Компрессорлардың түрлері
КІРІСПЕ
1 ПОРШЕНДІ КОМПРЕССОРЛАР
1.1 Поршендік компрессорлардағы газдың сығылу жұмысы
1.2 Поршендік компрессорларда газдардың көпсатылы сығылуы
1.3 Поршеньдік компрессорларда газды сығуға жұмсалатын энергия шығыны.
1.4. Поршендік компрессорлардың өнімділігі
1.5 Поршендік компрессорлардың өнімділігін реттеу
2КОМПРЕССОРЛАРДЫҢ ТҮРЛЕРІ
2.1 Центрге тартқыш және осьтік компрессорлар
2.2 Пластикалық компрессорлар
2.3 Әртүрлі түрдегі компрессорлардың қолданылу аймағы
ҚОРЫТЫНДЫ
1 ПОРШЕНДІ КОМПРЕССОРЛАР
1.1 Поршендік компрессорлардағы газдың сығылу жұмысы
1.2 Поршендік компрессорларда газдардың көпсатылы сығылуы
1.3 Поршеньдік компрессорларда газды сығуға жұмсалатын энергия шығыны.
1.4. Поршендік компрессорлардың өнімділігі
1.5 Поршендік компрессорлардың өнімділігін реттеу
2КОМПРЕССОРЛАРДЫҢ ТҮРЛЕРІ
2.1 Центрге тартқыш және осьтік компрессорлар
2.2 Пластикалық компрессорлар
2.3 Әртүрлі түрдегі компрессорлардың қолданылу аймағы
ҚОРЫТЫНДЫ
Компрессор - гидравликалық машина сорғы қозғалтқыштан алған механикалык энергияны сығылған газдың потенциалдық энергиясына және жылуға түрлендіреді; ең көп тараған түрі — ауаны, газдарды, буды тиісті қысымға дейін сығатын машина. Бұл поршеньді компрессор цилиндрлерінің орналасуына қарай тік, көлденең және V тәрізді компрессорлар болып келеді. Өндірісте қолданылып жүрген Компрессор өнімділігі 500 м3/мин. дейін, ал туындататын қысымы 5 Мпа-ға дейін. Қосарлы іс- әрекетті компрессорларда газ поршеньнің екі жағынан да сығылады. Қысымды 6-8 есе арттыру үшін көп сатылы поршеньді компрессорлар қолданылады. Оларда газ бірнеше цилиндрде сығылады. Компрессорлардың цилиндрлері мен сатылар аралығында газ біршама салқындап үлгереді, сондыктан компрессорларды жетектеуге энергия шығыны азаяды да, майлау майының тұтанып кетпеу қауіпсіздігі камтамасыз етіледі. Газдар химиялық белсенді болса, диафрагмалы компрессорлар (қараңыз ) колданылады, оларда поршень міндетін майлауды қажет етпейтін иілгіш диафрагма (мембрана) атқарады. Қысым 0,8 Мпа-ға дейін болса, құрылымы қарапайым, өлшемі шағын тілімшелі ротациялық (қараңыз ) компрессорлар, көп көлемде газ алу үшін орта тепкіш компрессорлар (немесе турбокомпроцессорлар) қолданылады. Осьтік компрессорлар жоғары өнімді әрі тиімді. Сонымен қатар мұндай компрессорлар көп сатылы болып келеді, өйткені бір сатыдағы қысымның артуы 1,2—1,3- тен аспайды. Осьтік компрессорлар ортатепкіш құрамалы компрессорлардың бірінші сатылысы ретінде де саналады
1.Бишімбаева Г.Қ., Букетова А.Е. Мұнай және газ химиясы мен технологиясы: Оқу құралы. - Алматы: Бастау, 2007. – 257 б.
2.Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов. - М.: Химия, 1980. – 312 б.
3.Прокопюк С.Г.,Масагутов Р. Промышленные установки каталитического крекинга. - М.: Химия, 1974. – 224 б.
4.Серебрянский А.Я. Управление установками каталитического крекинга. - М.: Химия, 1983. – 330 б.
5.Омарәлиев Т.О. Мұнай мен газды өңдеудің химиясы және технологиясы (2 бөлім). – Астана: Фолиант, 2011. – 268 б.
6.Құлажанов К.С. Мұнай өңдеу процестерін жетілдіру: Оқулық. – Алматы: Print-S, 2011. – 333 б.
7.Деменков Н.П. Нечеткое управление в технических системах: Учебное пособие. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 246 б.
8.Серебрянский А.Я. Управление установками каталитического крекинга. - М.: Химия,1983.
9.КапустинВ. М., С. Г. Кукес, Р. Г. Бертолусини. Нефтеперерабатывающая промышленность США и бывшего СССР.- М.: Химия, 1995.
10.Клюев А.С. и др. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х.; под ред. А.С. Клюева. – М.:Энергия, 1980. – 364 б.
11.Голицын А.Н. Основы промышленной экологии: Учебник. – М.: ИРПО; Академия, 2002. – 240 б.
12.Прокопюк С.Г., Масагутов Р.М. Промышленные установки каталитического крекинга. - М.: Химия,1974.
2.Смидович Е.В. Технология переработки нефти и газа. Крекинг нефтяного сырья и переработка углеводородных газов. - М.: Химия, 1980. – 312 б.
3.Прокопюк С.Г.,Масагутов Р. Промышленные установки каталитического крекинга. - М.: Химия, 1974. – 224 б.
4.Серебрянский А.Я. Управление установками каталитического крекинга. - М.: Химия, 1983. – 330 б.
5.Омарәлиев Т.О. Мұнай мен газды өңдеудің химиясы және технологиясы (2 бөлім). – Астана: Фолиант, 2011. – 268 б.
6.Құлажанов К.С. Мұнай өңдеу процестерін жетілдіру: Оқулық. – Алматы: Print-S, 2011. – 333 б.
7.Деменков Н.П. Нечеткое управление в технических системах: Учебное пособие. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 246 б.
8.Серебрянский А.Я. Управление установками каталитического крекинга. - М.: Химия,1983.
9.КапустинВ. М., С. Г. Кукес, Р. Г. Бертолусини. Нефтеперерабатывающая промышленность США и бывшего СССР.- М.: Химия, 1995.
10.Клюев А.С. и др. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справочное пособие / Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровский А.Х.; под ред. А.С. Клюева. – М.:Энергия, 1980. – 364 б.
11.Голицын А.Н. Основы промышленной экологии: Учебник. – М.: ИРПО; Академия, 2002. – 240 б.
12.Прокопюк С.Г., Масагутов Р.М. Промышленные установки каталитического крекинга. - М.: Химия,1974.
Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 26 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 26 бет
Таңдаулыға:
КІРІСПЕ
Компрессор - гидравликалық машина сорғы қозғалтқыштан алған механикалык энергияны сығылған газдың потенциалдық энергиясына және жылуға түрлендіреді; ең көп тараған түрі -- ауаны, газдарды, буды тиісті қысымға дейін сығатын машина. Бұл поршеньді компрессор цилиндрлерінің орналасуына қарай тік, көлденең және V тәрізді компрессорлар болып келеді. Өндірісте қолданылып жүрген Компрессор өнімділігі 500 м3мин. дейін, ал туындататын қысымы 5 Мпа-ға дейін. Қосарлы іс- әрекетті компрессорларда газ поршеньнің екі жағынан да сығылады. Қысымды 6-8 есе арттыру үшін көп сатылы поршеньді компрессорлар қолданылады. Оларда газ бірнеше цилиндрде сығылады. Компрессорлардың цилиндрлері мен сатылар аралығында газ біршама салқындап үлгереді, сондыктан компрессорларды жетектеуге энергия шығыны азаяды да, майлау майының тұтанып кетпеу қауіпсіздігі камтамасыз етіледі. Газдар химиялық белсенді болса, диафрагмалы компрессорлар (қараңыз ) колданылады, оларда поршень міндетін майлауды қажет етпейтін иілгіш диафрагма (мембрана) атқарады. Қысым 0,8 Мпа-ға дейін болса, құрылымы қарапайым, өлшемі шағын тілімшелі ротациялық (қараңыз ) компрессорлар, көп көлемде газ алу үшін орта тепкіш компрессорлар (немесе турбокомпроцессорлар) қолданылады. Осьтік компрессорлар жоғары өнімді әрі тиімді. Сонымен қатар мұндай компрессорлар көп сатылы болып келеді, өйткені бір сатыдағы қысымның артуы 1,2 -- 1,3- тен аспайды. Осьтік компрессорлар ортатепкіш құрамалы компрессорлардың бірінші сатылысы ретінде де саналады
1 ПОРШЕНДІ КОМПРЕССОРЛАР
1.1 Поршендік компрессорлардағы газдың сығылу жұмысы
Бірсатылы поршендік компрессорлардың құрылымы поршендік сорғының құрылымына сәйкес (1.1, а-сурет). Поршень 2 сору 3 және толтыру 4 колапандарымен жабдықталған цилиндрде кері-ілгерлемелі қозғалады.
Поршень цилиндрдің мұқият өңделген ішкі бетіне тығыз беттеседі және оның бетін оң және сол бөліктерге қымтап бөліп тұрады. Поршеннің қозғалысы қозғалтқыштан энергия беретін шатундық-кривошиптік механизммен тікелей байланысты. Поршень солдан оңға қарай қозғалғанда газ р1 қысым кезінде клапан 3 арқылы сорылады; поршень кері бағытта қозғалған кезде газ бастапқыда қажетті р2 қысымға дейін сығылады және содан кейін толтыру газөткізгішіне клапан 4 арқылы итеріледі. Газды сыққан кезде майлау майының жану қауіпімен байланысты, сонымен қатар төменде көрсетілетіндей энергияның меншікті шығынының өсуімен газдың температурасының жоғарлауын болдырмау мүмкін емес болғандықтан цилиндрдің қабырғаларын үздіксіз су ағынымен салқындату қажет (5-судың кірісі, 6-судың шығуы).
Рис. 1-1, Схемы одноступенчатых поршневых компрессоров простого (а) я двойного (6) действия.
1.2, а-суретінде р-υ (газ қысымы-меншікті көлем) координата жүйесіндегі компрессордың жұмыс диаграммасы көрсетілген Газ поршеннің АВ жүру жолы аралығында υ1 меншікті көлем мен р1 қысымға ие бола отырып, цилиндрге сорылады, ВС кері жүру бөлігінде газ қажетті р2 қысыммен υ2 меншікті көлемге дейін сығылады, ал жүрістің соңына дейінгі СО жолда газ толтыру газөткізгішіне итеріледі.
Рис. 1.2. Теоретическая рабочая диаграмма поршневого компрессора
Компрессордың көрсетілген схемасында газдың сығылуы поршеннің бір жағымен екі рет жүруімен, яғни біліктің бір рет айналуымен жүзеге асады. Қарапайым әрекетті компрессор деп аталатын бір цилиндрлі компрессордың өнімділігін цилиндрді шток өтетіндей сальнигі бар екінші қақпақшамен және тағы бір жұп клапанмен жабдықтап шамамен екі еселеуге болады (4.2, б-суреті). Мұндай компрессор қос әрекетті компрессор деп аталады, газдың сорылуы мен сығылуы поршеннің әрбір жүрісінде орындалады, яғни біліктің бір айналымында газдың сорылуы мен сығылуы екі рет болады.
Поршендік компрессор поршендік сорғы сияқты газдың пульстенген берілісіне ие, оны толтыру газөткізгішінің басында арнайы ыдыс (ресивер) қондырғысында біршама түзетуге болады. Ресивер көлемі қарапайым әрекетті компрессор цилиндрінің 25-40 көлеміне тең және қос әрекетті компрессор цилиндрінің 15-20 көлеміне тең.
1.2-суретінде көрсетілген компрессор жұмысының диаграммасы теориялық диаграмма болып табылады, себебі поршеннің кері жүру соңында (D нүктесі) сығылған газ толығымен цилиндрден шығарылады деп есептелген, клапандағы және цилиндрдің ішкі бетіне орналасқан абсолютті тығыздықтағы поршеннің үйкелісі кезіндегі энергия шығындары ескерілмеген. Бұл шарттағы 1 кг газды сору, сығу және итеру жұмысының теориялық шығыны L техникалық термодинамикадан белгілі болғандай АВСО тұйық ауданымен өрнектеледі.
L шамасын келесі алгебралық қосындымен өрнектейді:
(1)
Бұл өрнектен L шамасы басқа тең шарттар кезіндегі сығылған газ күйінің өзгеру процесі заңдылығынан тәуелділігі байқалады. Идеал газ жағдайында (pυ=RT, мұндағы R-газдық тұрақты, Т-температура) ВС сығылу қисығы pυm=const жалпы теңдеуіне бағынады. Сәйкесінше, жұмыс шығыны L изотермалық сығылғанда өте аз болады (ABCD ауданы), p1 υ1= p2υ2 = pυ = RT және m=1 болғанда жұмыс шығыны келесі түрде болады:
(2)
Берілген жағдайда ABCD=GHBC аудандары тең.
Адиабаталық сығылу кезінде, m=k1 (жұмыс шығыны қисығы (АВС1В ауданы) изотермалыққа қарағанда көп болғанда:
(3)
мұндағы k=cpcv - адиабата көрсеткіші.
Сәйкесінше, политроптық сығылу жағдайы үшін келесіні аламыз:
(4)
Егер цилиндрді салқындату жолымен цилиндрдегі үйкелістің салдарынан бөлінетін жылуды ғана суытса, онда газдың сығылу процесі адиабаталыққа жақын. Жылудың көп мөлшерін салқындатқан кезде политроп көрсеткіші изотерма және адиабата көрсеткіштері арасындағы аралық мәнге ие болады: 1 m k (1.2, а-суретіндегі ВС2 қисығы). Жылуды жеткіліксіз салқындатқан кезде газдың сығылу процесі политроптың көрсеткіші m k (1.2, а-суретіндегі ВС3 қисығы) болады. Шын жағдайларда газдың сығылу процесі политроптың тұрақты көрсеткішімен m жүрмейді. Сығылудың бас кезінде газ цилиндрдің қабырғасынан салқынырақ болып және сәл жылынады. Әрі қарай, газбен салқындататын су температураларының айырымы аз болуы салдарынан сығылу политропы адиабатаға жақындайды және одан да тік болады. Сығылудың соңында газбен салқындататын су температураларының айырымы өседі және сығылу қисығы изотермаға (m1) жақындайды. Практикалық есептеулер үшін кейбір жуықтаулармен m=1,30-1,35 деп алуға болады (R=8300M Джкг-K), мұндағы М-молекулалық масса).
Lиз, Lад және Lпол үшін келтірілген өрнектер бұрын көрсетілгендей идеал газдар үшін, оның ішінде қысым мен температураның шектелген диапазондарындағы екіатомды газдар үшін орынды. Жоғарғы қысым аймағында, жоғары және өте төмен температура аймақтарында екіатомды газдар үшін де, ал көпатомды газдар мен булар үшін p=RT барлық шарттарында (1), (3) және (4) қолданылмайды. Бірақ, барлық жағдайларда газдардың сығылу жұмысының дәл есептелуі i- S (энтальпия-энтропия) белгілі диаграмма көмегімен жүзеге асады.
Компрессордағы 1 кг идеал газды адиабаталық сығуға жұмсалатын жұмыс мынаған тең:
(5)
k=cpcv және R=cp-cv болғандықтан, идеал газ үшін төмендегідей болады:
(6)
Реал газдар үшін p=RT, ал меншікті жылусыйымдылықтар cp және cv қысым мен температура функциялары болып табылады. Газдың әрбір күйіне сәйкес келетін энтальпияның шын мәндері, i-дің дәл мәндері бойынша тұрғызылған i-S диаграммасынан алынады. Ізделіп отырған жұмыс шығыны былай жазылады (Джкг):
(7)
1.2 Поршендік компрессорларда газдардың көпсатылы сығылуы
(5) өрнегінен, бірсатылы компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициенті 0 зиянды кеңістіктің салыстырмалы көлемінің 0 және газды сығу дәрежесінің р2р1 өсуімен төмендейтіні байқалады. 0 және р2р1-дің кейбір мәндерінде 0 шамасы 0-ге айналуы мүмкін екенін оңай аңғаруға болады, яғни сору жолының барлығы зиянды кеңістіктен келетін сығылған газдың көлемін ұлғайтуға жұмсалады; цилиндрге газдың жаңа порцияларының келуі және толтыру газтүтігіне сығылған газдың берілуі тоқтатылады (1.3 суретіндегі газдың сығылу және қалдықтың ұлғаю сызықтары беттеседі). 0=0 деп санап, 0-дің берілген мәндерінде теориялық мүмкін болатын газдың сығылуының шектік дәрежесін (р2р1)шек анықтауға болады.Сөйтіп, 0=0,05 және m=1,4 болғанда (р2р1)шек =2,87, яғни газ 0,1-ден 2,9 МПа-ға дейін сығылуы мүмкін. Бірақ, өнімділік шығынынан басқа және бірқатар химиялық өндіріс үшін сығу дәрежесінің көп жетіспеушілігі, берілген жағдайда сығылатын газдың температурасы мүмкін болмайтын жоғары - 4900С маңайында болуы керек. Ауа бастапқы температурасы 200С бола отырып, 0,1-ден 0,4 МПа-ға дейін сыққан кездің өзінде 1600С-қа дейін қызады, яғни егер m=1,4 болғанда р2р1=4 болады. Газдың мұндай сығылу дәрежесі көбінесе, практикада кездеседі және оған m=1,4 болғанда 0,925 сәйкес келеді.
Газдарды сығу дәрежесінің 4-6-дан жоғары болуын қамтамасыз ету үшін көпсатылы компрессорларды қолданады. Мұндай компрессорлар әрқайсысының сығу дәрежесі 4-5-тен жоғары болмайтын қарапайым немесе қосәрекетті тізбектей орналасқан сатылардың (цилиндрлердің) қатарынан тұрады. Бұл қабылданатын көлемдік пайдалы әсер коэффициентіне қол жеткізуді, сонымен қатар бірмезгілде газды әрбір сатыдан келесіге өткізген кезде салқындату жолымен сығылатын газдың қажетті температурасын ұстап тұруын қамтамасыз етеді.
4.4-суретінде мысал ретінде қосәрекетті цилиндрлі үшсатылы компрессордың сұлбасы келтірілген. Температурасы Т1 болатын газ сору өткізгіштүтігі 1 бойымен р1 қысыммен I сатыға келіп түседі, онда р2 қысымға дейін сығылып тоңазытқыш 2 арқылы ІІ сатыға бағыттлады. Бұл сатыда газ р3 қысымына дейін сығылып, әріқарай 3 тоңазытқышы арқылы өтіп ІІІ сатыға келеді, мұнда қажетті соңғы р4 қысымға дейін сығылады.
4.5, а-суретінде үшсатылы компрессордың теориялық р− диаграммасы келтірілген. Мұнда 2 және 3 аралық тоңазытқыштарында газдың салқындауы салдарынан меншікті көлемдерінің азаюымен (1-ден 2-ге дейін және 2-ден 3-ке дейін) сипатталатын B,D және G нүктелері І, ІІ және ІІІ сатыларынан шыққан газдың күйіне, ал C және E нүктелері - ІІ және ІІІ сатыға кіру күйлеріне сәйкес келеді. 4.5, а-суретінен көпсатылы сығу кезінде компрессордың қабылданатын көлемдік пайдалы әсер коэффициентін ғана емес және мүмкін болатын жұмыс температурасына, сонымен қатар жұмыс шығынының көптеп азаюына қол жеткізуге болатынын көруге болады.
1.3. сурет
Іс жүзінде, газды бір сатыда сыққан кезде (аралық салқындатусыз) процесс АВСОЕО сынық сызықтары бойынша емес, АВН қисығы бойынша жүреді. Сәйкесінше, газды аралық салқындататын көпсатылы сығу жағдайында жұмысты үнемдеу ВСОЕGH штрихталған ауданына эквивалентті болады.
Газды көпсатылы сыққанда жұмыстың үнемделуі компрессордың бөлек сатылары арасындағы қажетті сығудың қосындылық дәрежесінің үлестірілуіне байланысты.
Газды көпсатылы сығу кезіндегі жұмыстың практикалық ұтымдылығы теориялық ұтымдылықтан аз болу себебі, газ сатылар арасында толығымен салқындамайды (оның температурасы бірінші сатының кірісінде 8-100С-қа жоғары), аралық сатылар өткізгіштүтіктерінде және тоңазытқыштарда қысымның төмендеуі (әрбір сатыдан кейін қысым 10-15%-ға төмендейді) және механикалық үйкелістің өсуімен (поршень, сальник және т.б. сандарының өсуімен) байланысты. Дегенменде, жұмыстың ұтымдылығы болады, 1.4-суретінен сатылар санының өсуімен ұтымдылық қоса өсу беталысына ие, бірақ біруақытта машинаның қымбаттауымен байланысты. Практикада экономикалық тұрғыдан қарастырғанда қабылданады: р2р1 5 болғанда n=1; р3р1 =6-10 болғанда n=2; р4р1 = 70-80 n=3; р5р1 =80-150 болғанда n=4; р6р1 =150-300 болғанда n=5 және р7,8р1 =300-1000 болғанда n=6-7.
Сатылар аралығында сығу жұмысының бірқалыпты таралуына, оның шүбәсіз тиімділігіне қарамастан, практикада бірқатар себептер кедергі келтіреді: а)жоғарыда айтылғандай газды сатыаралық салқындатудың жеткіліксіздігі; б)зиянды кеңістіктің әртүрлі салыстырмалы көлемдері (жоғары қысым сатыларында үлкен болады); в)салқындатудың әртүрлі шарттарының салдарынан әр сатыларда политроп көрсеткіштері бірдей болмайды; гбөлек химиялық өндірістің технологиялық талаптары (сатылар аралығында газ бөлігін сұрыптау); д)құрылымдық факторлар (бірқалыпты күштік жүктемелер және т.б.). Мысалы, төртсатылы компрессор жағдайында р5р1 =81 болғанда әрбір сатыда сығу дәрежесі =3 оптималды болады. Егерде бөлек сатыларда сығудың әртүрлі дәрежесі қабылданса: 1=4; 2=3,5; 3=2,5; 4=2,31 болса, онда адиабаталық сығу кезінде жұмыс шығыны оптималды мәннен 1 болса, онда адиабаталық сығу кезінде жұмыс шығыны оптималды мәннен 1%-ға жоғары болады.
Сонымен, көпсатылы компрессорлардың артықшылықтарының қатарына әртүрлі сатылардағы газдың сығылу дәрежесінің көп төмендігімен шартталған жоғары көлемдік пайдалы әсер коэффициентін жатқызуға болады.
Сурет 1.4. көп сатылы поршенді компресорлардың диаграммасы
1.3 Поршеньдік компрессорларда газды сығуға жұмсалатын энергия шығыны.
Компрессордағы газды сығудың процесінің жетілгендігін бағалау үшін, сонымен қатар әртүрлі құрылымдағы машиналарды салыстыру үшін цилиндрдегі шын (политроптық) жұмыс шығынын изотермиялық немесе адиабаттық жұмыс шығындарымен салыстырады. Бұл кезде сәйкесінше, екі пайдалы әсер коэффициентін (п.ә.к.) алады: изотермиялық - ηиз = LизLпол және адиабаталық - ηад = LадLпол. Бірінші коэффициент жақсы салқындататын компрессорлар үшін, ал екіншісі - жеткіліксіз салқындататын компрессорлар үшін сипатталады. Поршеннің цилиндрге, сальниктердегі штоктың, түпкілікті подшипниктердегі және шатун бастарындағы біліктің үйкеліс жұмысы компрессордың механикалық п.ә.к.-мен ηм ескеріледі. Сонымен, компрессордың сағаттық өнімділігі G кгс кезінде оның білігіндегі қуаты (кВт) былай болады:
(8)
Компрессор білігінің айналу жиілігі 200 айнмин аспайды, сондықтан электрқозғалтқышты қолданған кезде п.ә.к.-ті ηпер арқылы белгіленетін аралық беріліс қажет болады. Компрессорлау қондырғының толық п.ә.к. ηк анықтау үшін, сонымен қатар, қозғалтқыштың п.ә.к ηд ескеру қажет:
(9)
Сонымен, компрессорлық қондырғының толық қуаты (кВт)
(10)
ηиз және ηад шамалары басты түрде газды сығу дәрежесінен және компрессорды салқындату интенсивтілігіне байланысты; бұл шамалар орташа шамамен келесі шектерде тербеледі: ηиз = 0,75 -- 0,85; ηад = 0,85 -- 0,95; ηм = 0,85 -- 0,95.
1.4. Поршендік компрессорлардың өнімділігі
Компрессордың өнімділігін оның басты өлшемдері (цилиндрдің немесе поршеннің көлденең қимасының ауданы F м2, поршеннің жүру жолы S м) және біліктің айналу жиілігі (n айнмин) бойынша анықтау үшін кмпрессордың шын жұмыс диаграммасын қарастырамыз. Оның теориялықтан айырмашылығы, ең бастысы, поршеннің соңғы жұмыс жүрісінде цилиндрден сығылған газдың барлығы шығып кетпейтіндігі болып табылады. Құрылымдық себептер бойынша поршеннің жұмыс жазықтығы мен цилиндр қақпақшасы аралығында зиянды кеңістік деп аталатын кеңістікте р2 қысымға дейін сығылған кейбір мөлшердегі газ қалып қояды. Сығылған газдың қалдығы р1 қысымға дейін ұлғаймағанша, газдың жаңа порциясын сору болмайтыны анық. Сәйкесінше, газдың сорылуы поршеннің барлық жүру жолында S емес, тек қана S1 S жолында ғана болады (1.3, а-суреті).
Компрессордың жұмыс істеуінің шын диаграммасы 1.3, а-суретінде көрсетілген түрге ие, мұндағы S0-зиянды кеңістіктің көлеміне пропорционал келтірілген ұзындық, 1−1 сызығы−сору бөлігі, 1−2 - сығу бөлігі, 2−3 - итеру бөлігі, 3−4 - зиянды кеңістікте қалатын газдың ұлғаю бөлігі. Сонымен, сорылатын ауа күйінің параметрлеріне жатқызылатын қарапайым әрекетті бірсатылы компрессордың өнімділігі былай өрнектеледі: V1= FS1n60. Сорылатын газ көлемінің FS1 поршеннің бір рет жүргенде сипатталған көлеміне FS қатынасы компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициенті деп аталады: λ0=S1S. Сонымен:
V1= λ0 FSn60 (11)
Рис. 1.5. Действительные рабочие диаграммы поршневого компрессора:
а -- действительная диаграмма; б -- индикаторная диаграмма.
Зиянды кеңістіктің көлемдік үлесін S0S.=ε0 арқылы белгілеп және S1S0=
( S1S) (SS0)=λ0ε0 ескеріп, келесіні аламыз:
(12)
(1.5) өрнегінен компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициентінің зиянды кеңістік көлемінің кеңеюімен және сығылу дәрежесінің р2р11 өсуімен төмендейтіні байқалады. Осы себептен компрессорларды жобалағанда ε0 шамасының мүмкін болатын азаюын қарастырады; практикада ε0=0,03-0,08. Цилиндрдің (әсіресе оның қақпақшасының) салқындау қарқындылығына байланысты m=1,2-1,35 болады. Газ қалдығының ұлғаю жұмысы газды сығу жұмысынан шамалы үлкенірек болады, сондықтан зиянды кеңістік көлемінің компрессорлардағы газдарды сығу энергиясының шығынына тигізетін әсерін ескермеуге болады. Газдарды сығудың жоғары дәрежесі 0-дің төмендеуін ғана емес, газдың температурасының өсуімен байланысты және цилиндрдің жұмыс бетін майлау шартының нашарлауын, сонымен қатар төменде көрсетілетіндей энергия шығынының кейбір жоғарлауын тудырады. Газды сығудың шектік дәрежесі мынадай есепппен таңдалып алынады, оның температурасы 150-1600С - тан аспауы керек (майдың тұтану температурасынан 50-800С-қа төмен).
Штоктың көлденең қимасының ауданын f деп белгілеп, қосәрекетті компрессордың өнімділігін төмендегідей өрнектейміз:
(13)
Компрессор цилиндріндегі қысым сору кезінде р0 сору өткізгішінің басындағы қысымнан р0 әрқашан төмен болуының себебі, сору клапандарына және гидравликалық кедергіге байланысты (5-10%). Осындай себепке байланысты р2 қысым толтыру газөткізгішіндегіге қарағанда біршама жоғары болады.
Индикатордың көмегімен алынатын және индикаторлық деп аталатын компрессордың шын жұмыс диаграммасы (1.3, б-суреті), 1.3, а-суретте көрсетілгендегіден біршама айырмашылығы бар, басты айырмашылығы сору және толтыру сызықтарының сипатымен ерекшеленеді. Бұл, біріншіден, клапандардың кедергісі поршеннің жүру жолының барлығында поршеннің жылдамдығының өзгеруімен байланысты болуында және клапандардың ашылу мезетінде ең үлкен шамаға ие болуы керек (қарастырылып отырған сызықтардың басындағы дөңес). Екіншіден, сору клапандарының посадкаларының озып кетуі немесе кешігуі салдарынан сору сызығы кейбір жоғарылаулармен (подъем) аяқталуы мүмкін немесе р0 сызығына параллель өтуі мүмкін. Үшіншіден, компрессордың клапандары лезде ашылмайды, сондықтан индикаторлық диаграммада барлық сызықтардың күрт айқын қиылысуы болмайды.
Сонымен, компрессордың шын өнімділігі Vp (7) және (9) өрнектерінде анықталатын өнімділіктен біршама төмен болу себебі, поршеньмен клапандардың тығыздамалары арқылы газдың ағып кетуі, келіп түсетін газдың цилиндрдің қызған қабырғаларынан жылынуы салдарынан және т.б. Практикада:
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Компрессор - гидравликалық машина сорғы қозғалтқыштан алған механикалык энергияны сығылған газдың потенциалдық энергиясына және жылуға түрлендіреді; ең көп тараған түрі -- ауаны, газдарды, буды тиісті қысымға дейін сығатын машина. Бұл поршеньді компрессор цилиндрлерінің орналасуына қарай тік, көлденең және V тәрізді компрессорлар болып келеді. Өндірісте қолданылып жүрген Компрессор өнімділігі 500 м3мин. дейін, ал туындататын қысымы 5 Мпа-ға дейін. Қосарлы іс- әрекетті компрессорларда газ поршеньнің екі жағынан да сығылады. Қысымды 6-8 есе арттыру үшін көп сатылы поршеньді компрессорлар қолданылады. Оларда газ бірнеше цилиндрде сығылады. Компрессорлардың цилиндрлері мен сатылар аралығында газ біршама салқындап үлгереді, сондыктан компрессорларды жетектеуге энергия шығыны азаяды да, майлау майының тұтанып кетпеу қауіпсіздігі камтамасыз етіледі. Газдар химиялық белсенді болса, диафрагмалы компрессорлар (қараңыз ) колданылады, оларда поршень міндетін майлауды қажет етпейтін иілгіш диафрагма (мембрана) атқарады. Қысым 0,8 Мпа-ға дейін болса, құрылымы қарапайым, өлшемі шағын тілімшелі ротациялық (қараңыз ) компрессорлар, көп көлемде газ алу үшін орта тепкіш компрессорлар (немесе турбокомпроцессорлар) қолданылады. Осьтік компрессорлар жоғары өнімді әрі тиімді. Сонымен қатар мұндай компрессорлар көп сатылы болып келеді, өйткені бір сатыдағы қысымның артуы 1,2 -- 1,3- тен аспайды. Осьтік компрессорлар ортатепкіш құрамалы компрессорлардың бірінші сатылысы ретінде де саналады
1 ПОРШЕНДІ КОМПРЕССОРЛАР
1.1 Поршендік компрессорлардағы газдың сығылу жұмысы
Бірсатылы поршендік компрессорлардың құрылымы поршендік сорғының құрылымына сәйкес (1.1, а-сурет). Поршень 2 сору 3 және толтыру 4 колапандарымен жабдықталған цилиндрде кері-ілгерлемелі қозғалады.
Поршень цилиндрдің мұқият өңделген ішкі бетіне тығыз беттеседі және оның бетін оң және сол бөліктерге қымтап бөліп тұрады. Поршеннің қозғалысы қозғалтқыштан энергия беретін шатундық-кривошиптік механизммен тікелей байланысты. Поршень солдан оңға қарай қозғалғанда газ р1 қысым кезінде клапан 3 арқылы сорылады; поршень кері бағытта қозғалған кезде газ бастапқыда қажетті р2 қысымға дейін сығылады және содан кейін толтыру газөткізгішіне клапан 4 арқылы итеріледі. Газды сыққан кезде майлау майының жану қауіпімен байланысты, сонымен қатар төменде көрсетілетіндей энергияның меншікті шығынының өсуімен газдың температурасының жоғарлауын болдырмау мүмкін емес болғандықтан цилиндрдің қабырғаларын үздіксіз су ағынымен салқындату қажет (5-судың кірісі, 6-судың шығуы).
Рис. 1-1, Схемы одноступенчатых поршневых компрессоров простого (а) я двойного (6) действия.
1.2, а-суретінде р-υ (газ қысымы-меншікті көлем) координата жүйесіндегі компрессордың жұмыс диаграммасы көрсетілген Газ поршеннің АВ жүру жолы аралығында υ1 меншікті көлем мен р1 қысымға ие бола отырып, цилиндрге сорылады, ВС кері жүру бөлігінде газ қажетті р2 қысыммен υ2 меншікті көлемге дейін сығылады, ал жүрістің соңына дейінгі СО жолда газ толтыру газөткізгішіне итеріледі.
Рис. 1.2. Теоретическая рабочая диаграмма поршневого компрессора
Компрессордың көрсетілген схемасында газдың сығылуы поршеннің бір жағымен екі рет жүруімен, яғни біліктің бір рет айналуымен жүзеге асады. Қарапайым әрекетті компрессор деп аталатын бір цилиндрлі компрессордың өнімділігін цилиндрді шток өтетіндей сальнигі бар екінші қақпақшамен және тағы бір жұп клапанмен жабдықтап шамамен екі еселеуге болады (4.2, б-суреті). Мұндай компрессор қос әрекетті компрессор деп аталады, газдың сорылуы мен сығылуы поршеннің әрбір жүрісінде орындалады, яғни біліктің бір айналымында газдың сорылуы мен сығылуы екі рет болады.
Поршендік компрессор поршендік сорғы сияқты газдың пульстенген берілісіне ие, оны толтыру газөткізгішінің басында арнайы ыдыс (ресивер) қондырғысында біршама түзетуге болады. Ресивер көлемі қарапайым әрекетті компрессор цилиндрінің 25-40 көлеміне тең және қос әрекетті компрессор цилиндрінің 15-20 көлеміне тең.
1.2-суретінде көрсетілген компрессор жұмысының диаграммасы теориялық диаграмма болып табылады, себебі поршеннің кері жүру соңында (D нүктесі) сығылған газ толығымен цилиндрден шығарылады деп есептелген, клапандағы және цилиндрдің ішкі бетіне орналасқан абсолютті тығыздықтағы поршеннің үйкелісі кезіндегі энергия шығындары ескерілмеген. Бұл шарттағы 1 кг газды сору, сығу және итеру жұмысының теориялық шығыны L техникалық термодинамикадан белгілі болғандай АВСО тұйық ауданымен өрнектеледі.
L шамасын келесі алгебралық қосындымен өрнектейді:
(1)
Бұл өрнектен L шамасы басқа тең шарттар кезіндегі сығылған газ күйінің өзгеру процесі заңдылығынан тәуелділігі байқалады. Идеал газ жағдайында (pυ=RT, мұндағы R-газдық тұрақты, Т-температура) ВС сығылу қисығы pυm=const жалпы теңдеуіне бағынады. Сәйкесінше, жұмыс шығыны L изотермалық сығылғанда өте аз болады (ABCD ауданы), p1 υ1= p2υ2 = pυ = RT және m=1 болғанда жұмыс шығыны келесі түрде болады:
(2)
Берілген жағдайда ABCD=GHBC аудандары тең.
Адиабаталық сығылу кезінде, m=k1 (жұмыс шығыны қисығы (АВС1В ауданы) изотермалыққа қарағанда көп болғанда:
(3)
мұндағы k=cpcv - адиабата көрсеткіші.
Сәйкесінше, политроптық сығылу жағдайы үшін келесіні аламыз:
(4)
Егер цилиндрді салқындату жолымен цилиндрдегі үйкелістің салдарынан бөлінетін жылуды ғана суытса, онда газдың сығылу процесі адиабаталыққа жақын. Жылудың көп мөлшерін салқындатқан кезде политроп көрсеткіші изотерма және адиабата көрсеткіштері арасындағы аралық мәнге ие болады: 1 m k (1.2, а-суретіндегі ВС2 қисығы). Жылуды жеткіліксіз салқындатқан кезде газдың сығылу процесі политроптың көрсеткіші m k (1.2, а-суретіндегі ВС3 қисығы) болады. Шын жағдайларда газдың сығылу процесі политроптың тұрақты көрсеткішімен m жүрмейді. Сығылудың бас кезінде газ цилиндрдің қабырғасынан салқынырақ болып және сәл жылынады. Әрі қарай, газбен салқындататын су температураларының айырымы аз болуы салдарынан сығылу политропы адиабатаға жақындайды және одан да тік болады. Сығылудың соңында газбен салқындататын су температураларының айырымы өседі және сығылу қисығы изотермаға (m1) жақындайды. Практикалық есептеулер үшін кейбір жуықтаулармен m=1,30-1,35 деп алуға болады (R=8300M Джкг-K), мұндағы М-молекулалық масса).
Lиз, Lад және Lпол үшін келтірілген өрнектер бұрын көрсетілгендей идеал газдар үшін, оның ішінде қысым мен температураның шектелген диапазондарындағы екіатомды газдар үшін орынды. Жоғарғы қысым аймағында, жоғары және өте төмен температура аймақтарында екіатомды газдар үшін де, ал көпатомды газдар мен булар үшін p=RT барлық шарттарында (1), (3) және (4) қолданылмайды. Бірақ, барлық жағдайларда газдардың сығылу жұмысының дәл есептелуі i- S (энтальпия-энтропия) белгілі диаграмма көмегімен жүзеге асады.
Компрессордағы 1 кг идеал газды адиабаталық сығуға жұмсалатын жұмыс мынаған тең:
(5)
k=cpcv және R=cp-cv болғандықтан, идеал газ үшін төмендегідей болады:
(6)
Реал газдар үшін p=RT, ал меншікті жылусыйымдылықтар cp және cv қысым мен температура функциялары болып табылады. Газдың әрбір күйіне сәйкес келетін энтальпияның шын мәндері, i-дің дәл мәндері бойынша тұрғызылған i-S диаграммасынан алынады. Ізделіп отырған жұмыс шығыны былай жазылады (Джкг):
(7)
1.2 Поршендік компрессорларда газдардың көпсатылы сығылуы
(5) өрнегінен, бірсатылы компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициенті 0 зиянды кеңістіктің салыстырмалы көлемінің 0 және газды сығу дәрежесінің р2р1 өсуімен төмендейтіні байқалады. 0 және р2р1-дің кейбір мәндерінде 0 шамасы 0-ге айналуы мүмкін екенін оңай аңғаруға болады, яғни сору жолының барлығы зиянды кеңістіктен келетін сығылған газдың көлемін ұлғайтуға жұмсалады; цилиндрге газдың жаңа порцияларының келуі және толтыру газтүтігіне сығылған газдың берілуі тоқтатылады (1.3 суретіндегі газдың сығылу және қалдықтың ұлғаю сызықтары беттеседі). 0=0 деп санап, 0-дің берілген мәндерінде теориялық мүмкін болатын газдың сығылуының шектік дәрежесін (р2р1)шек анықтауға болады.Сөйтіп, 0=0,05 және m=1,4 болғанда (р2р1)шек =2,87, яғни газ 0,1-ден 2,9 МПа-ға дейін сығылуы мүмкін. Бірақ, өнімділік шығынынан басқа және бірқатар химиялық өндіріс үшін сығу дәрежесінің көп жетіспеушілігі, берілген жағдайда сығылатын газдың температурасы мүмкін болмайтын жоғары - 4900С маңайында болуы керек. Ауа бастапқы температурасы 200С бола отырып, 0,1-ден 0,4 МПа-ға дейін сыққан кездің өзінде 1600С-қа дейін қызады, яғни егер m=1,4 болғанда р2р1=4 болады. Газдың мұндай сығылу дәрежесі көбінесе, практикада кездеседі және оған m=1,4 болғанда 0,925 сәйкес келеді.
Газдарды сығу дәрежесінің 4-6-дан жоғары болуын қамтамасыз ету үшін көпсатылы компрессорларды қолданады. Мұндай компрессорлар әрқайсысының сығу дәрежесі 4-5-тен жоғары болмайтын қарапайым немесе қосәрекетті тізбектей орналасқан сатылардың (цилиндрлердің) қатарынан тұрады. Бұл қабылданатын көлемдік пайдалы әсер коэффициентіне қол жеткізуді, сонымен қатар бірмезгілде газды әрбір сатыдан келесіге өткізген кезде салқындату жолымен сығылатын газдың қажетті температурасын ұстап тұруын қамтамасыз етеді.
4.4-суретінде мысал ретінде қосәрекетті цилиндрлі үшсатылы компрессордың сұлбасы келтірілген. Температурасы Т1 болатын газ сору өткізгіштүтігі 1 бойымен р1 қысыммен I сатыға келіп түседі, онда р2 қысымға дейін сығылып тоңазытқыш 2 арқылы ІІ сатыға бағыттлады. Бұл сатыда газ р3 қысымына дейін сығылып, әріқарай 3 тоңазытқышы арқылы өтіп ІІІ сатыға келеді, мұнда қажетті соңғы р4 қысымға дейін сығылады.
4.5, а-суретінде үшсатылы компрессордың теориялық р− диаграммасы келтірілген. Мұнда 2 және 3 аралық тоңазытқыштарында газдың салқындауы салдарынан меншікті көлемдерінің азаюымен (1-ден 2-ге дейін және 2-ден 3-ке дейін) сипатталатын B,D және G нүктелері І, ІІ және ІІІ сатыларынан шыққан газдың күйіне, ал C және E нүктелері - ІІ және ІІІ сатыға кіру күйлеріне сәйкес келеді. 4.5, а-суретінен көпсатылы сығу кезінде компрессордың қабылданатын көлемдік пайдалы әсер коэффициентін ғана емес және мүмкін болатын жұмыс температурасына, сонымен қатар жұмыс шығынының көптеп азаюына қол жеткізуге болатынын көруге болады.
1.3. сурет
Іс жүзінде, газды бір сатыда сыққан кезде (аралық салқындатусыз) процесс АВСОЕО сынық сызықтары бойынша емес, АВН қисығы бойынша жүреді. Сәйкесінше, газды аралық салқындататын көпсатылы сығу жағдайында жұмысты үнемдеу ВСОЕGH штрихталған ауданына эквивалентті болады.
Газды көпсатылы сыққанда жұмыстың үнемделуі компрессордың бөлек сатылары арасындағы қажетті сығудың қосындылық дәрежесінің үлестірілуіне байланысты.
Газды көпсатылы сығу кезіндегі жұмыстың практикалық ұтымдылығы теориялық ұтымдылықтан аз болу себебі, газ сатылар арасында толығымен салқындамайды (оның температурасы бірінші сатының кірісінде 8-100С-қа жоғары), аралық сатылар өткізгіштүтіктерінде және тоңазытқыштарда қысымның төмендеуі (әрбір сатыдан кейін қысым 10-15%-ға төмендейді) және механикалық үйкелістің өсуімен (поршень, сальник және т.б. сандарының өсуімен) байланысты. Дегенменде, жұмыстың ұтымдылығы болады, 1.4-суретінен сатылар санының өсуімен ұтымдылық қоса өсу беталысына ие, бірақ біруақытта машинаның қымбаттауымен байланысты. Практикада экономикалық тұрғыдан қарастырғанда қабылданады: р2р1 5 болғанда n=1; р3р1 =6-10 болғанда n=2; р4р1 = 70-80 n=3; р5р1 =80-150 болғанда n=4; р6р1 =150-300 болғанда n=5 және р7,8р1 =300-1000 болғанда n=6-7.
Сатылар аралығында сығу жұмысының бірқалыпты таралуына, оның шүбәсіз тиімділігіне қарамастан, практикада бірқатар себептер кедергі келтіреді: а)жоғарыда айтылғандай газды сатыаралық салқындатудың жеткіліксіздігі; б)зиянды кеңістіктің әртүрлі салыстырмалы көлемдері (жоғары қысым сатыларында үлкен болады); в)салқындатудың әртүрлі шарттарының салдарынан әр сатыларда политроп көрсеткіштері бірдей болмайды; гбөлек химиялық өндірістің технологиялық талаптары (сатылар аралығында газ бөлігін сұрыптау); д)құрылымдық факторлар (бірқалыпты күштік жүктемелер және т.б.). Мысалы, төртсатылы компрессор жағдайында р5р1 =81 болғанда әрбір сатыда сығу дәрежесі =3 оптималды болады. Егерде бөлек сатыларда сығудың әртүрлі дәрежесі қабылданса: 1=4; 2=3,5; 3=2,5; 4=2,31 болса, онда адиабаталық сығу кезінде жұмыс шығыны оптималды мәннен 1 болса, онда адиабаталық сығу кезінде жұмыс шығыны оптималды мәннен 1%-ға жоғары болады.
Сонымен, көпсатылы компрессорлардың артықшылықтарының қатарына әртүрлі сатылардағы газдың сығылу дәрежесінің көп төмендігімен шартталған жоғары көлемдік пайдалы әсер коэффициентін жатқызуға болады.
Сурет 1.4. көп сатылы поршенді компресорлардың диаграммасы
1.3 Поршеньдік компрессорларда газды сығуға жұмсалатын энергия шығыны.
Компрессордағы газды сығудың процесінің жетілгендігін бағалау үшін, сонымен қатар әртүрлі құрылымдағы машиналарды салыстыру үшін цилиндрдегі шын (политроптық) жұмыс шығынын изотермиялық немесе адиабаттық жұмыс шығындарымен салыстырады. Бұл кезде сәйкесінше, екі пайдалы әсер коэффициентін (п.ә.к.) алады: изотермиялық - ηиз = LизLпол және адиабаталық - ηад = LадLпол. Бірінші коэффициент жақсы салқындататын компрессорлар үшін, ал екіншісі - жеткіліксіз салқындататын компрессорлар үшін сипатталады. Поршеннің цилиндрге, сальниктердегі штоктың, түпкілікті подшипниктердегі және шатун бастарындағы біліктің үйкеліс жұмысы компрессордың механикалық п.ә.к.-мен ηм ескеріледі. Сонымен, компрессордың сағаттық өнімділігі G кгс кезінде оның білігіндегі қуаты (кВт) былай болады:
(8)
Компрессор білігінің айналу жиілігі 200 айнмин аспайды, сондықтан электрқозғалтқышты қолданған кезде п.ә.к.-ті ηпер арқылы белгіленетін аралық беріліс қажет болады. Компрессорлау қондырғының толық п.ә.к. ηк анықтау үшін, сонымен қатар, қозғалтқыштың п.ә.к ηд ескеру қажет:
(9)
Сонымен, компрессорлық қондырғының толық қуаты (кВт)
(10)
ηиз және ηад шамалары басты түрде газды сығу дәрежесінен және компрессорды салқындату интенсивтілігіне байланысты; бұл шамалар орташа шамамен келесі шектерде тербеледі: ηиз = 0,75 -- 0,85; ηад = 0,85 -- 0,95; ηм = 0,85 -- 0,95.
1.4. Поршендік компрессорлардың өнімділігі
Компрессордың өнімділігін оның басты өлшемдері (цилиндрдің немесе поршеннің көлденең қимасының ауданы F м2, поршеннің жүру жолы S м) және біліктің айналу жиілігі (n айнмин) бойынша анықтау үшін кмпрессордың шын жұмыс диаграммасын қарастырамыз. Оның теориялықтан айырмашылығы, ең бастысы, поршеннің соңғы жұмыс жүрісінде цилиндрден сығылған газдың барлығы шығып кетпейтіндігі болып табылады. Құрылымдық себептер бойынша поршеннің жұмыс жазықтығы мен цилиндр қақпақшасы аралығында зиянды кеңістік деп аталатын кеңістікте р2 қысымға дейін сығылған кейбір мөлшердегі газ қалып қояды. Сығылған газдың қалдығы р1 қысымға дейін ұлғаймағанша, газдың жаңа порциясын сору болмайтыны анық. Сәйкесінше, газдың сорылуы поршеннің барлық жүру жолында S емес, тек қана S1 S жолында ғана болады (1.3, а-суреті).
Компрессордың жұмыс істеуінің шын диаграммасы 1.3, а-суретінде көрсетілген түрге ие, мұндағы S0-зиянды кеңістіктің көлеміне пропорционал келтірілген ұзындық, 1−1 сызығы−сору бөлігі, 1−2 - сығу бөлігі, 2−3 - итеру бөлігі, 3−4 - зиянды кеңістікте қалатын газдың ұлғаю бөлігі. Сонымен, сорылатын ауа күйінің параметрлеріне жатқызылатын қарапайым әрекетті бірсатылы компрессордың өнімділігі былай өрнектеледі: V1= FS1n60. Сорылатын газ көлемінің FS1 поршеннің бір рет жүргенде сипатталған көлеміне FS қатынасы компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициенті деп аталады: λ0=S1S. Сонымен:
V1= λ0 FSn60 (11)
Рис. 1.5. Действительные рабочие диаграммы поршневого компрессора:
а -- действительная диаграмма; б -- индикаторная диаграмма.
Зиянды кеңістіктің көлемдік үлесін S0S.=ε0 арқылы белгілеп және S1S0=
( S1S) (SS0)=λ0ε0 ескеріп, келесіні аламыз:
(12)
(1.5) өрнегінен компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициентінің зиянды кеңістік көлемінің кеңеюімен және сығылу дәрежесінің р2р11 өсуімен төмендейтіні байқалады. Осы себептен компрессорларды жобалағанда ε0 шамасының мүмкін болатын азаюын қарастырады; практикада ε0=0,03-0,08. Цилиндрдің (әсіресе оның қақпақшасының) салқындау қарқындылығына байланысты m=1,2-1,35 болады. Газ қалдығының ұлғаю жұмысы газды сығу жұмысынан шамалы үлкенірек болады, сондықтан зиянды кеңістік көлемінің компрессорлардағы газдарды сығу энергиясының шығынына тигізетін әсерін ескермеуге болады. Газдарды сығудың жоғары дәрежесі 0-дің төмендеуін ғана емес, газдың температурасының өсуімен байланысты және цилиндрдің жұмыс бетін майлау шартының нашарлауын, сонымен қатар төменде көрсетілетіндей энергия шығынының кейбір жоғарлауын тудырады. Газды сығудың шектік дәрежесі мынадай есепппен таңдалып алынады, оның температурасы 150-1600С - тан аспауы керек (майдың тұтану температурасынан 50-800С-қа төмен).
Штоктың көлденең қимасының ауданын f деп белгілеп, қосәрекетті компрессордың өнімділігін төмендегідей өрнектейміз:
(13)
Компрессор цилиндріндегі қысым сору кезінде р0 сору өткізгішінің басындағы қысымнан р0 әрқашан төмен болуының себебі, сору клапандарына және гидравликалық кедергіге байланысты (5-10%). Осындай себепке байланысты р2 қысым толтыру газөткізгішіндегіге қарағанда біршама жоғары болады.
Индикатордың көмегімен алынатын және индикаторлық деп аталатын компрессордың шын жұмыс диаграммасы (1.3, б-суреті), 1.3, а-суретте көрсетілгендегіден біршама айырмашылығы бар, басты айырмашылығы сору және толтыру сызықтарының сипатымен ерекшеленеді. Бұл, біріншіден, клапандардың кедергісі поршеннің жүру жолының барлығында поршеннің жылдамдығының өзгеруімен байланысты болуында және клапандардың ашылу мезетінде ең үлкен шамаға ие болуы керек (қарастырылып отырған сызықтардың басындағы дөңес). Екіншіден, сору клапандарының посадкаларының озып кетуі немесе кешігуі салдарынан сору сызығы кейбір жоғарылаулармен (подъем) аяқталуы мүмкін немесе р0 сызығына параллель өтуі мүмкін. Үшіншіден, компрессордың клапандары лезде ашылмайды, сондықтан индикаторлық диаграммада барлық сызықтардың күрт айқын қиылысуы болмайды.
Сонымен, компрессордың шын өнімділігі Vp (7) және (9) өрнектерінде анықталатын өнімділіктен біршама төмен болу себебі, поршеньмен клапандардың тығыздамалары арқылы газдың ағып кетуі, келіп түсетін газдың цилиндрдің қызған қабырғаларынан жылынуы салдарынан және т.б. Практикада:
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz