Давления, создаваемые компрессорами, работающими в технологических схемах производств, достигают больших значений. Однако получение высокого давления в одной ступени компрессора (в одном компрессорном процессе) затруднительно. Причиной этого в объемных компрессорах (поршневых и роторных) является чрезмерное повышение температуры в конце сжатия, обусловленное невозможностью создания конструкции компрессора с достаточно интенсивным отводом теплоты от сжимаемого газа. В компрессорах лопастных (центробежных и осевых) причина кроется в недопустимости таких скоростей рабочих лопастей, выполненных из материала с определенной прочностью, которые обеспечили бы требуемое высокое давление при достаточно высоком КПД процесса. Поэтому следует, во-первых, применять возможно более интенсивное охлаждение газа в процессе сжатия его и, во-вторых, производить сжатие в последовательно соединенных ступенях, осуществляя понижение температуры газа в охладителях, включенных в поток между ступенями.
Общая схема компрессора со ступенчатым сжатием представлена на рис. 4.5.
Применение ступенчатого сжатия с охлаждением газа в охладителях между ступенями дает большую экономию в энергии, расходуемой на привод компрессора. Это отчетливо видно на S, Т— и р, -диаграммах двухступенчатого компрессора (рис. 4.6).
Если сжатие производить в одной ступени, то линия сжатия изобразится политропой 1′-2 с показателем n > k. При сжатии для того же интервала давлений в двух ступенях процесс изобразится ломаной линией 1′-2′-1″-2″,состоящей из двух политроп 1 ’ -2′ и 1″-2″ и изобары 2′-1″, представляющей собой охлаждение в промежуточном охладителе при давлении рпр = const. В обеих диаграммах экономия энергии от сжатия в двух ступенях с промежуточным охлаждением выражается заштрихованными площадками 1″-2′-2-2″.
Рис. 4.5. Схема компрессора со ступенчатым сжатием:
1 — охладители I и II ступеней; 2 — конечный охладитель; 3, 4, 5 — охладители соответственно I, II и III ступени
В современных компрессорах применяют:
1) охлаждение компрессора подачей воды в специально выполненные полости в отливке корпуса (внутреннее охлаждение). Этот способ существенно улучшает условия смазки поршневых компрессоров. Добиться этим способом существенной экономии энергии, приближая процесс сжатия к изотермическому, не удается. Причина этого — затрудненные условия теплообмена между потоками газа и охлаждающей водой;
Рис. 4.6. S, Т и р, — диаграммы двухступенчатого компрессора:
1′-2′ — политропное сжатие в первой ступени; 2′-1″ — изобарное охлаждение в промежуточном охладителе; 1″-2″ — сжатие до конечного давления во второй ступени. Площадь 1″-2′-2-2″ — экономия энергии от применения двухступенчатого сжатия с промежуточным охлаждением
Читайте также: Компрессор или вентилятор для коптильни
2) охлаждение газа в охладителях, устанавливаемых между отдельными ступенями (выносное охлаждение). При этом способе охлаждения, используя трубчатые охладители с большой площадью поверхности, можно получить существенную экономию в расходе энергии. В центробежных компрессорах охладители располагают обычно между группами ступеней, получая, таким образам, более простую конструкцию установки. Известны уникальные конструкции компрессоров с охладителями после каждой центробежной ступени. Такие компрессоры называют изотермическими. Они экономичны в эксплуатации, но конструктивно сложны и стоимость их велика;
3) комбинированное (внутреннее и выносное) охлаждение. Этот способ наиболее эффективен и широко применяется, несмотря на конструктивное усложнение и увеличение стоимости установки;
4) охлаждение впрыском охлаждающей воды в поток газа перед первой ступенью компрессора. При этом способе теплота газа частично расходуется на испарение охлаждающей воды и температура конца сжатия существенно понижается. Недостатком способа является увлажнение газа, что во многих случаях недопустимо.
Дата добавления: 2014-12-24 ; просмотров: 2368 ;
Видео:Центробежный компрессорСкачать
Ступенчатое сжатие в поршневых компрессорах (ПК)
Давление, создаваемое компрессорами в производственных системах воздухоснабжения, обычно составляет 0,6-1,0 МПа (т.е. ). Получение такого давления в одной ступени затруднительно. Причиной этого в объемных машинах является чрезмерное повышение температуры в конце сжатия. Поэтому следует, во-первых, применять возможно более интенсивное охлаждение газа в процессе его сжатия и, во-вторых, производить сжатие в последовательно соединенных ступенях, осуществляя понижение температуры газа в промежуточных воздухоохладителях.
Применение ступенчатого сжатия с охлаждением газа в охладителях между ступенями дает большую экономию в энергии, расходуемой на привод компрессора.
Самым выгодным компрессорным процессом, обеспечивающим наименьший расход энергии на привод, является изотермический процесс. Такой процесс, из-за затрудненных условий теплообмена между сжимаемым газом и охлаждающей водой, практически неосуществим. Приближение к изотермическому процессу возможно путем увеличения количества ступеней компрессора при выносном промежуточном охлаждении воздуха. При этом уменьшается мощность привода, но усложняется конструкция КУ и увеличивается ее стоимость.
В компрессоростроении выработаны нормативы по определению необходимого числа ступеней ПК z в зависимости от степени повышения давления eк:
| eк | z |
| До 6 | |
| 6-30 | |
| 30-100 | |
| 100-150 | |
| Выше 150 | 6 и более |
При одинаковых условиях охлаждения воздуха по ступеням минимум затрат энергии в многоступенчатом сжатии имеет место при равенстве степеней повышения давления во всех ступенях, т.е.
Это положение, как правило, использовано конструкторами компрессорных машин, поэтому в тепловом расчете при определении степеней повышения давления в ступенях следует пользоваться соотношением
Читайте также: Электромагнитный обратный клапан для компрессора
, (6.11)
где 
и 
– давления нагнетания и всасывания в компрессоре соответственно; Pку – давление за компрессорной установкой; 
– коэффициент, учитывающий потери давления в ПО и ВОК (обычно 
).
Потребляемая мощность многоступенчатого компрессора должна определяться как сумма мощностей отдельных ступеней. Например, для двухступенчатого водоохлаждаемого ПК она вычисляется по соотношению:
, (6.12)
где удельные работы сжатия находятся в соответствии с (6.1) как
и 
. (6.13)
Здесь значения температуры воздуха на входе в соответствующие ступени определяются условиями всасывания компрессора и эффективностью промежуточного воздухоохладителя.
Значения температур воздуха в конце процессов сжатия в ступенях могут быть вычислены по уравнению адиабаты с учетом поправок на реальные условия работы:
и 
, (6.14)
где 
=0,93-0,96 – коэффициент, учитывающий подогрев воздуха при всасывании; 
– показатель политропы процесса (k=1,4).
Видео:Поршневой компрессорСкачать
Многоступенчатый компрессор принцип работы
Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать
Многоступенчатый компрессор
- Многоступенчатый компрессор •Для получения газа высокого давления используется многоступенчатый компрессор (рис. 16-7).Этот компрессор сжимает газ в политравматическом образе с несколькими цилиндрами соединенными последовательно пока выполняющ промежуточный охлаждать после каждого обжатия. Использование сжатия газа в нескольких цилиндрах снижает коэффициент давления
каждого цилиндра и увеличивает объемную эффективность compressor. In кроме того, промежуточное охлаждение газа после каждого ртутного пузырька улучшает условия смазки поршней в цилиндре и снижает энергозатраты на привод компрессора. 。 на рисунке h 16-8 показана идеальная индикаторная диаграмма для 3-ступенчатого компрессора. 2-а-линия нагнетания от первой ступени к первому
1-2-первая стадия процесса политропного сжатия. Людмила Фирмаль
охладителю; а-3-линия всасывания ко 2-й ступени; 3-4-процесс политропного сжатия во 2-й ступени. Линия нагнетания от ступени 4-Б-2 до 2-го охладителя. B-5-3-я ступень всасывающей линии; 5-6-3-я ступень процесса политропного сжатия. 6-с-разгрузочная линия от 3-й ступени до резервуара или производства. Линии 2-3 и 4-5 указывают на уменьшение объема газа в процессе при постоянном давлении за счет охлаждения 1-го и 2-го охладителей. Рабочая жидкость всех
охладителей охлаждается Рисунок 16-8 Рисунок 16-7• Владелец IC / массовое производство Пока та же температура не сравняется с первой 7\, следовательно, температура газа в точке/, 3, 5 будет одинаковой, расположенной на изотерме 1-7. Обычно коэффициент давления на каждом шаге одинаков： (16-15） PjPx = PJP s = PjPb = * » Такое соотношение давлений обеспечивает минимально допустимые
- условия, то есть работу на приводе многоступенчатого компрессора*. Одинаковое соотношение давлений, одинаковая начальная температура и одинаковый политропный индекс на всех ступенях делают конечную температуру газа равной на отдельной ступени компрессора: 9 Из T2 = T4 = Tv \формула (16-15)、 h 33 = PbP * pjpipppb>здесь степень повышения давления на каждой стадии равна Х = Впэ / Пи г Или для шага r ’х = ург / п! 。 (16-16)） «…Степень
Читайте также: Двухпоршневой компрессор 220 вольт
повышения давления в каждой ступени равна корень энной stelei из отношения конечного давления ПГ начальной пикселей. Вся работа по приводу 3-ступенчатого компрессора при политропном сжатии на каждой ступени определяется ПЛ. 0123456s0. до давления Р6 на стадии 1, то работа привода компрессора представлена ПЛ. 018с0. Переход от 1-ступенчатого сжатия к 3-ступенчатому сжатию
Если процесс сжатия газа осуществляется в процессе политропления Людмила Фирмаль
с промежуточным охлаждением приводит к экономии работы, указанной Sq. 2345682.Ступенчатое сжатие промежуточным охлаждением приближает рабочий процесс компрессора к наиболее экономичному изотермическому процессу. Если температура газа на входе каждой ступени равна и соотношение давлений всех цилиндров равно, то компрессор получит равенство работы,
затраченной на всех ступенях. Работа на первом этапе Работа на втором этапе, работа на третьем этапе Откуда же. Я / , = / 2 = / 3. 3 суммарная работа в джоулях при 1 / С, которая затрачивается на сжатие газа на ступени компрессора、 (16-17) (16-18） 。 。 / к = 3 / ЮФ Или газ на 1 кг ЛГ = 3М / 1＃ 。Работа на приводе многоступенчатого компрессора равна работе 1 ступени, умноженной
на количество ступеней. При одинаковых условиях сжатия газа количество тепла, отводимого от газа на отдельных стадиях, будет равно друг другу[формула (7-24））： м = ц0 л(РТ-к)я(п-1) 1 (ТХ-Т2) -(16-19） Теплота, которая удаляется из газа в охладителе в процессе изобарного охлаждения, является уравнением (’2 ^ а). (16-20） На диаграмме Vs процесс адиабатического сжатия в 3-ступенчатом компрессоре показан на рисунке. 16-9 прямые линии 7-2, 3-4 и 5-6,
и процесс Система охлаждения-кривые 2-3. 4-5 и 6: 7.Процесс политропного сжатия показан на рисунке. 16-10 кривые 1-2, 3-4 и 5-6, а более холодные процессы охлаждения-ряды 2-3, 4-5 и 6-7.At та же температура газа на входе в цилиндр компрессора 7 \ Tg = Tb, на выходе из цилиндра та же температура газа T2 = T4-Ta pl. а / 26, c34d и
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
📺 Видео
Двухступенчатый поршневой Компрессор. Устройство, взгляд изнутри.Скачать
Принцип работы винтового компрессораСкачать
Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
Многоступенчатый центробежный компрессорСкачать
Сжатие газа в многоступенчатом компрессореСкачать
Все о компрессорахСкачать
Поршневой воздушный компрессорСкачать
Пятиступенчатые центробежные компрессоры Dresser RandСкачать
Как работает центробежный газовый компрессорСкачать
Устройство спирального компрессора 3D.SCROLL.Скачать
#НаукаОмГТУ Игорь Бусаров: «Система газораспределения поршневого компрессора»Скачать
Устройство одновинтового компрессораСкачать
Как настроить регулятор давления воздуха на гаражном компрессоре QUATTRO ELEMENTI KM 50-380Скачать
Компрессор воздушный безмасляный Sturm AC93450OLСкачать
9. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. ТЕРМОДИНАМИКА КОМПРЕССОРОВ. Работа компрессора. Вредный объём.Скачать
Правильный ли компрессор вы используете?Скачать
Курс ""Турбомашины". Раздел 3.1.1. Принцип действия ступени компрессораСкачать
