 |
Рабочие параметры объемных машин (на примере ПК)
|
|
|
|
Пример нахождения рабочих параметров поршневого компрессора, работающего на сеть, приведен на рис. 7.5.
Наложим на характеристику компрессора (при n 2) характеристику сети c полностью открытой задвижкой и общим сопротивлением s 1 (в одинаковом масштабе по осям диаграммы).
Рис. 7.5. Характеристики компрессора и сети, работающих совместно: а – диаграммы характеристик при различных значениях n и s; б – схема системы: 1– воздухозабор; 2 – компрессор; 3 – задвижка; 4 – магистраль; 5 – коллектор сжатого воздуха у потребителя
Точка пересечения а определяет рабочий режим системы (рабочая точка). Компрессор в этом режиме развивает давление P а, а его производительность равна расходу воздуха через сеть Q а.
Прикроем задвижку 3. Сопротивление сети станет s 2> s 1. Точка пересечения б определяет новый режим. Давление нагнетания вырастет (P б> P а), а расход воздуха останется практически неизменным (Q б@ Q а). То же будет наблюдаться при дальнейшем прикрытии задвижки (см. точку в).
Таким образом, очевидно, что с помощью задвижки на линии нагнетания невозможно регулирование производительности поршневого компрессора. С ростом сопротивления сети увеличиваются степень повышения давления в компрессоре и потребляемая мощность, но вся дополнительно затрачиваемая мощность будет срабатываться на дросселе (задвижке).
7.3.3. Рабочие параметры турбокомпрессоров. Помпаж
Методика определения рабочих параметров ТК представлена на рис. 7.6.
Известны характеристика компрессора (при n= const) и характеристика сети с открытой задвижкой на нагнетании (с сопротивлением s 1).
На характеристику ТК наложим характеристику сети. Точка пересечения характеристик (точка а) определяет рабочий режим системы. Координаты этой точки и есть рабочие параметры компрессора – P а и Q а.
|
|
|
При правильном выборе компрессора под заданную сеть точка а должна совпадать или быть вблизи расчетной точки. В таком случае Q а= Q рас и 
.
Если начать прикрывать задвижку 5, то сопротивление сети начнет возрастать (s 1< s 2< s 3) и рабочая точка начнет перемещаться по характеристике ТК влево. При этом производительность компрессора будет снижаться (Q а> Q б> Q в и т.д.), а развиваемое давление будет расти (P а< P б< P в и т.д.).
 |
Рис. 7.6. Характеристики турбокомпрессора и сети работающих совместно: а – диаграммы характеристик ТК и сети; б – схема системы воздухоснабжения: 1 – воздухозабор; 2 – дроссельная заслонка на всасывании; 3 – турбокомпрессор; 4 – автоматический противопомпажный клапан; 5 – задвижка на нагнетании; 6 – коллектор сжатого воздуха у потребителя
В какой-то момент рабочая точка достигнет критической (точка к), в которой давление достигает максимума P макс, а производительность минимума Q мин. При дальнейшем увеличении s наступает помпажный режим. Он заключается в следующем.
Если еще увеличить сопротивление сети (например, s 4), характеристика сети пройдет левее критической точки к (рабочая точка г). Компрессор начнет развивать давление меньше, чем установилось ранее в сети, т.е. P г< P к. Воздух перестанет поступать из компрессора в сеть, так как не сможет преодолеть противодавления. В результате расход упадет до нуля, т.е. рабочая точка переместится в положение д. Это так называемый холостой ход, P д – давление холостого хода.
Через некоторое время давление в сети упадет из-за потребления воздуха и оно станет меньше, чем P д. Компрессор возобновит подачу с этим давлением. Рабочая точка переместится в положение е на характеристике ТК. Поскольку сеть не способна пропустить расход Q е при давлении P е на входе, то рабочая точка начнет быстро перемещаться влево, достигнет положения г и все повторяется.
|
|
|
Появляется пульсационный режим подачи. Амплитуда и частота пульсаций будет зависеть от величины развиваемого давления и аккумулирующей способности сети.
Это явление называется помпажом. Такой режим работы может за несколько секунд разрушить компрессор и поэтому недопустим. Для его предотвращения устанавливают специальный автоматический противопомпажный клапан, который в нужный момент открывается и выпускает излишки воздуха из сети.
|
|
|
