§ 3. Воздуходувные машины

Воздуходувные машины предназначены для сжатия воздуха и подачи его в дрожжерастильные аппараты. На большинстве дрожжевых заводов установлены многоступенчатые центробежные воздуходувки марки ТВ с многоступенчатым лопастным колесом или центробежные воздухонагнетатели. При вращении рабочего колеса воздух под действием центробежной силы отбрасывается от центра к внешней его окружности, в результате чего повышается плотность воздуха и создается требуемое давление. Одновременно при движении воздуха от внутренней окружности рабочего колеса к периферии увеличивается скорость, а следовательно и давление воздуха.

Многоступенчатые воздуходувки (рис. 21, а,б) монтируются на общей фундаментной плите с электродвигателем. Соединение валов машины и электродвигателя осуществляется при помощи упругой муфты с ограждением 1. Корпус воздуходувок 9 чугунный, литой с горизонтальным разъемом. В нижней части его расположены всасывающий 18 и нагнетательный 19 патрубки направленные горизонтально. Такое расположение патрубков и разъем корпуса по горизонтальной оси облегчают сборку и разборку машины, свободный доступ к ее внутренним частям (при этом не нарушается положение электродвигателя и воздухопроводов), а также позволяют устанавливать воздуходувку на нулевой отметке или на невысоком фундаменте.

В верхней части корпуса предусмотрены четыре рым-болта 11 для подъема машины. Рым-болты имеются также на приводном электродвигателе. Во фланцах горизонтального разъема корпуса и боковой крышки 8 установлены четыре конических штифта, фиксирующих положение обеих частей корпуса. Два установочных винта 13 и две направляющие колонки облегчают разборку и сборку машины. Ротор машины 12, имеющий уплотнения 7, состоит из вала и рабочих колес сварной конструкции, разделенных между собой дистанционными втулками и диафрагмами 10. Рабочие колеса с обеих сторон закреплены гайками и контргайками. Посадка рабочих колес на вал плотная, на шпонках. За рабочим колесом последней ступени расположен так называемый думмис, имеющий уплотнение 6, которое освобождает ротор от осевых усилий.

Рис. 21. Многоступенчатая воздуходувка марки ТВ: а - общий вид; б - поперечный разрез

Вал машины опирается на два подшипника 2 и 14, закрытых крышкой 16 и размещенных в чугунных корпусах. Один из подшипников упорный, воспринимает остаточные осевые усилия. Жидкая смазка подшипников осуществляется посредством смазочных колец, расположенных на валу. Корпуса подшипников имеют водяные камеры, в которые поступает вода для охлаждения масла. Температура воды должна быть не выше 20°С. Масло заливается в подшипники через фильтр. Уровень масла контролируется маслоуказателем 17, а температура подшипников - термометрами 4, 15. Каждая ступень многоступенчатой воздуходувки состоит из рабочего колеса и двух аппаратов для направления потока воздуха. Воздух поступает к рабочему колесу через камеру спирального типа. При выходе из последней ступени воздух попадает в спиральную камеру с концевым уплотнением 3, а затем в нагнетательный патрубок 19. Перепуск воздуха во время перегрузок осуществляется по разгрузочной трубе 5.

Выпускаются многоступенчатые воздуходувки марки ТВ производительностью 10 000, 12 000 и 6000 м³/ч, конечное абсолютное давление которых соответственно 0,14; 0,16 и 0,18 МПа.

На дрожжевых заводах установлены также центробежные многоступенчатые воздуходувки марок TG и RG производства ГДР, поставляемые для заводов из ПНР в составе комплекта оборудования. Турбовоздуходувки этого типа отличаются от отечественных воздуходувок марки ТВ расположением всасывающего и напорного патрубков, которые направлены вниз, а также способом смазки подшипников. В корпусе машины расположены направляющие колеса, которые так же, как и сам корпус, разделены по горизонтали. Смазка подшипников осуществляется при помощи циркуляционной системы, состоящей из маслосборника, масляного фильтра с охладителем и трех насосов (встроенного основного насоса, соединенного непосредственно с валом воздуходувки, вспомогательного насоса с отдельным электродвигателем и аварийного ручного насоса).

Турбовоздуходувки и воздухонагнетатели большой производительности оснащаются дополнительно циркуляционной маслосмазочной станцией для смазки электродвигателя и воздуходувной машины. Быстроходные воздухонагнетатели марки 360-22-1 отечественного производства, установленные на дрожжевом заводе большой производительности, соединены с электродвигателем через редуктор. Производительность воздухонагнетателя 18 600 м³/ч. Мощность высоковольтного электродвигателя 800 кВт. Воздухонагнетатель комплектуется маслоохладителем и воздухоохладителем электродвигателя, регулирующей арматурой и противопомпажным устройством, предохраняющим воздухонагнетатель от вибраций при неустойчивом режиме работы в зоне малой производительности. Температура охлаждающей воды не должна быть выше 35°С. Воздух, засасываемый воздуходувками, поступает в турбовоздуходувное отделение через заборную шахту с жалюзийными решетками, расположенными на определенном расстоянии от вытяжных вентиляционных шахт общеобменной промышленной вентиляции (желательно в затененном месте). Перед воздуходувкой устанавливают воздушный фильтр периодического действия с выдвижными ячейками, заполненными смазанными маслом кольцами Рашига, или же самоочищающиеся сетчатые фильтры непрерывного действия.

Для разогрева масла в зимнее время служит паровой змеевик.

Для охлаждения сжатого воздуха на заводах применяют поверхностные бесконтактные воздухоохладители с ребристыми трубками, в которые поступает охлаждающая вода.

При обслуживании оборудования турбовоздуходувного отделения перед пуском машин необходимо провести ряд подготовительных работ, к которым относятся проверка наличия смазки в подшипниках, свободного проворачивания ротора машины и электродвигателя, соответствия данных напряжения и частоты тока питающей сети, надежности заземления.

Наиболее эффективно с максимальным коэффициентом полезного действия воздуходувка работает в режиме, указанном в технической характеристике (паспорте) машины. Регулирование производительности достигается закрытием задвижки. Запуск машины следует осуществлять при закрытой задвижке на нагнетательной линии. В случае кратковременной работы в режиме с малой производительностью во избежание неустойчивой работы машины, т. е. помпажа, часть воздуха выбрасывается наружу через байпасную линию, чтобы не допустить перегрева подшипников. В воздуходувках, оснащенных противопомпажным устройством, сброс воздуха осуществляется автоматически.

Производительность воздуходувной машины зависит от температуры всасываемого воздуха (понижение его температуры увеличивает его плотность, а следовательно, производительность воздуха), поэтому воздух в воздуходувку забирают из теневых мест, удаленных от источников тепла.

Рабочий режим воздуходувки определяется совмещением ее характеристики с характеристикой сети воздуховодов, к которой она подключена, т. е. графиком с координатами давление - объемная производительность. Изменение режима работы дрожжерастильного аппарата при неизменных условиях работы воздуходувки вызывает необходимость регулирования ее производительности не вручную, а предпочтительно автоматически.

При параллельной работе воздуходувок на каждом из нагнетательных воздуховодов должны быть установлены обратные клапаны, которые предохраняют машину от повреждения при ее аварийной установке, так как обратный поток воздуха из магистрального воздуховода может заставить машину вращаться в обратную сторону по сравнению с рабочим направлением вращения. Этому препятствует обратный клапан. В противном случае при прекращении подачи масла насосом в подшипники могло бы произойти их выплавливание, что вывело бы из строя воздуходувку.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Перечислите конструктивные особенности аппаратуры для выращивания дрожжей чистой культуры, обеспечивающие поддержание стерильных условий процесса.

2. Опишите принцип работы предохранительного и противовакуумного клапанов.

3. Каков принцип действия манометра?

4. Назовите конструктивные особенности дрожжерастильных аппаратов, предназначенных для выращивания дрожжей в концентрированных средах.

5. Каково устройство стационарных воздухораспределительных систем?

6. Назовите способы охлаждения дрожжерастильных аппаратов.

7. Какие устройства обеспечивают надежную эксплуатацию воздуходувных машин?