К переносным относятся компрессорные станции малой производительности, в которых компрессор, двигатель и вспомогательные устройства смонтированы на воздухосборнике, установленном на специальной раме.

Основным элементом компрессорной станции является компрессор, обеспечивающий получение сжатого воздуха. По принципу действия компрессоры подразделяются на поршневые и ротационные, по числу ступеней сжатия — на одно- и двухступенчатые.

Другим элементом компрессорной станции является воздухосборник (ресивер), который снимает пульсацию сжатого воздуха и обеспечивает его хранение и распределение между рабочими инструментами.

В компрессоре одноступенчатого сжатия воздух сжимается в одном цилиндре и поступает в воздухосборник. В компрессоре двухступенчатого сжатия воздух сжимается в цилиндре первой ступени до определенного давления, охлаждается в холодильнике, сжимается до окончательного давления в цилиндре второй ступени и только затем поступает в воздухосборник (ресивер), а оттуда к потребителям. При сжатии воздуха до давления 0,7 МПа его температура доходит до 200 °С, поэтому применяется только компрессорное масло, которое имеет повышенную температуру вспышки.

Рис. 1. Схема поршневых компрессоров:
1 — коленчатый вал; 2 — шатун; 3 — поршень; 4 — цилиндр; 5 — впускной клапан; б — воздухофильтр; 7 — нагнетательный клапан; S — ресивер; 9, И — цилиндры первой и второй ступеней; 10 — холодильник

По объему засасываемого воздуха в единицу времени компрессоры бывают малой (до 3 м3/мин), средней (до 10 м3/мин) и большой (более 10 м3/мин) производительности. По величине максимального давления компрессоры делят на три группы: низкого—I МПа, среднего — до 10 МПа и высокого — более 10 МПа давления.

Работа компрессора одноступенчатого сжатия поршневого типа состоит в следующем. В цилиндре поршневого компрессора расположен поршень, который совершает возвратно-поступательное движение при помощи шатуна, соединенного с коленчатым валом. На крышке цилиндра расположены автоматически действующие всасывающий и нагнетательный клапан. При движении поршня вниз от верхней до нижней мертвой точек в цилиндре создается разрежение и наружный воздух заполняет цилиндр. При движении поршня вверх всасывающий клапан закрывается и воздух начинает сжиматься. После достижения заданного давления сжатого воздуха открывается нагнетательный клапан и воздух вытесняется по трубопроводу в воздухосборник. Вытеснение воздуха в ресивер заканчивается при достижении поршнем верхней мертвой точки.

—

Компрессорные станции применяют при сооружении скважин на воду для снабжения сжатым воздухом эрлифтов во время опытных откачек и бурения скважин большого диаметра с обратной промывкой, а также для бурения скважин с продувкой забоя воздухом. Наибольшее распространение получили передвижные компрессорные станции, состоящие из компрессора, двигателя и вспомогательных устройств, смонтированных на двухосной прицепной тележке с пневматическими шинами. Приводным двигателем может служить как двигатель внутреннего сгорания, так и электрический. На передвижных станциях установлены, как правило, поршневые воздушные компрессоры.

В компрессорах одноступенчатого сжатия вращение коленчатого вала компрессора с помощью шатуна преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня. При этом поршень перемещается в цилиндре вверх и вниз из одного крайнего положения в другое, которые называют верхней и нижней «мертвыми» точками. В крышке цилиндра расположены автоматические клапаны: всасывающий и нагнетательный.

Рис. 2. Схема поршневых воздушных компрессоров:
а — одноступенчатого сжатия: 1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — всасывающий клапан; 4— нагнетательный клапан; 5 — шатун; 6 — коленчатый вал; б — двухступенчатого сжатия; 1, 8 — цилиндры первой и второй ступеней сжатия; 2, 9 — поршни первой и второй ступеней сжатия; 3, 6 — нагнетательные клапаны; 4, 7 — всасывающие клапаны; 5 — холодильник; 10 — шатуны; 11 — коленчатый

При движении поршня вниз воздух в цилиндре разрежается и его давление по сравнению с атмосферным снижается. В результате всасывающий клапан открывается и атмосферный воздух через воздушный фильтр засасывается в цилиндр. При движении поршня вверх всасывающий клапан под действием пружины закрывается, всасывание прекращается, а воздух, находящийся в цилиндре, сжимается. Давление в цилиндре возрастает и достигает такого значения, при котором открывается нагнетательный клапан. Сжатый воздух по трубопроводу поступает в воздухосборник. Таким образом, за одно вращение коленчатого вала совершается рабочий цикл компрессора, состоящий из всасывания воздуха при движении поршня вниз, сжатия и нагнетания его при движении поршня вверх.

Максимальное давление воздуха в одноступенчатых компрессорах не превышает 0,5 МПа. Поэтому чаще применяют компрессоры двухступенчатого сжатия с рабочим давлением до 0,7 МПа. В этих компрессорах воздух после сжатия в цилиндре первой ступени до 0,2 … 0,3 МПа поступает во вторую ступень, где сжимается до 0,6 …0,7 МПа. При сжатии воздух нагревается, поэтому, прежде чем попасть в цилиндр второй ступени, его охлаждают в промежуточном холодильнике, который, как и цилиндры компрессора, охлаждают вентиляторами коленчатого вала компрессора.

Большинство компрессорных станций снабжено регулятором, автоматически снижающим подачу сжатого воздуха при повышении давления в воздухосборнике. Кроме того, воздушные системы холодильника и воздухосборника оборудованы предохранительными клапанами, срабатывающими при превышении допустимого давления в первой и второй ступенях компрессора.

Поршневыми воздушными четырехцилиндровыми компрессорами двухступенчатого сжатия оборудованы наиболее широко применяемые при сооружении скважин на воду передвижные компрессорные станции ЗИФ-55, ЗИФ-51, ПКС-5, ДК-9 и ДК-9М.

Компрессорные станции ЗИФ-51, ЗИФ-55 и ПКС-5 обеспечивают подачу (по всасываемому воздуху) 85 л/с при рабочем давлении сжа.того воздуха 0,7 МПа, а компрессорные станции ДК-9 и ДК-9М —соответственно 150 и 170 л/с при рабочем давлении 0,6 МПа.

Рис. 3. Передвижная компрессорная станция ЗИФ-55.

В компрессорных станциях ЗИФ-55 и ПКС-5 используют автомобильные шестицилиндровые двигатели, в ЗИФ-51—электродвигатель, а в станциях ДК-9 и ДК-9М — дизельные двигатели.

Для контроля за работой компрессорных станций установлен щит управления с контрольно-измерительными приборами.

Скорость передвижения компрессорных станций на буксире автомобиля не должна превышать 25 км/ч по шоссе и 12 км/ч по проселочной дороге.

—

Насос с приемным трубопроводом перед пуском заливают водой через воронку или заливную трубу из вышерасположенного бачка вручную или с помощью ручного насоса. После заливки краны заливных патрубков и задвижки на нагнетательной линии закрывают. Во избежание порчи вакуумметр перед заливкой соединяют трехходовым краном с атмосферой и вновь включают по окончании заливки. После пуска насоса и достижения нормального давления постепенно открывают задвижку нагнетательной линии. Пуск насосов даже малых мощностей при открытых задвижках на нагнетательной линии влечет за собой значительную перегрузку двигателя. У насосов, имеющих водяное охлаждение подшипников, при пуске открывают вентили охлаждающих линий.

Перед остановкой насоса необходимо закрыть задвижку на нагнетательной линии и соединить вакуумметр с атмосферой, а затем выключить двигатель и закрыть вентили охлаждающих линий. Выключение двигателя при открытой задвижке на нагнетательной линии допускается только для насосов малой мощности.