Сжатие воздуха в двухступенчатом компрессоре

Компрессор – прибор, который сжимает и подает воздух или любой нужный газ в сети воздухопроводов, газопроводов, моторы и другие конструкции. В нем сжатие происходит за счет охлаждения поступаемого воздуха – это наиболее экономичный и эффективный вариант, базирующийся на изотермических процессах.
На рынке можно найти приборы с разным количеством ступеней в комплектации. Как они влияют на работу компрессора, и сколько вообще их может быть? В этом нужно хорошенько разобраться. Тем более что компрессоры так часто используются в технике и сетях снабжения.

Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать

Сколько бывает ступеней?

В компрессорах, по идее, может быть неограниченное число ступеней сжатия. Но только при отсутствии трения и идеальным параметрам работы, воздуха и остальных аспектов. На практике этого добиться невозможно.
Сегодня рынок подобного оборудования предлагает клиентам три вида компрессоров, различающихся количеством ступеней:

самый простые одноступенчатые;

многоступенчатые.
У каждого варианта имеются свои положительные стороны и недостатки. Поэтому сферы распространения всех трех видов редко перекрывают друг друга: для одной цели одноступенчатый и многоступенчатый компрессоры вряд ли подойдут одинаково хорошо.
О каждом виде компрессоров стоит поговорить отдельно.

Видео:Центробежный компрессорСкачать

Одноступенчатые агрегаты – простота в работе и обслуживании

Одноступенчатый компрессор – прародитель остальных двух вариантов. Принцип его работы, если агрегат поршневой, весьма прост: для сжатия газов и воздуха используются возвратно-поступательные движения поршня, который работает на энергии от двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя.
Как видно из названия, у такого агрегата всего одна ступень сжатия, однако его применение имеет достаточно широкие границы благодаря многим положительным качествам:

для него достаточно двигателя небольшой мощности;

занимает мало места, поэтому незаменим в небольших маломощных агрегатах;

ремонт и монтаж проходят относительно просто.
Одноступенчатые компрессоры наиболее распространены – их приобретают как крупные компании, так и частные лица. Но и у этих приборов есть свои недостатки, о которых нужно знать перед приобретением или монтажом:

нельзя использовать компрессор с одной ступенью сжатия для устройства сложных сетей или работы больших и мощных агрегатов;

мощность сжатия может достигать всего лишь 12-ти атмосфер;

больше одного или двух часов в день эксплуатировать прибор нежелательно;

при неправильной эксплуатации возможно самовозгорание.

Видео:Поршневой компрессорСкачать

Двухступенчатые компрессоры – баланс производительности и мощности

Агрегаты с двумя ступенями сжатия имеют уже гораздо больший диапазон применения, нежели первый вариант. На сегодняшний день они считаются лучшими, если учитывать мощность приборов, с которыми возможна их совместная работа, и экономичность процесса.
Двухступенчатый компрессор имеет два поршня, что логично, а сжатие происходит по двум ступеням:

• воздух или газ, как и в одноступенчатом агрегате, проходит первую ступень;
• после продукт не выходит, а охлаждается на межступенчатом интервале, расширяя диапазон сжатия еще в несколько раз;
• и уже на второй ступени происходит окончательное сжатие воздуха до максимальной отметки.

Плюсы использования такого компрессора очевидны:

• нагрузка на части агрегата распределяется равномерно;
• КПД увеличивается за счет экономии мощности, потраченной на сжатие;
• срок службы дольше, чем у одноступенчатых приборов.

Читайте также: Как выбрать компрессор для покраски металла

Правда, двухступенчатые компрессоры больше по размерам, что обусловлено наличием двух поршней вместо одного. Это, вероятно, единственный их недостаток по сравнению с одноступенчатыми агрегатами.

Видео:Двухступенчатый поршневой Компрессор. Устройство, взгляд изнутри.Скачать

Многоступенчатые агрегаты: нюансы

Многоступенчатые поршневые компрессоры, как известно, могут иметь различное количество поршней. При этом между каждым уровнем сжатия воздух или газ охлаждаются, увеличивая возможность повышения давления. К тому же у таких приборов имеется тепловая рубашка, в которую отводится лишнее тепло.
Многоступенчатый компрессор, по сравнению с двумя предыдущими вариантами, гарантирует еще большую плавность перехода нагрузок на рабочие части агрегата и принимающие трубы. Также у таких приборов имеются и другие плюсы:

они производят газ и воздух большого давления, которое требуется для больших предприятий;

температура на выходе из компрессора относительно низкая, что увеличивает срок службы сопутствующего оборудования;

задействуется небольшая мощность на сжатие самых разных объемов воздуха и газов;

угрозы самовозгорания минимальны.
Из минусов, как и в предыдущем варианте, стоит отметить громоздкость. К тому же такой прибор сложно ремонтировать и содержать.

Видео:Система с двухступенчатым компрессоромСкачать

Какой лучше?

Однозначной рекомендации по выбору компрессора не существует. Главное, на что стоит обращать внимание при покупке – для каких целей приобретается прибор. Совсем нецелесообразно выбирать многоступенчатые варианты, когда можно обойтись всего одной ступенью сжатия. К тому же, уход за прибором – тоже немаловажный аспект для выбора: если одноступенчатые компрессоры ремонтировать и содержать довольно легко, то многоступенчатый лучше доверить профессионалу.
Оборудование должно подходить целям использования, иначе в покупке можно быстро разочароваться. Правда, двухступенчатый вариант компрессора можно с натяжкой назвать универсальным – он подходит и для небольших сетей снабжения, и для достаточно серьезных агрегатов и приборов.
Чтобы компрессор идеально подошел под определенные цели, возможно, придется произвести простейшие или даже сложные расчеты. Без них не всегда возможно точно сказать, как мощность компрессора отразится на других частях сети и правильно ли произойдет сжатие.

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

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Видео:Технология получения сжатого воздуха с помощью центробежных компрессоровСкачать

Компрессор — двухступенчатое сжатие

Компрессоры двухступенчатого сжатия с дифференциальными поршнями компактны, но имеют большой-вес, увеличивающий силы инерции. К недостаткам таких компрессоров относятся также перетекание паров холодильного агента из цилиндра высокого давления непосредственно в цилиндры низкого давления и необходимость установки дополнительного лубрикатора для подвода масла в цилиндр высокого давления ввиду низкого давления в общей системе смазки таких компрессоров. Поэтому двухступенчатые компрессоры с дифференциальными поршнями вытесняются компрессорами других типов. [1]

Компрессоры двухступенчатого сжатия с дифференциальными поршнями компактны, но имеют большой вес, увеличивающий силы инерции. К недостаткам таких компрессоров относятся также перетекание паров холодильного агента из цилиндра высокого давления непосредственно в цилиндры низкого давления и необходимость установки дополнительного лубрикатора для подвода масла в цилиндр высокого давления ввиду низкого давления в общей системе смазки таких компрессоров. Поэтому двухступенчатые компрессоры с дифференциальными поршнями вытесняются компрессорами других типов. [2]

Пуск компрессора двухступенчатого сжатия производят в следующей последовательности: включают устройство, облегчающее пуск электродвигателя ( открывают байпас), затем электродвигатель компрессора. Через несколько минут холостой работы, необходимой для разогрева масла в картере, открывают нагнетательный вентиль цилиндров высокой ступени компрессора и закрывают байпас высокой ступени. Открывают нагнетательный вентиль цилиндров низкой ступени. Закрывают байпас цилиндров низкой ступени. Медленно открывают всасывающий вентиль цилиндров низкой ступени. [3]

Читайте также: Электросхема реле давления компрессора

Защита компрессора двухступенчатого сжатия должна предусматривать отключение компрессора при отклонениях ниже допустимого значения: давления всасывания низкой ступени, разности давлений в системе смазки; выше допустимого значения: давлений нагнетания низкой и высокой ступеней, температур нагнетания низкой и высокой ступеней, уровня жидкого хладагента в промежуточном сосуде, а также при прекращении протока воды через охлаждающие рубашки компрессора. [4]

В компрессоре двухступенчатого сжатия воздух сжимается в первом цилиндре первой ступени до определенного температурного предела, после чего воздух отводят в промежуточный холодильник поверхностного типа для охлаждения, а затем опять сжимают во втором цилиндре до требуемой степени. [5]

В компрессорах двухступенчатого сжатия ( рис. 4) воздух сжимается дважды: вначале до определенного давления в цилиндре 1 первой ступени, затем, пройдя холодильник 2, до конечного давления в цилиндре 3 второй ступени, а затем поступает в воздухосборник. [7]

В компрессорах двухступенчатого сжатия воздух сжимается дважды: сначала до определенного давления в цилиндре первой ступени, затем до конечного давления в цилиндре второй ступени. В результате сжатия воздух в компрессоре нагревается, поэтому между ступенями он охлаждается в холодильнике. В компрессорах многоступенчатого сжатия воздух сжимается столько раз, сколько ступеней сжатия имеет компрессор. [8]

В компрессоре двухступенчатого сжатия ( рис. 174 6) всасываемый воздух сжимается дважды: вначале до определенного давления в цилиндре 7 I ступени, затем, пройдя холодильник 8, под давлением поступает в цилиндр 9 II ступени, где сжимается до конечного давления. Двухступенчатые компрессоры создают, как правило, давление нагнетания до 12 кгс / см2, при этом в цилиндрах компрессора температура сжимаемого воздуха повышается до 190 С и более. [9]

D горизонтальных и угловых крсйцкопф-ных компрессорах двухступенчатого сжатия наиболее распространенной схемой расположения цилиндров является схема компаунд. [10]

При пуске компрессоров двухступенчатого сжатия , обычно включается сначала ступень высокого давления СВД от датчика низкого давления ДНДЪ реагирующего на давление в испарительной системе. Ступень низкого давления СНД пускается после того, как в промежуточном сосуде ПС давление понизится до установленной величины, что контролируется датчиком низкого давления ДЯД2 ( фиг. [11]

При пуске компрессоров двухступенчатого сжатия , обычно включается сначала ступень высокого давления СВД от датчика низкого давления ДНДг, реагирующего на давление в испарительной системе. Ступень низкого давления СИД пускается после того, как в промежуточном сосуде ПС давление понизится до установленной величины, что контролируется датчиком низкого давления ДНД2 ( фиг. [12]

При пуске компрессоров двухступенчатого сжатия , обычно включается сначала ступень высокого давления СВД от датчика низкого давления ДНДг. Ступень низкого давления СНД пускается после того, как в промежуточном сосуде ПС давление понизится до установленной величины, что контролируется датчиком низкого давления ДЯД2 ( фиг. [13]

Читайте также: Компрессор небулайзер ne c28p

Расход электроэнергии на компрессор двухступенчатого сжатия складывается из расхода электроэнергии на привод электродвигателя компрессора низкой ступени и расхода электроэнергии на привод электродвигателя компрессора высокой ступени. Расход электроэнергии на электродвигатель компрессора низкой ступени определяют по температуре кипения и температуре в промежуточном сосуде, а расход электроэнергии на электродвигатель компрессора высокой ступени — по температуре в промежуточном сосуде и температуре конденсации. [14]

Установка состоит из компрессора двухступенчатого сжатия ДАУ-80 , приспособленного для работы на фреоне-22, испарителыю-конденсаторного агрегата АИК-150 с двумя насосами для фреона-30 и маслоотделителей. [15]

Видео:Как настроить регулятор давления воздуха на гаражном компрессоре QUATTRO ELEMENTI KM 50-380Скачать

Процессы сжатия в многоступенчатом компрессоре

С целью получения газа высокого давления применяют многоступенчатое сжатие. В современных поршневых компрессорах степень повышения давления одной степени . При более высоких применяют промежуточное охлаждение газа на Рис. 6.3 приведена схема трехступенчатого поршневого компрессора с двумя промежуточными охладителями газа. Предельное значение определяют исходя из требований предупреждения воспламенения паров смазочного масла в цилиндре компрессора.

Рис. 6.3 Схема трехступенчатого поршневого компрессора с двумя промежуточными охладителями газа

Принято, что в каждой ступени компрессора I, II, III происходит политропный процесс сжатия (с некоторым теплоотводом через стенки цилиндра). Охлаждение газа в промежуточных охладителях 1, 2 осуществляется до начальной температуры. Потери давления при прохождении газа по трубам промежуточных охладителей не учитываются.

На Рис. 6.4 представлен процесс трехступенчатого сжатия и промежуточного охлаждения газа в р-V (а) и T-S (б) координатах.

Рис. 6.4. Процесс трехступенчатого сжатия и промежуточного охлаждения газа в р-v (а) и T-S (б) координатах

Газ при давлении поступает в первый цилиндр компрессора (I — ступень), где политропно сжимается по линии 1-2 до давления . Затем сжатый газ поступает в охладитель 1, где охлаждается до первоначальной температуры линия 2-3 при постоянном давлении . Далее газ поступает во второй цилиндр (II — ступень), где процессы сжатия и охлаждения происходят аналогично, как и впервой ступени, а затем и в третий цилиндр (III — ступень), где конечное давление газа достигает значения .

За счет применения промежуточного охлаждения значительно уменьшаются затраты работы на сжатие газа. Потенциальная работа уменьшается на величину, соответствующей заштрихованной области диаграммы пл. 2-8-6-5-4-3-2.

При одноступенчатом сжатии работа по повышению давления от до осуществлялась бы по кривой 1-8, а работа, затраченная на сжатие была бы равна площади а-1-2-8-d-a — диаграмма(а).

Промежуточное охлаждение приводит так же к уменьшению температуры в конце сжатия. На диаграмме (б) количество теплоты отведенной от газа после сжатия в первой ступени равна заштрихованной пл. 2-3-f-e-2, а после второй ступени пл. 4-5-h-g-4.

В результате промежуточного охлаждения в компрессоре процесс сжатия приближается к изотермическому. При бесконечно большом числе промежуточных охладителей процесс сжатия будет изотермическим (а) линия 1-3-5-7.

Степень повышения давления в каждой ступени при общем числе определяется соотношением:

В конечном итоге целесообразность использования многоступенчатого сжатия определяется технико-экономическим обоснованием.

• 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

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/szhatie-vozduha-v-dvuhstupenchatom-kompressore

  🌟 Видео

  Холодильная машина двухступенчатого сжатия с винтовым компрессором и экономайзеромСкачать

  

  Принцип работы винтового компрессораСкачать

  

  9. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. ТЕРМОДИНАМИКА КОМПРЕССОРОВ. Работа компрессора. Вредный объём.Скачать

  

  Как работает центробежный газовый компрессорСкачать

  

  Поршневой воздушный компрессорСкачать

  

  Тепло компрессорных установок / Тепловыделение компрессора, рекуперация теплаСкачать

  

  Система сжатого воздуха в мастерской.Скачать

  

  Запись Вебинара по теме занятия Компрессор КТ-6 и ВУ 3,5/10.Скачать

  

  Двухступенчатый винтовой компрессор, температура сжатого воздуха #якомпрессор #винтовойкомпрессорСкачать

  

  Все о компрессорахСкачать

  

  Двухступенчатый винтовой компрессор. Что это такое? Плюсы, минусы, отличия.Скачать

  

  Поршневой компрессорСкачать