рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Компрессоры

Компрессоры - раздел Энергетика, Теплоэнергетика 8.1 Общие Сведения О Компрессорах Машины Для Подачи Сжатого В...

8.1 Общие сведения о компрессорах

Машины для подачи сжатого воздуха при давлении свыше 3 атм. называются компрессорами.

По конструкции и принципу действия различают компрессоры поршневые, центробежные и ротационные. Наибольшее распространение получили поршневые и центробежные компрессоры.

Поршневые компрессоры обычно применяются в тех слу­чаях, когда необходимо обеспечить большое давление (свыше 10 атм.) при малой производительности (не свыше 100 - 150 м3/мин), центробежные — когда требуется большая производительность (не менее 50 м3/мин) при сравнительно малом давлении (до 7 - 8 атм.), и ротационные - при средних: давлениях.

Таким образом, области применения поршневых и центробежных компрессоров различны.

Поршневые компрессоры отличаются высоким коэффициентом полезного действия, однако они имеют ряд существенных недостатков, свойственных всем машинам с возвратно - поступательным принципом движения: тихий ход, большие габариты, а также большой вес фундаментных масс; чувстви­тельны к загрязнению; имеют быстроизнашивающиеся трущиеся части.

Центробежные компрессоры имеют большие преимущества перед поршневыми:

1) не требуют внутренней смазки, газ не загрязняется маслом, менее опасны в отношении взрыва; смазываемыми частями являются только подшипники, в связи с этим небольшой расход масла;

2) ротор центробежной компрессорной машины вращается с большим числом оборотов;

3) можно непосредственно соединять с быстроходными паровыми турбинами, электродвигателями и газовыми турбинами;

4) компактны, имеют небольшой вес и простую конструкцию, рабочим узлом является ротор машины, что обеспечивает удобство обслуживания;

5) воздух проходит через компрессор в одном направлении и равномерно, благодаря чему в установках с центробежными компрессорами нет необходимости применять ресиверы между отдельными ступенями и после нагнетательной камеры;

6) для установки требуется небольшое помещение машинного зала.

Центробежные компрессоры имеют и некоторые недостатки: трудно получить малую производительность при больших давлениях (малая производительность требует малых оборотов, а при малых оборотах невозможно получить высокое давление) и коэффициент полезного действия центробежного компрессора меньше, чем поршневого.

8.2 Поршневые компрессоры

Принцип действия поршневых компрессоров

По принципу работы и чередованию процессов всасывания и нагнетания поршневые компрессоры ничем не отличаются от поршневых насосов. В поршневых насосах при нагнетательном ходе поршня (ввиду не сжимаемости жидкости) сразу же начинается выталкивание жидкости через нагнетательный клапан, а в поршневом компрессоре при нагнетательном ходе поршня воздух сначала сжимается, и уже затем выталкивается (поршнем) через нагнетательный клапан.

Одноступенчатый компрессор простого действия имеет открытый с одного конца цилиндр, в котором движется поршень, приводимый в действие от кривошипного механизма и совершающий возвратно-поступательное движение. В левой крышке размещены всасывающий клапан, открывающийся в сторону поршня, и нагнетательный клапан, открывающийся в сторону нагнетательного трубопровода.

При движении поршня вправо в пространстве между крышкой и поршнем создается разрежение, вследствие чего поднимается и, открывая клапанное отверстие, впускает воз­дух в цилиндр. Когда поршень достигает крайнего правого положения, клапан под действием пружины опускается на свое седло и закрывает отверстие, в результате чего воздух прекращает поступать в цилиндр. В течение всего периода всасывания отверстие нагнетательного клапана остается закрытым.

При движении поршня влево воздух, находящийся в цилиндре, сжимается до тех пор, пока давление в цилиндре не достигнет величины, достаточной для преодоления сопротивления специально отрегулированной пружины нагнетательного клапана. По достижении этого давления нагнетательный клапан поднимается, и сжатый воздух выталкивается из цилиндра в нагнетательный трубопровод. Заметим, что сжатый воздух, выталкиваемый поршнем из цилиндра, преодолевает, кроме жесткости пружины, и давление воздуха в нагнетательном трубопроводе.

Совокупность описанных выше процессов называется циклом работы компрессора. Полный цикл работы компрессора простого действия происходит, таким образом, за два хода поршня (вперед и обратно), т. е. за один оборот приводного вала.

8.3 Классификация поршневых компрессоров

В зависимости от способа действия, числа ступеней и т. п. поршневые компрессоры классифицируются следующим образом.

1) По способу действия:

а) простого действия;

б) двойного действия.

2) По расположению оси цилиндра:

а) горизонтальные;

б) вертикальные, обычно производительностью не более 40 мг/мин;

в) со звездным расположением цилиндров, применяемые при небольших производительностях в передвижных установках.

3) По числу ступеней:

а) одноступенчатые;

б) двухступенчатые;

в) многоступенчатые.

4) По числу цилиндров:

а) одноцилиндровые;

б) двухцилиндровые;

в) многоцилиндровые.

5) По конечному давлению:

а) низкого давления (до 10 атм.)

б) высокого давления (максимальное давление, достигнутое в настоящее время, не превышает 1000 aтм).

6) По способу охлаждения:

а) с воздушным охлаждением - мелкие по габаритным размерам;

б) с водяным охлаждением - водяная рубашка и наружное охлаждение в промежуточных холодильниках для многоступенчатых компрессоров.

7) По числу оборотов:

а) тихоходные - не выше 200 об/мин,

б) средней быстроходности - от 200 до 250 об/мин;

в) быстроходные - от 450 до 1000 об/мин.

8) По роду сжигаемого газа:

а) воздушные;

б) кислородные;

в) аммиачные и т. п.

9) По установке:

а) стационарные;

б) передвижные.

8.4 Центробежные компрессоры

Центробежный компрессор состоит из нескольких центробежных колес, закрепленных на одном валу. Во избежание обратного расширения сжатого воздуха при переходе его от колеса к колесу, последующие колеса выполняются меньшей ширины или меньшего диаметра. Лопатки этих колес могут быть загнутыми назад или радиальными (последние приме­няются при больших оборотах). Колеса последовательно соединены переходными каналами и расположены в общем кожухе с направляющими аппаратами.

Воздух, всасываемый через фильтр в компрессор, поступает от одного колеса к другому и постепенно сжимается.

Отношение конечного давления воздуха, развиваемого одним колесом, к начальному его давлению называется степенью сжатия. Степень сжатия в одном колесе невелика, а именно:

(8.1)

 

и лишь в исключительных случаях достигает 1,5÷1,8. Однако очень высокая степень сжатия требует увеличения окружной скорости колес до 400 м/сек, что осуществимо при условии изготовления колес из специальных сортов стали, так как окружная скорость ограничивается прочностью материала колеса. Обычно же, число оборотов колеса, берется из расчета окружной скорости 150 - 200 м/сек.

Компрессоры создают высокие давления, и общая степень сжатия значительна. Поэтому центробежные компрессоры имеют несколько последовательно соединенных колес. Диаметр колес чаще всего колеблется в пределах от 700 до 1400 мм.

При средних окружных скоростях поток выходит из рабочего колеса, со скоростью около 160 - 170 м/сек, вследствие чего теряется часть кинетической энергии. Для увеличения давления на выходе из машины и уменьшения потерь в газо­проводе на выходе из каждого колеса устанавливают направ­ляющие аппараты.

Выходя из направляющего аппарата, газ меняет направление под углом 180° и подводится к центру следующего рабочего колеса; из последнего направляющего аппарата поток газа поступает в нагнетательную камеру и далее в газопровод. Полость, через которую поток подводится к следующему рабочему классу, разбита лопатками на каналы и образует неподвижную круговую решетку, которая называется обрат­ным направляющим аппаратом или обратными каналами. Эти каналы служат для раскручивания потока воздуха и превращения кинетической энергии движения в потенциальную энергию давления.

И те и другие направляющие аппараты превращают часть кинетической энергии выходящего воздуха в энергию давления и впускают газ в трубопровод с меньшей скоростью.

Направляющие аппараты применяются двух видов: безлопаточные и лопаточные.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Теплоэнергетика

РГП ПХВ Евразийский Национальный университет им Л Н Гумилева.. Кафедра Теплоэнергетика.. Утверждаю..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Компрессоры

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Области применения и принципиальные схемы основных видов нагнетателей
Поршневые (рисунок 2). В цилиндрическом корпусе плотно раз­мещается поршень, при движении которого в одну сторону жидкость через клапан засасывается, а при движении обратно через дру­гой кла

Параметры машин, подающих жидкости и газы
Основными величинами, характеризующими работу машин, являются подача, напор и давление, ими развиваемые. Энергия, сообщаемая потоку жидкости или газа машиной, вполне определяется этим

Основы гидроаэродинамики. Графики подач и напоров различных нагнетателей
  Основные уравнения гидроаэродинамики (уравнение неразрывности (расхода) и уравнение Д. Бернулли) широко применяются при расчете, анализе работы и испытании нагнетателей.

Поршневые насосы
5.1 Принцип действия поршневых насосов   Рисунок 18 – Схема действия поршневого насоса

Центробежные насосы
6.1 Принцип действия центробежных насосов Главными частями центробежного насоса (рисунок 22) являются рабочее колесо 1 с изогнутыми лопатками 2, посаженное на валу, и неподвижный ко

Центробежные вентиляторы
  Вентиляторами называются машины, служащие для перемещения воздуха или других газов при общем напоре, не превышающем 1500 мм. вод. ст. Степень сжатия воздуха (или газа) в ве

Осевые насосы и вентиляторы
  9.1 Основные уравнения, характеризую еще осевой нагнетатель В осевых нагнетателях рабочее колесо состоит из консольных лопастей, закрепленных на втулке, которая наса

Паровые турбины
  Паровая или газовая турбина является двигателем, в котором потенциальная энергия пара или газа превращается в кинетическую, а кинетическая в свою очередь в механическую энергию вращ

Газотурбинные установки
11.1 Схемы и циклы газотурбинных установок В газовой турбине рабочим телом служат газообразные продукты сгорания топлива в смеси с воздухом или нагретые до высокой температуры возду

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги