 |
Многоступенчатые компрессоры
|
|
|
|
Изготовляют с последовательным расположением цилиндров (на одной оси системы тандем, или с параллельным расположением цилиндров – системы компауд).
В теоретическом процессе поршень компрессора в крайних (мертвых) положениях (точки в и д) вплотную подходит к крышке цилиндра и всасывание начинается сразу же по окончании нагнетания.
В рабочем процессе между поршнем в мертвом положении и крышкой цилиндра всегда остается некоторый свободный объем, так называемое вредное пространство. По окончании нагнетания остающийся в этом пространстве сжатый газ при обратном ходе поршня расширяется и всасывающий клапан открывается лишь при снижении давления до давления всасывания 
. Величина вредного пространства выражается доле поршня и представлена на диаграмме отрезком 
.
Коэффициент подачи
Отношение объема газа, подаваемого компрессором, к объему описанному поршнем называется коэффициентом подачи и обозначается λ.
λ = 
(1,01 – 0,02 
);
где: = 
- оббьем газа всасываемый за один ход поршня;
- объем описываемый поршнем;
- степень сжатия газов.
Мощность
N = 
= G l 1000 (кВт)
где: l – теоретическая работа сжатия (дж/кВ);
G – количество засасываемого газа;
- КПД адибат. = 0,8.
Лекция №4
Тема: Компрессоры
Пластинчатый ротационный компрессор имеет цилиндрический ротор, который эксцентрично установлен внутри корпуса, снабженного водяной рубашкой.
В радиальных вырезах ротора, свободно скользят пластины. При вращении ротора пластины под действием центробежной силы выдвигаются из прорезей и скользят по внутренней поверхности корпуса, образуя замкнутые камеры.
|
|
|
Объем камер увеличивается слева от вертикальной оси корпуса и уменьшается справа от нее. Соответственно этому газ засасывается через патрубок-4, затем сжимается и нагнетается в патрубок справа.
- до 5 атм. одноступенчатые;
- до 15 атм. двухступенчатые.
Водокольцевой компрессор состоит из корпуса и эксцентрично установленного в нем ротора с лопатками (звездочки). Перед пуском корпус почти наполовину заполняется водой, которая при вращении ротора отбрасывается к стенкам корпуса, образуя около них вращающееся кольцо.
Вследствие эксцентричности ротора пространство не заполненное жидкостью, делится лопатками ротора на ячейки неодинакового объема. В ячейки, объем которых увеличивается при вращении ротора, газ засасывается через отверстие слева, затем сжимается в ячейках с уменьшающимся объемом и выталкивается через отверстие справа.
Водокольцевые компрессоры создают избыточное давление 1 атм. используются в качестве вакуум-насосов.
Центробежные компрессоры (вентиляторы)
Вентиляторы:
Низкого давления (Р = 100 мм.вод.ст.)
Среднего давления (Р = 100 -300 мм.вод.ст.)
Высокого давления (Р = 300 -1000 мм.водст.)
Центробежный вентилятор низкого давления имеет корпус, в котором вращается рабочее колесо, выполненное в виде широкого барабана с большим числом часто поставленных лопаток. Воздух или газ поступает по оси колеса через всасывающий патрубок, захватывается лопатками и выбрасывается из корпуса через нагнетательный патрубок в направлении перпендикулярном оси колеса.
Турбогазодувка
В корпусе-1 турбогазодувки вращается рабочее колесо-2 с лопатками, подобными лопаткам центробежного насоса. Колесо помещено внутри направляющего аппарата-3, в котором происходит преобразование кинетической энергии газа в потенциальную энергию давления. Направляющий аппарат представляет собой два кольцевых диска, соединенных между собой лопатками с наклоном противоположным наклону рабочего колеса. Газ поступает в турбогазодувку через осевой патрубок и выходит из нагнетательного патрубка-5.
|
|
|
Одноступенчатые турбогазодувки имеют на валу одно рабочее колесо.
Многоступенчатые - имеют на валу несколько колес. Многоступенчатая турбогазодувка имеет в корпусе несколько (обычно 3-4) рабочих колеса. Газ, пройдя через правое колесо, поступает в направляющий аппарат-3 и обратный канал, по которому подводится к следующему колесу. Обратный канал снабжен неподвижными направляющими ребрами, посредством которых газу сообщается заданное направление и скорость. Диаметры рабочих колес многоступенчатой турбогазодувки постоянны, но ширину их в соответствии с изменением объема газа при сжатии уменьшают в направлении от первого колеса к последнему. Степень сжатия не превышает 3-3,5 раз, поэтому газ не охлаждают.
Турбокомпрессоры
Для получения более высоких степеней сжатия, чем в турбогазодувках, применяют турбокомпрессоры, по устройству аналогичных многоступенчатым турбогазодувкам. Однако, для увеличения давления нагнетания в них, в отличие от газодувок:
1) увеличивают число колес и изменяют их размеры (в том числе и диаметр);
2) увеличивают скорость вращения колес;
3) применяют охлаждение газа.
В турбокомпрессорах по мере перехода к ступеням более высокого давления уменьшается не только ширина, но и диаметр рабочих колес. Однако направляющие аппараты одинаковы.
Вакуум-насосы
Поршневые вакуум-насосы: а) сухие; б) мокрые.
Сухие вакуум-насосы применяют для откачки только газа, мокрые - для откачки жидкости и газа одновременно. Например, в конденсаторах смешения.
Сухие - конструктивно не отличаются от поршневых компрессоров. Иногда эти насосы снабжаются золотниковым механизмом для уменьшения мертвого пространства, что увеличивает производительность.
Мокрые вакуум-насосы не имеют механизма золотникового распределения, а всасывающий и нагнетательные клапаны их несколько увеличены в связи с необходимостью отвода значительного количества жидкости. Поэтому мокрые вакуум-насосы имеют увеличенный объем мертвого пространства и создают разрежения значительно меньше сухих вакуум-насосов.
|
|
|
|
|
|
