Paineilma ja kompressorit. Paineilman käyttö – Knowledge Hypermarket

Ilmansyöttöjärjestelmä teollisuusyrityksille.

Aihe 2.

Paineilma on yksi tärkeimmistä energialähteistä, ja sitä käytetään työvälineenä teknologisissa prosesseissa (esimerkiksi kemian tuotannossa) ja energian kantajana (pneumaattiset työkalut, pneumaattiset laitteet, pneumaattinen automaatio jne.) lähes kaikissa yrityksissä. Paineilmaa käytetään sähköasemilla kytkimien ja erottimien pneumaattisten käyttöjen ohjaamiseen. Ilmakatkaisijoissa paineilmaa käytetään sähkökaaren sammuttamiseen ja katkaisijoiden sisäisten onteloiden tuuletukseen niille kertyneen kosteuden poistamiseksi. Ilmatäytteisellä erottimella varustetuissa katkaisijoissa sekä VVB-, VNV- ja muiden sarjojen katkaisijoissa paineilma toimii pääeristeenä katkaisijan pääkoskettimien välillä auki-asennossa.

Potentiaalienergia välittyy ilmaan sen puristuksen aikana ja sitä käytetään sitten pneumaattisissa toimilaitteissa mekaanisen työn suorittamiseen. Potentiaalienergia muunnetaan laajenevan paineilmasuihkun liike-energiaksi.

Ilmalaitteistojen käyttöä varten paineilmaa kerääntyy näiden laitteistojen säiliöihin. Säiliöt vuorostaan ​​täydennetään paineilmaa tuottavista järjestelmistä.

Optimaalisen jakelujärjestelmän ja paineilman järkevien tuotanto- ja kulutustapojen valinta johtaa säästöihin, joilla ei voi olla merkittävää vaikutusta koko yrityksen energiataseeseen. Koska paineilman tuotanto kuluttaa sähköä, sen säästöt merkitsevät energiavarojen hankintakustannusten alenemista.

Paineilmatuotannon ominaisuus on, että kompressorilaitteiden suorituskyky riippuu ilmakehän ilman tiheyden (kesällä ilman tiheys on 15-17 % pienempi kuin talvella) ja poistopaineen kausivaihteluista.

Paineen nousu 5,0:sta 6,0 kgf/cm2:iin johtaa kompressorin suorituskyvyn heikkenemiseen 4-7 %, ja puristuksen energiakustannukset kasvavat 7-10 %. Merkittävä kompressorilaitteiden toimintaan negatiivisesti vaikuttava tekijä on paineilman epäsäännöllinen kulutus, jonka tilavuus yltää joillakin kompressoriasemilla jopa 40 %:iin. Kuluttajien vakaan toiminnan varmistamiseksi, kun huomattava määrä epäsäännöllistä kulutusta on, kompressoriaseman henkilökunta pakotetaan ylläpitämään kohonnutta paineilmapainetta lähteissä. Lisäksi laitteiden vuorottelevat kuormitukset, joissa on usein kompressorien "lataus-purku" -jaksoja, johtavat yksittäisten komponenttien ennenaikaiseen vikaan, jonka palauttaminen vaatii huomattavia taloudellisia resursseja, aikaa ja työvoimakustannuksia.



Paineilma eroaa ominaisuuksiensa vuoksi merkittävästi muista energialähteistä:

1. Paineilmalla ei ole omaa lämpöarvoa, joka kuvaa käytetyn höyryn ja lämmityksen määrää;

2. Paineilmalla ei ole lämpöarvoa, joka on kaikentyyppisten polttoaineiden pääominaisuus;

3. Paineilmaa ei käytetä kemiallisissa reaktioissa, kuten hapessa ja kiinteässä polttoaineessa;

4. Monikomponenttisen luonteensa vuoksi paineilmaa ei voida käyttää suojaavan ympäristön, kuten typen ja argonin, muodostamiseen;

5. Paineilmalla ei ole riittävän suurta ominaislämpökapasiteettia (kuten vesi), mikä kuvaa pumpattavan teknisen veden määrää;

6. Paineilmaa käytetään osittain, kuten sähköäkin, eri toimintaperiaatteiden mukaisissa käytöissä mekaaniseksi työksi muuttamiseksi;

7. Erottava piirre on kyky muuntaa energiaa kantavan suihkun (suihkupneumaattisten vastaanottimien) kineettinen energia mekaaniseksi energiaksi.

Kaikki nämä erot määräävät paineilman käytön erityispiirteet energialähteenä. Resurssin pääominaisuus on kyky suorittaa työtä tilavuusyksikköä kohden toimintaparametreilla. Tämä tarkoittaa resurssien kulutuksen suoraa riippuvuutta sen tiheydestä puristetussa tilassa. Kulutetun ilman tiheys puolestaan ​​riippuu paineesta ja lämpötilasta.

Edellä luetellut paineilman ominaisuudet energialähteenä ja sen tuotannon erityispiirteet määräävät tarpeen organisoida energiansäästötyötä kuluttajien keskuudessa, verkoissa ja paineilmalähteissä. On tarpeen etsiä ja toteuttaa tehokkaimmat tavat suorittaa tämä työ, jonka tarkoituksena on muuttaa ja säätää jakelujärjestelmää (paineilmaverkkojen kokoonpano ja parametrit) pääkuluttajien muuttuvan rakenteen ja jatkuvasti muuttuvien resurssiparametrien vaatimusten vuoksi. . Tällä hetkellä tämä työ sisältää seuraavat pääalueet:

Epäsäännöllisen luonnonvarojen kulutuksen määrän vähentäminen siirtämällä kuluttajat paikalliseen hankintaan;

Kuluttajien, joilla ei ole kohonneita käyttöikäparametreja koskevia vaatimuksia, siirtäminen paineilman toimittamiseen pienemmillä parametreilla;

- paineen aleneminen lähteissä (pääilmaputket) johtuen toimitusten uudelleenjaosta kuluttajille, joilla on samanlaiset vaatimukset energiansiirtoparametreille.

Paineilman paineen säätäminen on tehokas tapa säästää energiaa. Paineen alentaminen 0,1 kg/cm 2 vähentää paineilman kulutusta noin 2 %. Sääntelytapoja on useita:

- rajoittavien laitteiden asennus;

- säätimien ja säätöventtiilien asennus;

- sulkuventtiilien kuristus.

Tehokkain, mutta myös kallein, on toinen menetelmä.

Ohjausventtiilien asennuksen avulla voit ylläpitää tarkasti tiettyä painetta tai sen eroa. Rajoittimien asennus vaatii alustavia laskelmia sekä tiettyjä valmistuskustannuksia, mutta tämä menetelmä ei mahdollista parametrien tarkkaa ylläpitoa tietyllä tasolla. Samanlainen vaikutus saavutetaan kuristamalla sulkuventtiilejä.

Tämä menetelmä on edullisin.

Paineilma on ilmamassaa, joka on säiliössä ja jonka paine ylittää ilmanpaineen. Sitä käytetään teollisuudessa erilaisissa tuotantotoiminnoissa. Tyypillinen paineilmajärjestelmä on yksikkö, joka toimii jopa kymmenen baarin paineissa. Tällaisissa tapauksissa ilmamassa puristetaan kymmenkertaiseksi alkuperäiseen tilavuuteensa.

yleistä tietoa

Seitsemän baarin paineella paineilma on käytännössä turvallista käyttää. Se pystyy tarjoamaan työkalulle riittävän käyttövoiman, joka ei ole huonompi kuin sähköinen syöttö. Tämä vaatii vähemmän kustannuksia. Lisäksi tällaiselle järjestelmälle on ominaista nopeampi vaste, mikä voi lopulta tehdä siitä paljon mukavamman. Tämä edellyttää kuitenkin alla olevien parametrien huomioon ottamista.


Paineilman käyttö

Melko usein valmistajat käyttävät tämäntyyppistä energiaa laitteiden nopeaan ja tehokkaaseen puhdistamiseen lialta ja pölyltä. Lisäksi paineilmaa käytetään laajalti putkien puhaltamiseen kattilahuoneissa. Sitä käytetään huoneiden, laitteiden ja jopa vaatteiden puhdistamiseen puupölystä. Useimmat maat ovat jo vahvistaneet standardit tämäntyyppisen energian käytölle, esimerkiksi Euroopassa se on CUVA ja Yhdysvalloissa OSHA. Sen lisäksi, että sitä käytetään tuotantotoiminnassa, työkaluja, jotka toimivat suoraan ilmalla, käytetään laajalti - nämä ovat ruuvitaltat, pneumaattiset porat, iskuavaimet (laitteiden asennukseen ja rakentamiseen) ja ruiskupistoolit (suuriin korjauksiin). Lisäksi tölkeissä olevaa paineilmaa käytetään nykyään laajalti ilmaaseissa.

Turvallisuus

Kun käytät paineilmaa, sinun on noudatettava alla olevia turvaohjeita.

  1. Älä suuntaa suihkua suuhun, silmiin, nenään, korviin tai muihin paikkoihin.
  2. Avoimia haavoja ei voi hoitaa paineilmalla, koska ihon alle voi muodostua kuplia, sydämeen osuessaan ne johtavat sydänkohtaukseen ja aivoihin pääseessään voivat provosoida. Lisäksi haavaan pääsevä ilma voi aiheuttaa siihen infektion, joka sijaitsee kompressorijärjestelmässä tai putkissa.
  3. Leikkiminen ja paineilmavirran suuntaaminen muihin ihmisiin on kielletty.
  4. Älä ylipainetta kompressorijärjestelmää.
  5. Kaikki pneumaattisen asennuksen osat on kiinnitettävä huolellisesti, jotta vältytään repeytymiseltä ja sen seurauksena loukkaantumiselta.
  6. Laitteen puhdistaminen pölystä ja lialta avoimen liekin lähteen ja hitsaustoimenpiteiden yhteydessä on kielletty. Tämä voi aiheuttaa räjähdyksen suspendoituneen pölyn vuoksi.
  7. Kun työskentelet paineilmajärjestelmien kanssa, sinun on käytettävä henkilökohtaisia ​​suojavarusteita, kuten suojalaseja tai maskia.
  8. On kiellettyä kiristää liittimiä kokoonpanoissa tai putkissa paineen alaisena.
  9. Pneumaattista järjestelmää asennettaessa letkut tulee kiinnittää paikkoihin, joissa on pienin vaurioriski (kattoihin, seiniin).

Paineilman edut

Katsotaanpa tämän tyyppisen energian käytön etuja tuotantolinjoilla.


Paineilmaverkot

Optimaalisen suorituskyvyn ja erittäin taloudellisen asennuksen saavuttamiseksi seuraavat vaatimukset on täytettävä. Pneumaattisessa järjestelmässä häviöt tulee minimoida, lisäksi ilman tulee päästä kuluttajille kuivana ja puhtaana, mikä saavutetaan asentamalla erityinen ilmankuivain, joka mahdollistaa kosteuden tiivistymisen. Erityistä huomiota on kiinnitettävä myös pääputkiin. Ilmakanavien oikea asennus on avain pitkäkestoiseen toimintaan ja alhaisempiin ylläpitokustannuksiin. Kompressorin painetasoa nostamalla on mahdollista kompensoida putken laskua.

Paineilman kulutuksen laskeminen

Ne sisältävät aina niin sanotut vastaanottimet (ilmankerääjät). Laitteen suorituskyvystä ja tehosta riippuen järjestelmä voi sisältää useita vastaanottimia. Niiden päätarkoituksena on tasoittaa paineen pulsaatioita, lisäksi kaasumassa jäähdytetään ilmankerääjän sisällä, mikä johtaa kondensoitumiseen. Paineilman laskeminen koostuu vastaanottimen kulutuksen määrittämisestä. Tämä tehdään seuraavan kaavan mukaan:

  • V = (0,25 x Q c x p 1 x T 0)/(f max x (p u -p l) x T l), jossa:
    - V - ilmavastaanottimen tilavuus;
    - Q c - kompressorin suorituskyky;
    - p 1 - paine asennuksen ulostulossa;
    - T l - maksimilämpötila;
    - T 0 - paineilman lämpötila vastaanottimessa;
    - (p u -p l) - määritetty paine-ero lastauksen ja purkamisen välillä;
    - f max - maksimitaajuus.

Ilmakehän ilma on seos kaasuja, jotka eivät reagoi normaaleissa olosuhteissa. Nämä ovat pääasiassa typpeä ja happea. Siksi kaikki hapelle ja typelle ominaiset ominaisuudet ovat myös ilmassa.

Typpi on kaasu, joka on vaikutukseltaan lähellä neutraaleja kaasuja eikä vaadi suojatoimenpiteiden tai erikoismateriaalien käyttöä sen kanssa kosketuksissa oleville esineille. Sillä on kuitenkin haitallinen vaikutus henkilöön, joka viettää pitkään korkean typpipitoisuuden ympäristössä.

Happi päinvastoin on aktiivinen hapetin. Siksi tälle kaasulle tarkoitettujen koneiden ja laitteiden suunnittelussa on otettava huomioon erityisesti kostean ilman syövyttävyys, ilmassa olevien syttyvien materiaalien syttymismahdollisuus, itsesyttymis- ja räjähdysmahdollisuus kaasuyhteyksissä noen läsnä ollessa. kerrostumia, höyryjä tai öljypisaroita (yli 100 atm).

Ilma liukenee voiteluöljyihin, mikä edistää niiden ennenaikaista hapettumista, koksausta ja alentaa leimahduspistettä.

Vaikutus ihmisiin

Kun paine laskee 140 mm Hg:iin, ilmaantuu merkkejä hapen nälästä, ja 110 mm Hg:ssä - hypoksia, 50 - 60 mm:iin asti - se on jo hengenvaarallista.

N2:n osapaineen nousu ilmassa aiheuttaa narkoottisia vaikutuksia.

Korkeat CO2-pitoisuudet aiheuttavat tukehtumista ja milloin
Siitä 14-15 % on kuolemaa. Asuintiloissa hiilidioksidipitoisuus ei saa ylittää 0,1 %.

4.2 Ilman merkitys ihmiskunnan kehityksessä

4.2.1 Paineilmatekniikan kehittäminen

Jo 3000 vuotta sitten ilmapuhallusta palkeilla käytettiin metallien sulattamiseen ja kaivosten tuuletukseen (muitakin egyptiläisiä piirustuksia on).

Aleksandrian Heron esitteli käsitteen "pneumatiikka" - paineilman käyttö.

Keskiajalla palkeet käytettiin vesipyörällä.

1700-luvun puolivälissä keksittiin höyrykone ja vastaava mäntäkompressori, joka loi jopa 0,2 MPa (2 atm) paineen.

Vuonna 1741 Gelier rakensi primitiivisen tuulettimen, jonka siivet pyörivät akselilla - puhaltimen.

Sitten ilmestyi pneumaattinen posti, sukelluspuku ja kesonit.

1800-luvun alussa. He pystyivät jo puristamaan ilmaa 0,5 - 0,6 MPa:n paineeseen ja alkoivat lähettää sitä kaukaa. Paineilmaa alettiin käyttää laajalti erilaisissa teknisissä laitteissa.

Vuonna 1845 pneumaattinen kone keksittiin, ja vuonna 1872 keksittiin pneumaattinen jarru.

Vuonna 1857 ilmestyi pneumaattinen työkalu - poravasara - tunnelin asettamiseksi Alpeille.

Pian ensimmäinen CS ilmestyi - Pariisissa N= 1470 kW,
s= 0,6 MPa, verkon pituus jopa 48 km - varaa tehtaita ja tehtaita varten. Myöhemmin teho nostettiin 18 500 kW:iin - höyrykäytöllä.

4.2.2 Paineilman käyttötarkoitus

Nykyään yksikään teollisuusyritys ei tule toimeen ilman paineilman käyttöä, joka on saatavilla oleva ja halpa raaka-aineiden ja energian lähde. Paineilmaa käytetään erityisen laajalti teollisuudessa ja rakentamisessa. Paineilman lähteitä ovat sekä pienet liikkuvat yksiköt että suuret kiinteät kompressoriasemat, jotka on kytketty kuluttajiin ilmakanavaverkon kautta, jotka yhdessä muodostavat teollisuusyrityksen ilmansyöttöjärjestelmän.

Ilmansyöttöjärjestelmät on suunniteltu tuottamaan vaadittujen parametrien paineilmaa ja tarjoamaan sille keskeytyksettä yrityksen teknologiset tarpeet.

Yrityksen, tuotannon profiilista riippuen paineilmaa käytetään nykyään:

Perusteknisten prosessien toteuttaminen (kemiallisen tekniikan osana, esim. hapen ja typen tuotantoon, metallurgian puhallukseen jne.);

Energiasovellukset, jotka liittyvät ilman käyttöön hapettimena poltettaessa erilaisia ​​polttoaineita tai jäähdytysnesteenä kaasujen ja nesteiden lämmittämiseen tai jäähdyttämiseen;

Työnesteenä polttomoottoreissa, kaasuturbiinimoottoreissa;

Pneumaattisten työkalujen ja pneumaattisten käyttölaitteiden toiminnan varmistaminen, valimo- ja taontakoneiden, rakennuskoneiden ja -mekanismien käyttö, puhallus-, hiekkapuhallus-, maalaus- ja muiden töiden suorittaminen eriprofiilisissa valmistusyrityksissä;

Teknisten kompleksien ja laitteiden (kuljettimet, pneumaattiset kuljetusjärjestelmät, porauslaitteet jne.) toiminnan varmistaminen;

Pneumaattisten järjestelmien, instrumentointi- ja automaatiojärjestelmien ja monen muun tekniikan toiminnan varmistaminen.

Huomaa, että joillakin teollisuudenaloilla, esimerkiksi kemiantehtailla, tärkeimpien teknisten prosessien paineilmalla on parametrit, jotka poikkeavat ilmansyöttöjärjestelmän parametreista, ja sitä tuotetaan erityisillä kompressoreilla, jotka ovat osa teknisten linjojen laitteita.

Kurssilla "Kompressoriasemat" tarkastellaan paineilman käyttöä energian kantajana eri toimialoilla. Tätä sen käyttöä on vaikea yliarvioida. Mutta on myös muita käyttötapoja. Merkittävin niistä on ilman käyttö reagensseina metallurgiassa ja kemiassa sekä pneumaattisessa kuljetuksessa.

4.3 Paineilman käyttö metallurgiassa

Tässä ilmaa käytetään O2:ta sisältävänä reagenssina. Päätehtävä on puhallus, eli paineilman syöttäminen eri yksiköihin - masuuneihin, tulisijoihin, muuntimiin. Tämä on välttämätöntä palamisen kannalta kaikissa metallurgisissa prosesseissa.

Malmin rikastus– (1. prosessi) – raudan tai muun metallin pitoisuuden lisääminen malmissa ja haitallisten epäpuhtauksien vähentäminen. Yksi tavoista rikastua on kellunta.

Paineilma puhalletaan massan läpi. Vaahdon vaahdottamisen aikana hyödylliset mineraalipartikkelit eivät kastu vedestä ja nousevat ilmakuplien mukana, kun taas toiset kastuvat ja laskeutuvat pohjalle - tämä on jätekiveä (kuva 4.4).

Käytetään laajasti ei-rautametallimalmien rikastamiseen (alhainen %), mutta myös raudan valmistukseen.

Sintraus" href="/text/category/aglomeratciya/" rel="bookmark">sintrauskone (kuva 4.5).

Koksi alkaa palaa, malmi lämpenee ja muuttuu vahvaksi huokoiseksi massaksi - "tarttuu yhteen" - tämä on agglomeraatti, joka mahdollistaa tehokkaamman valuraudan sulatusprosessin suorittamisen masuunissa.


Kuva 4.5 – Agglomeraatiokaavio

Domain-prosessi(Kuva 4.6). Malmissa oleva rauta on oksidien muodossa. Siksi on välttämätöntä vapauttaa rauta siihen liittyvästä O2:sta - pelkistys.

Kuva 4.6 – Domain-prosessi

Uuniin puhalletun kuuman ilman sisältämä happi reagoi koksin hiilen kanssa muodostaen CO2:ta. Se nousee korkeammalle, on vuorovaikutuksessa koksin kanssa muodostaen CO:ta, joka ottaa happea malmin rautaoksideista ja sitoo sen. Ja vapautunut rauta on vuorovaikutuksessa hiilen kanssa muodostaen valurautaa. 1 t valurautaa varten tarvitaan 2500 - 3500 m3 ilmaa, ts. V=8000 m3/min. Jotta ilma ei jäähdytä uunia, se esilämmitetään 1100 - 1300 ºC:een uunissa.

Suutin lämmitetään polttamalla polttoainetta. Sitten polttoaineen syöttö pysäytetään ja ilmaa pumpataan läpi. Jatkuvan ruokintaprosessin varmistamiseksi asennetaan useita kuppareita. Huomaa, että ilma sisältää 4/5 typpeä, eli 80 % energiasta menee hukkaan, koska vain 20 % hapesta kuluu palamiseen.

On selvää, että on kannattavampaa rikastaa ilmaa hapella. Mutta tämä tuli mahdolliseksi vasta 1900-luvun 30- ja 40-luvuilla voimakkaiden erotuslaitosten myötä.

Muunnin menetelmä teräksen sulatus (Bessemer). Sula nestemäinen valurauta puhalletaan paineilmalla ja sen sisältämä O2 yhdistyy hiilen, piin ja mangaanin kanssa (kuva 4.7 a). Tämä prosessi on päinvastainen domeeniprosessille - oksidatiiviselle. Näin ollen tarpeettomat komponentit sidotaan oksideiksi ja poistetaan.

Ilmalla puhallettaessa hiili palaa nopeasti pois ja valuraudasta muodostuu terästä. Ja Si ja Mn yhdistettyinä O2:n kanssa vapauttavat lämpöä tukemaan reaktiota, eli muuntaja on "uuni ilman polttoainetta" (Mendelejev). Haitat - teräksen kyllästyminen typellä - teräksen hauraus, taipumus vanhentua. Jäljelle jäi haitallisia epäpuhtauksia S Ja P. Kaikki valurauta ei soveltunut tähän, vaan vain Si:n ja Mn:n kanssa. Metalliromua ei voi sulattaa muuntimessa.

Siksi on parempi - avoimen tulisijan menetelmä– valuraudan ja romun käsittelyyn (kuva 4.8).

Täällä lämpöä sulatusprosessia varten on toimitettava polttamalla polttoöljyä, koksiuunikaasua ja Kalashnikov-kaasua. Kaasun ja ilman seos kuumennetaan regeneraattoreissa uunista lähtevien palamistuotteiden lämmön vuoksi. Suuttimet kuumenevat. Jaksottaiset laitteet. Siksi ne asetetaan pareittain ja vaihdetaan 15 - 20 minuutin kuluttua. Avouunin tuottavuus on 100 tonnia terästä tunnissa. Tämä menetelmä on edistyksellisempi.

Metallurgisen tehtaan teknologiset työpajat kuluttavat suuria määriä paineilmaa. Paineilmaa käytetään masuunien puhallukseen, pneumaattisten koneiden ja paineilmatyökalujen käyttöön, polttoaineen polttamiseen paahto-, lämmitys- ja lämpöuuneissa.

Masuunikauppojen paineilman kulutus on huomattavasti korkeampi kuin minkään muun teollisuuden ilmankulutus. Näin ollen yhden tonnin valurautaa varten tarvitaan noin 3000 m3 ilmaa normaaleissa olosuhteissa. Masuunien puhaltamiseen tarvitaan ilmaa, jonka paine on 0,3-0,4 MPa, joka tuotetaan PVA:n höyry-ilmapuhallusasemilla, yleensä yhdistettynä lämmön ja sähkön yhteistuotantolaitokseen (CHP-PVA).

Puhallinasemille asennetaan puhallinyksiköt, jotka on suunniteltu syöttämään ilmaa masuuneihin.

Näitä asemia on eri malleja:

    höyrypuhallus (SVA), mukaan lukien kattilat, höyryturbiinit ja masuuniyksiköt;

    yhdistetty, höyrypuhallus ja sähköinen (PVS osana CHPP-PVS:tä), joka koostuu masuunin masuunipuhallusyksiköistä ja höyryturbiineista;

    PVA tai CHPP-PVA, joissa on sähkökäyttöiset masuunikompressorit;

    ilmanpuhallusasemat, jotka sisältävät vain sähkökäyttöisiä ilmakompressoreita (EVS).

Puhallinasemat on varustettu monivaiheisilla keskipakopuhaltimilla. Vaiheiden lukumäärä määräytyy vaaditun paineen mukaan. Keskipakopuhaltimien pääelementti on siipipyörä, jonka siivet puhaltavat ilmaa pyörän pyöriessä keskipakovoimien vaikutuksesta keskeltä kehälle, samalla kun energiaa siirretään ilmaan, mikä lisää sen painetta. Ilman merkittävästä lämpenemisestä johtuen kompressorit toimitetaan vesijäähdytyksellä.

Masuunipuhaltimien pääkäyttötyyppi on höyryturbiini. Näihin tarkoituksiin käytettävät turbiinit toimivat höyryllä, jonka paine on 3,5 MPa tai 9 MPa, jonka lämpötila on vastaavasti 435 0 C tai 535 0 C. Joskus käytetään muunlaisia ​​käyttöjä. Ennen syöttämistä masuuniin puristusilma kuumennetaan noin 1000 0 C lämpötilaan puhalluslämmittimissä (coopers).

Puhaltimena käytettävien keskipakokompressorikoneiden päävalmistaja, Nevsky Machine-Building Plant, Pietari. Tämän yrityksen valmistamien koneiden tuottavuus on 2500 - 6900 m 3 /min, ilmanpaine on 0,45-0,53 MPa, käyttö on höyryn lauhdutusturbiini, jonka teho on 12-30 MW.

Pneumaattisten koneiden ja pneumaattisten työkalujen ajamiseen käytetään ilmaa, jonka paine on 0,6-1,0 MPa. Tällaisten paineiden paineilma saadaan keskitetysti kompressoriasemilta mäntä- ja keskipakokompressoreilla. Keskipakokompressorit ovat suositeltavia, koska ne tarjoavat jatkuvan kaasunsyötön, ovat luotettavia ja helppohoitoisia eivätkä saastuta paineilmaa öljyllä. Mäntäkompressorit tarjoavat korkeamman kaasun puristusasteen samoilla mitoilla kuin keskipakokompressorit, mutta niiden suorituskyky on pienempi ja ne ovat vähemmän luotettavia. Tältä osin nykyaikaiset kompressoriasemat on yleensä varustettu keskipakokompressorikoneilla. Nevsky Machine-Building Plant valmistaa kompressoreja, joiden kapasiteetti on 345-3200 m 3 /min, ilmanpaine jopa 1,4 MPa.

Paineilma kuljetetaan kuluttajille kehitetyn ilmakanavaverkoston avulla puhallin- ja kompressoriasemista erikseen. Masuuniin menevät ilmakanavat ovat lämpöeristettyjä, koska ilman lämpötila kohoaa puristuksen jälkeen 200 0 C:een. Näiden ilmakanavien halkaisijat ovat 2500 mm.

Polttoaineen polttamiseen paahto-, lämmitys- ja lämpöuuneissa käytetään paineilmaa, jonka paine on 0,003-0,01 MPa ja joka toimitetaan keskipakopuhaltimilla (puhaltimilla), jotka on asennettu lähelle kuluttajaa.

Paineilman yleinen vaatimus on mekaanisten epäpuhtauksien, kosteuden ja öljyhöyryjen puuttuminen. Puhdistus mekaanisista epäpuhtauksista suoritetaan suodattimilla ja kosteudesta ja öljyhöyryistä - jäähdyttämällä paineilmaa. Kaikki kosteus ei kuitenkaan tiivisty, ja sen esiintyminen putkistoissa voi johtaa jäätulppien muodostumiseen talvella.

Paineilman saaminen vaatii huomattavia kustannuksia (esim. masuunin hinta on 30 % valuraudan hinnasta).

Rakentamisessa, laivanrakennuksessa, kaivosteollisuudessa ja muilla tekniikan aloilla paineilmatyökaluja eli paineilmakäyttöisiä työkaluja käytetään laajalti. Kaikki suuret tehtaat käyttävät pneumaattisia vasaroita ja poraa; Kaivoksissa käytetään pneumaattisia nokkavasaroita.

Jokainen tällainen työkalu on yhdistetty kumiletkulla päälinjaan - putkeen, johon ilmaa pumpataan jatkuvasti keskuskompressoriasemalta. Yksinkertaisin kaavio painepumppu-kompressorista on esitetty kuvassa. 302. Vauhtipyörän pyöriessä mäntä 1 liikkuu sylinterissä oikealle ja vasemmalle. Kun mäntä liikkuu oikealle, paineilma avaa venttiilin 2 ja pumpataan linjaan; vasemmalle siirryttäessä sylinteriin imetään uusi ilmamäärä ilmakehästä ja venttiili 2 sulkeutuu ja venttiili 3 avautuu. Kuvassa 303 esittää painemittarin laitetta, jota käytetään paineilman tai muiden kaasujen paineen mittaamiseen. Poikkileikkaukseltaan soikea metalliputki 1, joka on taivutettu renkaan muotoon, on kytketty avoimesta päästä 2 tilavuuteen, jossa paine mitataan. Lähipäässä 2 on putki, joka on kiinnitetty jäykästi painemittarin runkoon. Suljettu pää 3 on yhdistetty mekanismiin, joka liikuttaa laitteen nuolta. Mitä suurempi kaasun paine, sitä enemmän putki 1 suoristuu ja sitä enemmän neula poikkeaa. Tyypillisesti ilmakehän painetta vastaava neulan asento on merkitty asteikolla nollalla. Sitten painemittari näyttää kuinka paljon mitattu paine ylittää ilmanpaineen: laitteen lukemat antavat ns. "ylipaineen". Tällaisia ​​painemittareita käytetään esimerkiksi höyrynpaineen mittaamiseen höyrykattiloissa.

Riisi. 302. Kompressorikaavio

Riisi. 303. Painemittari korkeita paineita varten

Listataanpa vielä muutama paineilman käyttötapa.

Ilmajarruja (pneumaattisia) käytetään laajalti rautateillä, raitiovaunuissa, johdinautoissa, metroissa ja autoissa. Junien pneumaattisissa jarruissa jarrupalat 1 painetaan pyöränrenkaita vasten auton alla sijaitsevassa säiliössä 2 sijaitsevalla paineilmalla (kuva 304). Jarruja ohjataan muuttamalla ilmanpainetta pääputkessa, joka yhdistää vaunut veturin päällä sijaitsevaan ja kompressorilla täytettävään pääpaineilmasäiliöön. Ohjaus on suunniteltu siten, että kun paine putkessa laskee, jakoventtiili 3 yhdistää säiliön 2 jarrusylinteriin 4 ja suorittaa siten jarrutuksen. Painetta linjassa voi alentaa kuljettaja, joka irrottaa johdon kompressorista ja liittää sen ilmakehään. Sama tulos voidaan saavuttaa, jos avaat hätäjarruventtiilin missä tahansa autossa tai johto katkeaa.

Riisi. 304. Kaavio junien ilmajarrusta

Paineilmaa käytetään öljyteollisuudessa öljyn talteenottoon. Öljyesiintymien alueella paineilmaa pumpataan maan alle, mikä syrjäyttää öljyn pintaan. Joskus öljyä sisältävässä kerroksessa tapahtuvien prosessien vuoksi painekaasu kertyy maanalaisiin kerroksiin. Jos poraat maahan kaivon, joka saavuttaa öljytason, kaasu pakottaa öljyn maan pinnalle. Paine-ero maanalaisen kaasun ja ilmakehän välillä voi olla niin suuri, että se saa kaivoon nousevan öljyn purkamaan korkeassa suihkulähteessä.

Riisi. 305. Laite tislatun veden kaatoon

Samaan periaatteeseen perustuu laboratorioissa usein käytetty laite tislatun veden kaatamiseen astiasta. Jos puhallat laitteen putkeen 1 (kuva 305), putkesta 2 valuu vettä. Koska astia on aina suljettu tulpalla, nestettä voidaan säilyttää pitkään ilman, että se likaantuu.

Sukellusveneen painolastiosastojen puhdistamiseksi vedestä ("puhdistus") vesi syrjäytetään paineilmalla, joka on varastoitu veneeseen erityisissä sylintereissä.