Что такое мультипликатор компрессорах (7 видео)

Рассмотрим систему, в которой жидкость под давлением P1 воздействует на поршень 1 площадью S1, который соединен с поршнем 2 площадью S2, воздействующим на другой объем жидкости. Определим усилие с которым жидкость воздействует на поршень 1:

Так как поршни 1 и 2 соединены, то усилие, с которым поршень 2 будет воздействует на жидкость, равно усилию воздействия жидкости на поршень 1:

Давление жидкости по поршнем 2 можно вычислить, используя формулу:

Установим взаимосвязь между величинами давления P1 и P2, используя указанные выше зависимости:

Получается, что на соотношение давлений P1 и P2 будет можно влиять, изменяя соотношение площадей S1 и S2.

Именно на этом принципе и основана работа гидравлического мультипликатора давления, а рассматриваемую систему можно назвать простейшим мультипликатором давления.

Содержание

Применение мультипликаторов давления
Мультипликатор давления разового действия
Мультипликатор давления непрерывного действия
Привод центробежного компрессора
📺 Видео

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

Применение мультипликаторов давления

Применяются мультипликаторы, как правило, в системах высокого давления. Мультипликаторы используют в качестве одной из ступеней повышения давления в станках гидроабразивной резки, кузнечных прессах.

Для работы станков гидроабразивной резки, по информации сайта promexcut.ru, необходимо создать огромное давление жидкости (до 600 МПа).

Попробуем разобраться, какие типы преобразователей давления подойдут для работы в гидравлических прессах, и какие мультипликаторы способны обеспечить работу станков гидроабразивной резки.

Мультипликатор давления разового действия

Мультипликаторы разового действия используют в гидравлических кузнечных прессах.

Жидкость в цилиндре 1 воздействует на плунжер низкого давления 2, совмещенный с цилиндром высокого давления. Площадь плунжера высокого давления 3 значительно меньше площади плунжера высокого давления. За счет разницы площадей осуществляется преобразование давления.

Мультипликатор разового действия не способен обеспечить постоянный поток жидкости под высоким давлением.

Мультипликатор давления непрерывного действия

В системах где необходимо постоянно поддерживать поток жидкости под высоким давлением, например в станках гидроабразивной резки используют мультипликатор давления непрерывного действия.

Поток жидкости через распределитель 1 направляется в одну из полостей цилиндра 2 низкого давления. Поршень низкого давления 3 жестко соединен с плунжерами высокого давления 4. При перемещении поршня 1 осуществляется сжатие жидкости под одним из плунжеров высокого давления. При достижении поршнем 1 одного из крайних положений срабатывает датчик, переключающий электромагнит распределителя 1.

Обратные клапаны 5 не допускают перетекания жидкости из магистрали высокого давления в систему низкого давления.

Для снижения пульсаций на выходе мультипликатора давления устанавливают гидравлический аккумулятор.

Видео:Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать

Привод центробежного компрессора

Для привода центробежных компрессоров применяют: стандартные электродвигатели, достоинствами которых являются простота запуска и удобства в эксплуатации; газовые турбины, обладающие автономностью, более высокой, нежели стандартные электродвигатели, частотой вращения (5,5—6,0 тыс. об/мин) и возможностью экономичного регулирования; паровые и воздушные (для холодильных компрессоров) турбины с высокой частотой вращения (до 100 тыс. об/мин).

В зависимости от вида привода возможны различные варианты компоновки двухкорпусных машин. При самостоятельном приводе каждого корпуса K₁ и К₂ непосредственно от турбины Т (рис. 2г) или через мультипликатор М от электродвигателя Д (рис. 2д) возможно сообщить каждому ротору различную частоту вращения, но компрессорный агрегат состоит из большого числа отдельных машин. Это усложняет обслуживание и увеличивает эксплуатационные расходы. Более выгодны схемы с одним двигателем, но разными частотами вращения ротора в каждом корпусе компрессора. От высокооборотного двигателя (турбины) первый корпус K₁ низкого давления принимает мощность непосредственно, а второй К₂ высокого давления — через мультипликатор М (рис. 2 е). При электроприводе требуется повышение частоты вращения вала также и в первом корпусе (рис. 2 ж, з).

Читайте также: Компрессор воздушный для матраса противопролежневого

4.6 Ротор центробежного компрессора

Рабочие колеса центробежных компрессоров различают в зависимости от типа лопастей: 1) с лопастями загнутыми назад, 2) с радиальными лопастями, имеющими входную часть пространственной формы. Первый тип используют в стационарных компрессорах. Различают рабочие колеса насосного типа ( =15—30°, число лопастей z = 6—9) и колеса компрессорного типа (β_2л =35—55°, z = 18—30). В последнее время для начальных ступеней компрессора применяют также рабочие колеса с β_2л = 55—90° (колеса авиационного типа). Эффективность лопастного аппарата такого типа несколько снижена, но степень повышения давления в ступени получается большей. Лопасти изготовляют постоянной толщины (2—8 мм), с округленной входной и скошенной выходной кромками. Наиболее распространена форма лопасти в виде дуги окружности. Способы крепления лопастей в закрытых рабочих колесах: заклепками, шипами, сваркой и др.

Рабочее колесо — наиболее напряженная деталь центробежного компрессора. Рис. 4.3, дает представление о напряжениях радиальном , кольцевом σ_t, и расчетном (3σ_t—σ_r) в несущем и покрывающем дисках колеса при окружной скорости на выходе w = 293 м/с, а также о профиле дисков, обеспечивающем равнопрочность.

Рис. 4.3. Рабочие колеса центробежных компрессоров

а — открытое с радиальными лопастями; б — крепление лопастей в закрытых колесах: 1 — штампованное z-образной формы, с креплением заклепками; 2 —фрезерованное с шипами; 3 — со сквозными отверстиями; в — эпюры напряжений в дисках

Диски изготовляют из кованой углеродистой или легированной стали, а при низких окружных скоростях — отлитыми из стали или из алюминиевых сплавов. Рабочие колеса небольших размеров изготовляют фрезерованием или электроэрозией. С целью уменьшения потерь внутренняя поверхность рабочих колес выполняется гладкой; с наружной стороны диски полируют.

При больших частотах вращения вала, применяемых в компрессорах, сравнительно небольшая неуравновешенность ротора вызывает вибрацию машины, что в некоторых случаях приводит к поломке уплотнений.

Перед посадкой на вал каждое колесо проходит статическую балансировку, а затем ротор в сборе — динамическую балансировку. Дебаланс устраняется снятием металла с обода крайних колес. Рабочие колеса насаживают на вал с натягом, гарантирующим сборку ротора от дебаланса и от расслабления при вращении. Колесо фиксируют на валу штифтами, передающими крутящий момент с вала на колесо и предохраняющими его от осевого смещения, или шпонками (передача крутящего момента) и распорными втулками и гайками (фиксация от осевого смещения).

Осевой сдвиг ротора, вызванный износом упорного подшипника, контролируется реле, останавливающим машину при недопустимом сдвиге.

Читайте также: Количество ступеней сжатия компрессора это

4.7 Уплотнения

Для разделения отдельных участков проточной части с различным давлением газа и уменьшения перетекания газа служат лабиринтные уплотнения. Они состоят из гребней, разделяющих кольцевой зазор между вращающейся и неподвижной деталями на ряд камер (рис. 4.4, а—г). Лабиринтные гребни толщиной менее 1 мм укрепляются в корпусе (а, б)или на роторе (в, г). Гладкие уплотнения (г)проще в изготовлении, но менее эффективны, нежели ступенчатые (а, б, в). Радиальный зазор под гребнями выполняют минимальным (менее 1 мм) в зависимости от диаметра уплотнения и возможного прогиба вала.

Рис. 4.4. Уплотнения в компрессорах

Лабиринтные уплотнения устанавливают также в местах выхода вала из корпуса компрессора. Если утечка сжимаемого газа из машины недопустима (вредные и взрывоопасные газы), применяют следующие средства герметизации.

1. В месте выхода вала постоянно поддерживают давление ниже атмосферного, поэтому через лабиринтное уплотнение в машину извне проникает небольшое количество воздуха.

2. В месте выхода вала давление поддерживают немного выше атмосферного, но ниже, чем в машине, для чего на валу устанавливают простейший вентилятор 1 (рис. 4.4, д). В пространстве а воздух из окружающей среды смешивается с газом, и образующаяся смесь удаляется через отверстие б.

3. Из внутреннего фонаря лабиринтного уплотнения по схеме рис. 4.4, е безопасная смесь кислорода и азота, подаваемого во внешний фонарь, отводится в окружающую среду.

4. Для уплотнения вала нагнетателя природного газа обеспечивают подачу масла в опорный подшипник. При этом давление масла поддерживается с помощью регулятора несколько большим, чем давление газа в нагнетателе.

5. Применяют торцовые уплотнения, при необходимости герметизируемые циркулирующим маслом (рис. 4.4, ж).

6. Используют сильфонное уплотнение (рис. 4.4, з). Кольца торцовых уплотнений прижимаются друг к другу двумя концентрично расположенными сильфонами 2, сжатыми между вращающимся диском 3 и стенкой корпуса. В кольцевое пространство между сильфонами под давлением подается масло, полностью герметизирующее выход вала.

4.8 Центробежные компрессоры нефтегазовой промышленности

Центробежный компрессор К 354-101-1 предназначен для сжатия попутного нефтяного газа на газоперерабатывающих заводах.

Компрессорный агрегат состоит из собственно компрессора в двухцилиндровом исполнении, двух мультипликаторов, приводного электродвигателя, промежуточного газоохладителя и систем: масляной, управления, защиты, контроля и сигнализации.

Компрессор и все комплектующее оборудование взрывозащищены. Допускается их эксплуатация во взрывоопасном помещении класса В-1А с категорией и группой взрывоопасной смеси 2Т-2.

Компрессор — двухцилиндровый, двухсекционный, десятиступенчатый. В каждом цилиндре компрессора размещается по одной пятиступенчатой секции.

Газ после сжатия в первом цилиндре охлаждается в промежуточном газоохладителе. Герметичность цилиндров компрессора обеспечивается с помощью масляных концевых уплотнений.

Привод компрессора осуществляется от синхронного электродвигателя СТДП-6300-2УХЛ4. Электродвигатель и возбудитель — взрывобезопасные, продуваемые под избыточным давлением по замкнутому циклу вентиляции. Между цилиндрами компрессора и приводным электродвигателем установлены мультипликаторы.

Компрессорный агрегат оснащен системами управления, защиты, контроля и сигнализации, защиты от обратного потока газа из сети в компрессор, помпажа, осевого сдвига роторов всех цилиндров, повышения температуры вкладышей подшипников агрегата, понижения давления масла в системе смазки.

источники:

https://evakuatorinfo.ru/chto-takoe-multiplikator-kompressorah