trebui s fie tratat. O separare grosier a condensatului se efectueaz imediat dup rcitorul final n timp ce o separare i filtrare, ori o tratare pretenioas, se efectueaz ct mai aproape de consumatorii respectivi.

    La separatoarele grosiere se produce o separare a picturilor fluide, ca urmare a diminurii brute a vitezei, a schimbrii de direcie, a forei centrifuge i a ocului.

    Premiza pentru separarea satisfctoare a condensului este realizarea unei rciri a aerului comprimat, pn la temperatura la care presiunea vaporilor de ap este suficient de mic. Totui, numai rcirea aceasta nu ajunge pentru ca s fie nlturat ceaa de ap i ulei aflat n suspensie n aerul comprimat. Acest efect se obine prin separare.

  • Instalaii de aer comprimat

    102 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    5 ACIONAREA COMPRESOARELOR

    Pentru acionarea compresoarelor se utilizeaz motoare electrice, motoare Diesel, motoare cu benzin, turbine cu abur sau gaze i maini cu abur.

    Acionarea compresorului de ctre motor poate s se fac prin cuplaj direct, prin curele de transmisie sau prin angrenaje.

    Angrenajele cu roi dinate se prevd n cazul n care compresorul are o turaie mai mare dect motorul, cum se ntmpl de obicei la compresoarele cu urub i la turbocompresoare. Transmisia prin curele se adopt atunci cnd un compresor cu piston cu turaie lent trebuie s fie acionat de un motor cu turaie ridicat.

    Totui, n prezent, chiar i compresoarele cu piston cu simplu efect se construiesc astfel nct turaia cu care funcioneaz s permit cuplarea lor direct cu motoarele de acionare. n acest mod se evit att pierderile pricinuite de transmisie, ct i pericolele care pot s apar prin ruperea curelelor.

    Compresoarele care au puteri de cteva sute de kilowai sunt adesea acionate cu electromotoare de nalt tensiune, pentru ca astfel s se elimine montarea de transformatoare.

    Turbocompresoarele de mare putere sunt acionate, de regul, cu turbine de abur. Sunt i cazuri de compresoare cu putere medie sau mic care sunt prevzute cu

    acionare mixt.

    Test de autoevaluare 1. Instalatii de aer comprimat. Utilizarea prepararea si depozitarea

    aerului comprimat la bordul navelor. 2. Instalatii de aer comprimat: schema, elemente componente,

    functionare. 3. Partile fixe si mobile ale compresoarelor de aer cu piston in doua

    trepte. 4. Ungerea si racirea compresoarelor de aer cu piston in doua

    trepte 5. Reguli RNR pentru instalaiile de aer comprimat. 6. Automatizarea si protectia compresoarelor de aer. 7. Partile fixe si mobile ale compresoarelor de aer cu piston in doua

    trepte.

  • Instalaii de aer comprimat

    103Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Lucrare de verificare la Unitatea de nvare nr. 5 Verificarea se va face avand ca baz subiectele enumerate la Test de autoevaluare

    Rspunsuri i comentarii la ntrebrile din testele de autoevaluare Conform obiectivelor. Raspunsurile se puncteaza astfel: -redarea corecta principial a schemei= 40% -identificarea elementelor componente =30% -Rolul elementelor componente si explicarea functionarii instalatiei=30%

    Recapitulare

    Concluzii

  • Instalaii de aer comprimat

    104 Instalaii Navale Curs, laborator i proiect

    Bibliografie Fanel-Viorel PANAITESCU, Mariana PANAITESCU-Masini si instalatii Navale Editia 2 Revizuita Ed. Ex Ponto, Constanta, 2009

    INSTALAIA DE AER COMPRIMAT1 GENERALITI PRIVIND GRADUL DE UTILIZARE A AERULUI COMPRIMAT LA NAVE 2 PREVEDERI ALE AUTORITII NAVALE ROMNE PRIVIND INSTALAIA DE AER COMPRIMAT3 COMPRESOARE DE AER3.1 COMPRESORUL CU PISTON. CLASIFICARE. GENERALITI3.2 INFLUENA SPAIULUI VTMTOR3.2.1 GRADUL DE ASPIRAIE AL COMPRESORULUI3.2.2 GRADUL DE COMPRIMARE3.2.3 INFLUENA SPAIULUI VTMTOR ASUPRA LUCRULUI MECANIC AL COMPRESORULUI3.2.4 INFLUENA PRESIUNII I TEMPERATURII AERULUI LA SFRITUL ASPIRAIEI 3.2.5 INFLUENA UMIDITII AERULUI

    4. DESCRIEREA ELEMENTELOR COMPONENTE4.1. TUBULATURI I ARMTURI4.2 FILTRE DE AER PENTRU COMPRESOARE4.2.1 FILTRE UMEDE4.2.2 FILTRE USCATE4.3 DISTRIBUIA COMPRESORULUI CU PISTON2.4.3.1 CLAPEII COMPRESORULUI4.4 RCIREA COMPRESORULUI CU PISTON4.5 UNGEREA COMPRESOARELOR CU PISTON4.6. SEPARATOARE DE AP I ULEI

    5 ACIONAREA COMPRESOARELOR