Компрессорлар
1 Компрессор туралы жалпы мәліметтер
2. Піспекті компрессолардың жұмыс жасау қағидасы
3 Піспекті компрессорлардың бөлінуі
4 Компрессордағы теориялық жұмыс жасау процессі
5 Компрессордағы жұмыс процесі
6 Центрден тепкіш компрессордың сипаттамасы
2. Піспекті компрессолардың жұмыс жасау қағидасы
3 Піспекті компрессорлардың бөлінуі
4 Компрессордағы теориялық жұмыс жасау процессі
5 Компрессордағы жұмыс процесі
6 Центрден тепкіш компрессордың сипаттамасы
3 атм. жоғары қысымындағы қысылған ауаны беру үшін арналған машиналар компрессорлар деп аталады.
Конструкциясы мен қызмет ету қағидасына сәйкес компрессорлар піспекті, ортадан тепкіш және ротационды болып бөледі. Ең көп тараған піспекті және ортадан тепкіш компрессорлар.
Піспекті компрессорлар көбінесе кішкентай өнімділіктегі үлкен қысымды қамтамасыз ету үшін қолданылады, ортадан тепкіш – аз қысымда үлкен өнімділікті қажет еткенде, ротационды – орташа қысымда.
Сонымен, піспекті және орташа қысымды компрессорды қолдану аймақтары әртүрлі.
Піспекті копрессорлар тиімді жұмыс жасаудың жоғары коэффициентімен ерекшеленеді. Бірақ олардың қайтару-түсу принципімен жұмыс істейтін машиналардың басқа түрлері сияқты көптеген кемшіліктері бар: ақрин жүргіштік, үлкен көлемділік, ауыр салмақтық, ластануға сезімталдылығы, тез тозатын бөлшектердің болуы.
Ортадан тепкіш компрессорлардың піспекті компрессорлардың алдында үлкен артықшылықтары бар:
1) ішкі жағуды қажет етпейді, газ маймен ластанбайды, жарылысқа азырақ қауіпті, тек қана бөлшектерін маймен жағатындықтан, майдың аз шығындалуы;
2) ортадан тепкіш компрессор машинасының роторының үлкен санды айналымы болады;
3) оларды тікелей тез жүргіш піспекті турбиналармен, электро қозғалтқыштармен және газдық турбиналармен қосуға болады;
4) үлкен емес, салмағы ауыр емес, жай конструкциялы, машина роторы жұмыс жасаудың түйіні болып табылады, ол қызмет етудің оңайшылығын тудырады;
5) ауа компрессор арқылы бір бағытта өтеді, сондықтан жеке деңгейлер арасында және камерадан кейін ресиверлерді қолдануға міндетті емес;
6) орнату үшін машиналық залдың үлкен емес бөлмесін қолдануға болады.
Ортадан тепкіш машиналардың кейбір кемшіліктері де бар: үлкен қысымда аз өнімділікті шығаруға қиын, және тиімді жұмыс жасау коэффициенті піспектіге қарағанда азырақ.
Конструкциясы мен қызмет ету қағидасына сәйкес компрессорлар піспекті, ортадан тепкіш және ротационды болып бөледі. Ең көп тараған піспекті және ортадан тепкіш компрессорлар.
Піспекті компрессорлар көбінесе кішкентай өнімділіктегі үлкен қысымды қамтамасыз ету үшін қолданылады, ортадан тепкіш – аз қысымда үлкен өнімділікті қажет еткенде, ротационды – орташа қысымда.
Сонымен, піспекті және орташа қысымды компрессорды қолдану аймақтары әртүрлі.
Піспекті копрессорлар тиімді жұмыс жасаудың жоғары коэффициентімен ерекшеленеді. Бірақ олардың қайтару-түсу принципімен жұмыс істейтін машиналардың басқа түрлері сияқты көптеген кемшіліктері бар: ақрин жүргіштік, үлкен көлемділік, ауыр салмақтық, ластануға сезімталдылығы, тез тозатын бөлшектердің болуы.
Ортадан тепкіш компрессорлардың піспекті компрессорлардың алдында үлкен артықшылықтары бар:
1) ішкі жағуды қажет етпейді, газ маймен ластанбайды, жарылысқа азырақ қауіпті, тек қана бөлшектерін маймен жағатындықтан, майдың аз шығындалуы;
2) ортадан тепкіш компрессор машинасының роторының үлкен санды айналымы болады;
3) оларды тікелей тез жүргіш піспекті турбиналармен, электро қозғалтқыштармен және газдық турбиналармен қосуға болады;
4) үлкен емес, салмағы ауыр емес, жай конструкциялы, машина роторы жұмыс жасаудың түйіні болып табылады, ол қызмет етудің оңайшылығын тудырады;
5) ауа компрессор арқылы бір бағытта өтеді, сондықтан жеке деңгейлер арасында және камерадан кейін ресиверлерді қолдануға міндетті емес;
6) орнату үшін машиналық залдың үлкен емес бөлмесін қолдануға болады.
Ортадан тепкіш машиналардың кейбір кемшіліктері де бар: үлкен қысымда аз өнімділікті шығаруға қиын, және тиімді жұмыс жасау коэффициенті піспектіге қарағанда азырақ.
1.Уразаков К.Р. и др. Нефтепромысловые оборудование для эксплуатации кустовых скважин. – М.: Недра, 1999
2.Уразаков К.Р., Андреев В.В. и др. Привод для эксплуатации двух скважин одним станкам качалкой /Сб. трудов УГНТУ, 1996
3. Ежемесячный научно – технический журнал. Нефтяное хозяйство – 9.10.1998
4. Молчанов А.Г., Чичеров В.Л. Нефтепромысловые машины и механизмы. – М.: Недра, 1983
5. Молчанов А.Г., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. – М.: Недра, 1984
2.Уразаков К.Р., Андреев В.В. и др. Привод для эксплуатации двух скважин одним станкам качалкой /Сб. трудов УГНТУ, 1996
3. Ежемесячный научно – технический журнал. Нефтяное хозяйство – 9.10.1998
4. Молчанов А.Г., Чичеров В.Л. Нефтепромысловые машины и механизмы. – М.: Недра, 1983
5. Молчанов А.Г., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. – М.: Недра, 1984
Компрессорлар
1 Компрессор туралы жалпы мәліметтер
2. Піспекті компрессолардың жұмыс жасау қағидасы
3 Піспекті компрессорлардың бөлінуі
4 Компрессордағы теориялық жұмыс жасау процессі
5 Компрессордағы жұмыс процесі
6 Центрден тепкіш компрессордың сипаттамасы
Компрессорлар
1 Компрессор туралы жалпы мәліметтер
3 атм. жоғары қысымындағы қысылған ауаны беру үшін арналған машиналар компрессорлар деп аталады.
Конструкциясы мен қызмет ету қағидасына сәйкес компрессорлар піспекті, ортадан тепкіш және ротационды болып бөледі. Ең көп тараған піспекті және ортадан тепкіш компрессорлар.
Піспекті компрессорлар көбінесе кішкентай өнімділіктегі үлкен қысымды қамтамасыз ету үшін қолданылады, ортадан тепкіш - аз қысымда үлкен өнімділікті қажет еткенде, ротационды - орташа қысымда.
Сонымен, піспекті және орташа қысымды компрессорды қолдану аймақтары әртүрлі.
Піспекті копрессорлар тиімді жұмыс жасаудың жоғары коэффициентімен ерекшеленеді. Бірақ олардың қайтару-түсу принципімен жұмыс істейтін машиналардың басқа түрлері сияқты көптеген кемшіліктері бар: ақрин жүргіштік, үлкен көлемділік, ауыр салмақтық, ластануға сезімталдылығы, тез тозатын бөлшектердің болуы.
Ортадан тепкіш компрессорлардың піспекті компрессорлардың алдында үлкен артықшылықтары бар:
1) ішкі жағуды қажет етпейді, газ маймен ластанбайды, жарылысқа азырақ қауіпті, тек қана бөлшектерін маймен жағатындықтан, майдың аз шығындалуы;
2) ортадан тепкіш компрессор машинасының роторының үлкен санды айналымы болады;
3) оларды тікелей тез жүргіш піспекті турбиналармен, электро қозғалтқыштармен және газдық турбиналармен қосуға болады;
4) үлкен емес, салмағы ауыр емес, жай конструкциялы, машина роторы жұмыс жасаудың түйіні болып табылады, ол қызмет етудің оңайшылығын тудырады;
5) ауа компрессор арқылы бір бағытта өтеді, сондықтан жеке деңгейлер арасында және камерадан кейін ресиверлерді қолдануға міндетті емес;
6) орнату үшін машиналық залдың үлкен емес бөлмесін қолдануға болады.
Ортадан тепкіш машиналардың кейбір кемшіліктері де бар: үлкен қысымда аз өнімділікті шығаруға қиын, және тиімді жұмыс жасау коэффициенті піспектіге қарағанда азырақ.
2. Піспекті компрессолардың жұмыс жасау қағидасы
Жұмыс жасау қағидасы мен сору процесстері бойынша піспекті компрессорлар піспекті сорғылардан ерекшеленбейді. Піспекті сорғыларда піспек сұйықтыққа сол арада клапан арқылы қысым тигізеді, ал піспекті компрессорда ауаға қысым тигізіледі, кейін клапан бойынша қысылады.
Қарапайым жұмыс жасайтын бір деңгейлі компрессордың бір жақтан ашық цилиндірі бар, оның ішінде поршень 2 қозғалады, ол қайтару-түсу қозғалысын жасайды және қисық механизмнен жұмыс етеді. Сол жақты қалпақта сорғыш клапан 3 орналасқан, ол поршень жағына ашылады, және нагнеталды клапан 4.
Поршень оң жаққа қозғалған кезде, поршень мен қалпақ арасында магнитсіздену пайда болады, кейін клапан тесігі жоғарылап ашылады, ол ауаны цилиндірге жібереді. Поршень шеткі оң жақты жерге жеткен соң, клапан серпін арқылы өз орнына түседі және оның нәтижесінде ауа целиндірге жіберуді тоқтатады.
Поршень сол жаққа қозғалған кезде цилиндірде орналасқан ауа цилиндірдегі қысым артқанға дейін қысылады.
Қысым пайда болған кейін клапан 4 көтеріледі, цилиндірден поршень арқылы қысылған ауа итеріледі
Жоғарыда айтылған процесстер жинағы компрессордың жұмыс жасау циклы деп аталады.
3 Піспекті компрессорлардың бөлінуі
Жұмыс жасау әдісі мен деңгейлер санына байланысты піспекті компрессорлар бөлінеді:
1) Жұмыс жасау әдісі бойынша:
а) қарапайым;
б)екі реттік.
2) Цилиндр осінің орналасуы бойынша:
а) горизонталды;
б) тік, өнімділігі көбінесе 40 м[г]мин кем емес;
в) цилиндірдің жұлдыз тәріздес орналасуы
3) Деңгей санына байланысты:
а) бір деңгейлі;
б) екі деңгейлі;
в) көпдеңгейлі.
4) Цилиндр саны бойыншав:
а) бірцилиндрлі;
б) екіцилиндрлі;
в) көпцилиндрлі.
5) Соңғы қысым бойынша:
а) төмен қысымды ( 10 атм.дейін)
б) жоғары қысымды (1000 amм-нен аспайды).
6) Салқындату әдісі бойынша:
а) ауалық салқындатумен - габариттік мөлшері бойынша ұсақ;
б) сумен салқындату -- көп деңгейлі компрессорлар үшін тоназытқыштардағы сыртқы салқндату.
7) Айналым саны бойынша:
а) ақрин жүретін -- 200 айнмин-нан артық емес;
б) орташа -- 200-ден 250 айнмин-на дейін;
в) тез жүргіш -- 450-ден 1000 айнмин-на дейін.
8) Газ типі бойынша:
а) ауалық;
б) кислородты;
в) аммиакты және т. б.
9) Орналасу бойынша:
а) стационарды;
б) қозғалмалы.
4 Компрессордағы теориялық жұмыс жасау процессі
Компрессордағы ауа қысымы аса ауыр процесс. Оны білуді оңайлату үшін теориялық жұмыс жасау процессі деген түсінік енгізілген. Оны оқып білген соң, одан қиын жұмыс жасау процессі қарастырылады.
Компрессордың жұмыс жасау процессінде туғызылатын көптеген факторлар есепке алынбайтындықтан процесс теориялық жұмыс жасау процессі деп аталады. Поршеннің үйкелуі, клапандардың механикалық және гидравликалық қарсылығы есепке алынбайды. Теориялық жұмыс жасау процессін екі еселік қызмет ету процессінде қарастырамыз.
Поршень оң жаққа клапан арқылы қозғалған кезде цилиндірде атмосферлық қысымға тең қысым пайда болады. Сондықтан диаграммадағы 1-2 сызығы сорғыш сызығы деп аталатын абцисс осіне паралельді болады. Поршеннің керіс жүрісі кезінде сол жақты сорғыш клапан жабылады, кейін цилиндірдегі ауа қысылады. 2-3 сызығы қысым сызығы деп аталады. Ауа көлемі кеміген кезде қысым артады, өйткені сол жақты клапан жабық. Қысылу қысымы қысымға жеткен кезде клапан ашылады, сол қысымдағы қысылған ауа цилиндірден итеріледі.
Диаграммадағы 1 және 2 нүктелерінде поршеннің орналасуы өлі жағдай деп аталады, өйткені поршеннің жылдамдығы нөлге тең болады, яғни компрессор жұмыс істемейді.
Диаграмма көлемі 1 -- 2 -- 3 -- 4 индикаторлы деп аталады. Ол бір циклдің жұмысын көрсетеді. Қысымның бірдей деңгейінде индикатордың көлемі аз болған сайын, компрессорды қалпына келтіруге байланысты жұмыс шығыны да аз болады.
Ауа қысымының адиабатикалық процессі кезінде (салқындату процессінсіз) қысымға кетірілген жұмыс диаграмма көлеміне 1 -- 2 -- 3 -- 5 пропорцианалды болады. Егер қысым изотерма бойынша, яғни жиі температурада ( ауаның толық салқындатумен) болса, онда қысым процессі 2 - 4 сызығымен, ал жұмысты 1 -- 2 -- 4 -- 5 диаграмма көлемімен мінездеуге болады. Изотерма бойынша қысым процессі диаграмма көлем шамасымен көретіндей, үнемді. Бірақ изотерма бойынша компрессордағы ауа қысым прцессін жүргізу цилиндірді қатты салқындатқан кезде де жүргізуге мүмкін емес.
Цилиндірді салқындатқан кезде, қысым политропикалық процесс деп аталатын процесспен жүзеге асырылады. Диаграммада бұл процесс 2 - 3 сызығымен мінезделеді, ол политропа деп аталады. Соқымның соңғы деңгейі жоғары болған сайын, соғұрлым политропа изотермадан тыс болады. Политропа бойынша жұмыс диаграмма 1 -- 2 -- 3' -- 5 -- 6 көлемімен мінезделеді. Диаграммадағы штрихпен боялған көлем изотермиялық процесстен адиабатикалық процесстің ауытқуынан пайда болатын қуаттың жоғалтуымен мінезделеді.
Сонымен, компрессордың экономды жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін компрессордың максималды жылуды немесе салқындатуды жіберуді қамтамасыз ету қажет, яғни қысым прцессі изотермиялық процесске мүмкін болған жағдайға дейін жақындау үшін жасалынады.
5 Компрессордағы жұмыс процесі
Поршендік компресордағы жұмыс процесіне әсер ететін барлық жағдайларды ескеру қиын. Сондықтан компресордағы жұмыс процесін зерттеу барысында тек негізгі факторлар ғана ескеріледі. Сонымен қатар зиянды кеңістіктің әсері, сору кезіндегі клапандардың кедергілері және компрессор мен қоршаған ортаның арасындағы жылуалмасу қарастырылады.
Зиянды кеңістік деп поршеннің цилиндрдің ең шеткі жеріне жеткендегі поршень мен цилиндр қақпағының арасындағы көлемді айтады. Зиянды кеңістіктің мөлшері цилиндрдағы компроссор клапандарының немесе сорып алушы каналдар мысқалдарының (золотников) болуымен ескертіледі. Бұл мөлшер V0 (8.1-сурет) поршеннің жүретін жерінің көлемінің 3-8% құрайды.
Зиян кеңістік компрессордың өнімділігін төмендетеді. Өйткені зиянды кеңістіктегі сығылған ауа поршеннің сору кезінде ұлғаяды (4-7-сызық), сондықтан сору процесі ауаның қысымы Р1-ге дейін төменделгенде ғана басталады.
Осылайша, сорып алынатын ауаның көлемі ұлғаю көлеміне азаяды, ал поршеннің пайдалы жүрісі 1'-1 кесінді мөлшеріне кемиді. Сол ауаның нәтижесінде ауа жинағышқа компрессормен берілетін ауаның көлемі сипатталынған поршендікінен кемірек болады.
Сорып алынатын ауа көлемінің сипатталынған поршендегі көлемге қатынасы:
Бұл компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициенті деп аталады. η0 мөлшері v0 және бастапқы мен соңғы қысымға қатысты өзгереді.
Бірақ зиянды кеңістік әсерінен сору прцесінің басында сығылған ауаның ұлғаюына байланысты, қысым сору клапандарына біртіндеп әсер етеді және олар жатық (плавно) көтеріледі.
Зиянды кеңістікте қалған ауаның сығылуына кеткен энергия поршеннің жүрісі кезінде ауа ұлғайғанда поршнге қайтып келеді. Зиянды кеңістік әсерінен компрессордың өнімділігі кемиді, сонымен қатар компрессордың жұмыс істеуіне кететін энергия да кемиді. Зиянды кеңістікті азайту үшін қос әрекетті компрессорларда қысымды тегістеудің екі тәсілі қолданылады. Егер ауаның таратуы мысқалдық (золотниковое) болса, онда қысымды тегістеу мысқалдағы (в золотнике) ерекше каналмен, ал таратуы клапандық және поршень дискілік болса цилиндрде тереңдету арқылы жасалады.
Екінші тәсіл өте қарапайым болып табылады. Оның маңыздылығы мынада. Поршеннің цилиндрдің ішіндегі ең шеткі жерінде 2 цилиндрдің айналасында 6-8 кішкене қанаулар (канавки) орнатады. Және олардың ұзындығы поршеннің қалындығынан ұзын болады. Кішкене қанаулардың тереңдігі 3-4 мм, қалыңдығы 10-12 мм.
Поршен кішкене қанаулар үстінде цилиндрдің ең шеткі жеріне жеткенде (өлі жайда), зиянды кеңістіктегі сығылған ауа поршенге қарама-қарсы бағытта кішкене қанауларға қарай ұмтылады және зиянды кеңістіктегі қысым төмендей бастайды. Бұл жакғдайда компрессордың өнімділігі артады. Поршеннің өлі жайында кішкене қанаулардың көмегімен цилиндрдің екі қуысы жалғанады. Нәтижесінде ауаға толы зиянды кеңістік, сору процесі жана ғана біткен қарама-қарсы қуыспен жалғанады. Зиянды кеңістіктің көлемі цилиндр көлемінен кіші болғандықтан, зиянды кеңістіктегі көлем сору процесіндегі көлемге дейін төмендейді, ал поршеннің басқа жағындағы қысым біраз төмендейді. Сору процесі кезінде ауа құбырдың ішкі қабатымен және фильтрмен үйкелісу нәтижесінде кедергі пайда болады және ішіндегі қысымы атмосфералықтан төмен сору клапандарын ашуға жұмсалатын қосымша қысым төмендейді. Сондықтан ауаны сору 1-2 сызығы атмосфералық қысымға р сәйкес А-В сызығынан төмен орналасқан. 2-ден И-ге дейінгі кесінді поршеннің жүрісінің мөлшерін анықтайды. Осы кезде сорып алынған ауаны атмосфералықтан төмен қысымнан атмосфералық қысымға дейін сығады. В нүктесінен Н нүктесіне дейінгі (көлденең) кесінді нәтижесінде компрессордың өнімділігі кемитін поршеннің пайдалы жұмысын сипаттайды.
Сору процесінің басында цилиндр ішіндегі қысым сорып алынатын ауа қысымынан р1 кем болуы керек. Ол атмосфералық қысым сору клапанының механикалық, инерциялық және гидравликалық кедергілеріне тойтарыс беру үшін қажет.
Айдау (нагнетания) процесінде жәбірлік клапанды ашу үшін, клапанды ашық күйде ұстап тұруға қажет қысымнан артық қысым керек. Жәбірлік клапанның пластина бетінің ауданы цилиндр жағы жәбірлік құбыр жағынан, клапанның тірек бетінің мөлшеріне, кіші болады. Сондықтан жәбірлік клапанды ашу үшін, цилиндрдегі қысым жәбірлік магистральдағы қысымнан артық болу керек (8.3-сурет).
8.4-суретіне қарайтын болсақ сығу процесінің соңына сәйкес С нүктесі цилиндрдегі қысым 2 жәбірлік магистральдағы қысымнан артық екенін көрсетеді.
Айдау кезіндегі кедергі шығарылатын клапан мен клапандардық серіппелердің кері әрекетінен пайда болады.
Көріп отырғандай индикаторлық диаграммада Е-К сору сызықтары С-D айдау сызықтары жатық (плавный) болып шықпайды. Өйткені ауа сәйкес клапандар арқылы өткенде қысымы өзгереді. Ауа құбырында қысымның соққылауы (пульсация) және клапандық серіппелердің дірілі (вибрация) пайда болады. Зиянды кеңістіктің ауданы поршеннің шеткі жайында май құю арқылы анықталады. Зиянды кеңістікті поршеннің шатунын немесе штокын ұзарту арқылы азайтады.
Әрекет ету принципі және негізгі бөлімдер
Центрден тепкіш компрессордың әрекет ету схемасы центрден тепкіш насостікі сияқты болады.
Центрден тепкіш компрессор бір білікке (вал) бекітілген бірнеше центрден тепкіш дөнгелектерден тұрады. Сығылған ауаның ұлғаюынан құтылу үшін бір дөнгелектен екінші дөнгелекке өткенде, келесі дөнгелектер жуандығы мен диаметрі жағынан кішірек жасалады. Дөнгелектердің қалақшалары артқа бүгілген немесе тарамдалған (радиальный) болуы мүмкін. Дөнгелектер өтетін каналдарда тізбектей жалғанған және бағытталған аппараттармен ортақ қаптамада орналасқан.
Фильтр арқылы компрессорға сорылатын ауа бірінші дөнгелектен екінші дөнгелекке өтіп біртіндеп сығылады.
Бір дөнгелекпен нығайтылатын ауаның соңғы қысымының оның бастапқы қысымына қатынасы сығылу дәрежесі деп аталады. Бір дөнгелектегі сығылу дәрежесі үлкен емес және осыған тең:
Компрессорлар өте биік қысымдар тудырады және сығылудың ортақ дәрежесі маңызды болып есептеледі. Сондықтан центрден тепкіш компрессорларда бірнеше тізбектей қосылған дөнгелек болады. Әсіресе дөнгелектердің диаметрі 700-1400 мм аралықта тербеледі.
Орташа айналадағы (окружной) жылдамдықта ағын жұмыс дөнгелегінен 160-170 мс жылдамдық шамасымен шығады. Машинадан шыққан қысымды арттыру және шығынды азайту үшін газ құбырында әрбір дөнгелектің шыға берісінде бағыттаушы аппараттар орнатылады.
Газ бағытталған аппараттан шыққан кезінде өз бағытын 180о - қа өзгертіп келесі жұмыс дөнгелегінің центріне әкелінеді; соңғы бағытталған аппараттан шыққан газ айдаушы камераға, одан әрі газ құбырына аттанады. Ағын өтетін қуыс келесі жұмыстық класқа әкелінеді: қалақшалармен каналдарға бөлініп қозғалмайтын айналмалы шарбақты (решетку) құрайды. Олар кері бағыттаушы аппараттар немесе кері каналдар деп аталады. Осы каналдардың қызметі ауа селін айналдырып және қозғалыстың кинетикалық энергиясын қысымның потенциялды энергиясына айналдыру болып табылады.
Осы және басқа да бағыттаушы аппараттар шығатын ауаның кинетикалық энергиясының бір бөлігін қысымның энергиясына айналдырып, газды құбыр ішіне кіші жылдамдықпен жібереді.
Бағыттаушы аппараттардың екі түрі қолданылады: қалақшасыз және қалақшалы.
Қалақшасыз бағыттаушы аппарат (130-сурет, а) дөнгелектің артында орнатылады және екі козғалмалы сақиналы дискілерден тұрады.
Дөнгелектің центрінен ара қашықтық артқан сайын бағыттаушы аппараттағы шыға берістегі қиманың ауданы да артады, ал ауаның жылдамдығы кемиді. Сондықтан қалақшасыз бағыттаушы аппараттарда қысым напордың аз шығынында өседі.
Қалақшалы бағыттаушы аппараттарда (130-сурет, б) жазықтықтар арасында қалақшалар орнатылады.
Центрден тепкіш сорғыларды зерттеу барысында қалақшалардың басқы жерінің бағыты абсолютті вектор жылдамдығының С2 бағытына сәйкес екені көрсетілген.
Қалақшасыз аппараттарға қарағанда қалақшалы аппараттардың каналдарында жылдамдық көбірек азаяды. Сондықтан мында кинетикалық энергияны қысым энергиясына айналдыру, аппараттың кіші габаритті өлшемдерінде жүзеге асуы мүмкін.
Соңғы бағыттаушы аппараттын айналасынан жылдамдығы 50-60 мс сел шығып, спиральды кожухқа бағытталады. Үлкен шығындардан құтылу үшін газ құбырларындағы жылдамдық азырақ болу керек. Сондықтан спиральды кожух, ішінде селдің жылдамдығы құбырға ене алатын жылдамдыққа дейін төмендейтін, конустік бұрышы 6-8о диффузор болып аяқталады.
Жұмыс дөнгелегі, бағыттаушы аппараттар және кері каналдар сатылар деп аталады. Көбінесе компрессордағы тербелетін сатылар саны 3-7. Қысымды арттырған сайын сатыдағы ауаның температурасы да артады.
Соңғы қысымдағы ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
1 Компрессор туралы жалпы мәліметтер
2. Піспекті компрессолардың жұмыс жасау қағидасы
3 Піспекті компрессорлардың бөлінуі
4 Компрессордағы теориялық жұмыс жасау процессі
5 Компрессордағы жұмыс процесі
6 Центрден тепкіш компрессордың сипаттамасы
Компрессорлар
1 Компрессор туралы жалпы мәліметтер
3 атм. жоғары қысымындағы қысылған ауаны беру үшін арналған машиналар компрессорлар деп аталады.
Конструкциясы мен қызмет ету қағидасына сәйкес компрессорлар піспекті, ортадан тепкіш және ротационды болып бөледі. Ең көп тараған піспекті және ортадан тепкіш компрессорлар.
Піспекті компрессорлар көбінесе кішкентай өнімділіктегі үлкен қысымды қамтамасыз ету үшін қолданылады, ортадан тепкіш - аз қысымда үлкен өнімділікті қажет еткенде, ротационды - орташа қысымда.
Сонымен, піспекті және орташа қысымды компрессорды қолдану аймақтары әртүрлі.
Піспекті копрессорлар тиімді жұмыс жасаудың жоғары коэффициентімен ерекшеленеді. Бірақ олардың қайтару-түсу принципімен жұмыс істейтін машиналардың басқа түрлері сияқты көптеген кемшіліктері бар: ақрин жүргіштік, үлкен көлемділік, ауыр салмақтық, ластануға сезімталдылығы, тез тозатын бөлшектердің болуы.
Ортадан тепкіш компрессорлардың піспекті компрессорлардың алдында үлкен артықшылықтары бар:
1) ішкі жағуды қажет етпейді, газ маймен ластанбайды, жарылысқа азырақ қауіпті, тек қана бөлшектерін маймен жағатындықтан, майдың аз шығындалуы;
2) ортадан тепкіш компрессор машинасының роторының үлкен санды айналымы болады;
3) оларды тікелей тез жүргіш піспекті турбиналармен, электро қозғалтқыштармен және газдық турбиналармен қосуға болады;
4) үлкен емес, салмағы ауыр емес, жай конструкциялы, машина роторы жұмыс жасаудың түйіні болып табылады, ол қызмет етудің оңайшылығын тудырады;
5) ауа компрессор арқылы бір бағытта өтеді, сондықтан жеке деңгейлер арасында және камерадан кейін ресиверлерді қолдануға міндетті емес;
6) орнату үшін машиналық залдың үлкен емес бөлмесін қолдануға болады.
Ортадан тепкіш машиналардың кейбір кемшіліктері де бар: үлкен қысымда аз өнімділікті шығаруға қиын, және тиімді жұмыс жасау коэффициенті піспектіге қарағанда азырақ.
2. Піспекті компрессолардың жұмыс жасау қағидасы
Жұмыс жасау қағидасы мен сору процесстері бойынша піспекті компрессорлар піспекті сорғылардан ерекшеленбейді. Піспекті сорғыларда піспек сұйықтыққа сол арада клапан арқылы қысым тигізеді, ал піспекті компрессорда ауаға қысым тигізіледі, кейін клапан бойынша қысылады.
Қарапайым жұмыс жасайтын бір деңгейлі компрессордың бір жақтан ашық цилиндірі бар, оның ішінде поршень 2 қозғалады, ол қайтару-түсу қозғалысын жасайды және қисық механизмнен жұмыс етеді. Сол жақты қалпақта сорғыш клапан 3 орналасқан, ол поршень жағына ашылады, және нагнеталды клапан 4.
Поршень оң жаққа қозғалған кезде, поршень мен қалпақ арасында магнитсіздену пайда болады, кейін клапан тесігі жоғарылап ашылады, ол ауаны цилиндірге жібереді. Поршень шеткі оң жақты жерге жеткен соң, клапан серпін арқылы өз орнына түседі және оның нәтижесінде ауа целиндірге жіберуді тоқтатады.
Поршень сол жаққа қозғалған кезде цилиндірде орналасқан ауа цилиндірдегі қысым артқанға дейін қысылады.
Қысым пайда болған кейін клапан 4 көтеріледі, цилиндірден поршень арқылы қысылған ауа итеріледі
Жоғарыда айтылған процесстер жинағы компрессордың жұмыс жасау циклы деп аталады.
3 Піспекті компрессорлардың бөлінуі
Жұмыс жасау әдісі мен деңгейлер санына байланысты піспекті компрессорлар бөлінеді:
1) Жұмыс жасау әдісі бойынша:
а) қарапайым;
б)екі реттік.
2) Цилиндр осінің орналасуы бойынша:
а) горизонталды;
б) тік, өнімділігі көбінесе 40 м[г]мин кем емес;
в) цилиндірдің жұлдыз тәріздес орналасуы
3) Деңгей санына байланысты:
а) бір деңгейлі;
б) екі деңгейлі;
в) көпдеңгейлі.
4) Цилиндр саны бойыншав:
а) бірцилиндрлі;
б) екіцилиндрлі;
в) көпцилиндрлі.
5) Соңғы қысым бойынша:
а) төмен қысымды ( 10 атм.дейін)
б) жоғары қысымды (1000 amм-нен аспайды).
6) Салқындату әдісі бойынша:
а) ауалық салқындатумен - габариттік мөлшері бойынша ұсақ;
б) сумен салқындату -- көп деңгейлі компрессорлар үшін тоназытқыштардағы сыртқы салқндату.
7) Айналым саны бойынша:
а) ақрин жүретін -- 200 айнмин-нан артық емес;
б) орташа -- 200-ден 250 айнмин-на дейін;
в) тез жүргіш -- 450-ден 1000 айнмин-на дейін.
8) Газ типі бойынша:
а) ауалық;
б) кислородты;
в) аммиакты және т. б.
9) Орналасу бойынша:
а) стационарды;
б) қозғалмалы.
4 Компрессордағы теориялық жұмыс жасау процессі
Компрессордағы ауа қысымы аса ауыр процесс. Оны білуді оңайлату үшін теориялық жұмыс жасау процессі деген түсінік енгізілген. Оны оқып білген соң, одан қиын жұмыс жасау процессі қарастырылады.
Компрессордың жұмыс жасау процессінде туғызылатын көптеген факторлар есепке алынбайтындықтан процесс теориялық жұмыс жасау процессі деп аталады. Поршеннің үйкелуі, клапандардың механикалық және гидравликалық қарсылығы есепке алынбайды. Теориялық жұмыс жасау процессін екі еселік қызмет ету процессінде қарастырамыз.
Поршень оң жаққа клапан арқылы қозғалған кезде цилиндірде атмосферлық қысымға тең қысым пайда болады. Сондықтан диаграммадағы 1-2 сызығы сорғыш сызығы деп аталатын абцисс осіне паралельді болады. Поршеннің керіс жүрісі кезінде сол жақты сорғыш клапан жабылады, кейін цилиндірдегі ауа қысылады. 2-3 сызығы қысым сызығы деп аталады. Ауа көлемі кеміген кезде қысым артады, өйткені сол жақты клапан жабық. Қысылу қысымы қысымға жеткен кезде клапан ашылады, сол қысымдағы қысылған ауа цилиндірден итеріледі.
Диаграммадағы 1 және 2 нүктелерінде поршеннің орналасуы өлі жағдай деп аталады, өйткені поршеннің жылдамдығы нөлге тең болады, яғни компрессор жұмыс істемейді.
Диаграмма көлемі 1 -- 2 -- 3 -- 4 индикаторлы деп аталады. Ол бір циклдің жұмысын көрсетеді. Қысымның бірдей деңгейінде индикатордың көлемі аз болған сайын, компрессорды қалпына келтіруге байланысты жұмыс шығыны да аз болады.
Ауа қысымының адиабатикалық процессі кезінде (салқындату процессінсіз) қысымға кетірілген жұмыс диаграмма көлеміне 1 -- 2 -- 3 -- 5 пропорцианалды болады. Егер қысым изотерма бойынша, яғни жиі температурада ( ауаның толық салқындатумен) болса, онда қысым процессі 2 - 4 сызығымен, ал жұмысты 1 -- 2 -- 4 -- 5 диаграмма көлемімен мінездеуге болады. Изотерма бойынша қысым процессі диаграмма көлем шамасымен көретіндей, үнемді. Бірақ изотерма бойынша компрессордағы ауа қысым прцессін жүргізу цилиндірді қатты салқындатқан кезде де жүргізуге мүмкін емес.
Цилиндірді салқындатқан кезде, қысым политропикалық процесс деп аталатын процесспен жүзеге асырылады. Диаграммада бұл процесс 2 - 3 сызығымен мінезделеді, ол политропа деп аталады. Соқымның соңғы деңгейі жоғары болған сайын, соғұрлым политропа изотермадан тыс болады. Политропа бойынша жұмыс диаграмма 1 -- 2 -- 3' -- 5 -- 6 көлемімен мінезделеді. Диаграммадағы штрихпен боялған көлем изотермиялық процесстен адиабатикалық процесстің ауытқуынан пайда болатын қуаттың жоғалтуымен мінезделеді.
Сонымен, компрессордың экономды жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін компрессордың максималды жылуды немесе салқындатуды жіберуді қамтамасыз ету қажет, яғни қысым прцессі изотермиялық процесске мүмкін болған жағдайға дейін жақындау үшін жасалынады.
5 Компрессордағы жұмыс процесі
Поршендік компресордағы жұмыс процесіне әсер ететін барлық жағдайларды ескеру қиын. Сондықтан компресордағы жұмыс процесін зерттеу барысында тек негізгі факторлар ғана ескеріледі. Сонымен қатар зиянды кеңістіктің әсері, сору кезіндегі клапандардың кедергілері және компрессор мен қоршаған ортаның арасындағы жылуалмасу қарастырылады.
Зиянды кеңістік деп поршеннің цилиндрдің ең шеткі жеріне жеткендегі поршень мен цилиндр қақпағының арасындағы көлемді айтады. Зиянды кеңістіктің мөлшері цилиндрдағы компроссор клапандарының немесе сорып алушы каналдар мысқалдарының (золотников) болуымен ескертіледі. Бұл мөлшер V0 (8.1-сурет) поршеннің жүретін жерінің көлемінің 3-8% құрайды.
Зиян кеңістік компрессордың өнімділігін төмендетеді. Өйткені зиянды кеңістіктегі сығылған ауа поршеннің сору кезінде ұлғаяды (4-7-сызық), сондықтан сору процесі ауаның қысымы Р1-ге дейін төменделгенде ғана басталады.
Осылайша, сорып алынатын ауаның көлемі ұлғаю көлеміне азаяды, ал поршеннің пайдалы жүрісі 1'-1 кесінді мөлшеріне кемиді. Сол ауаның нәтижесінде ауа жинағышқа компрессормен берілетін ауаның көлемі сипатталынған поршендікінен кемірек болады.
Сорып алынатын ауа көлемінің сипатталынған поршендегі көлемге қатынасы:
Бұл компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициенті деп аталады. η0 мөлшері v0 және бастапқы мен соңғы қысымға қатысты өзгереді.
Бірақ зиянды кеңістік әсерінен сору прцесінің басында сығылған ауаның ұлғаюына байланысты, қысым сору клапандарына біртіндеп әсер етеді және олар жатық (плавно) көтеріледі.
Зиянды кеңістікте қалған ауаның сығылуына кеткен энергия поршеннің жүрісі кезінде ауа ұлғайғанда поршнге қайтып келеді. Зиянды кеңістік әсерінен компрессордың өнімділігі кемиді, сонымен қатар компрессордың жұмыс істеуіне кететін энергия да кемиді. Зиянды кеңістікті азайту үшін қос әрекетті компрессорларда қысымды тегістеудің екі тәсілі қолданылады. Егер ауаның таратуы мысқалдық (золотниковое) болса, онда қысымды тегістеу мысқалдағы (в золотнике) ерекше каналмен, ал таратуы клапандық және поршень дискілік болса цилиндрде тереңдету арқылы жасалады.
Екінші тәсіл өте қарапайым болып табылады. Оның маңыздылығы мынада. Поршеннің цилиндрдің ішіндегі ең шеткі жерінде 2 цилиндрдің айналасында 6-8 кішкене қанаулар (канавки) орнатады. Және олардың ұзындығы поршеннің қалындығынан ұзын болады. Кішкене қанаулардың тереңдігі 3-4 мм, қалыңдығы 10-12 мм.
Поршен кішкене қанаулар үстінде цилиндрдің ең шеткі жеріне жеткенде (өлі жайда), зиянды кеңістіктегі сығылған ауа поршенге қарама-қарсы бағытта кішкене қанауларға қарай ұмтылады және зиянды кеңістіктегі қысым төмендей бастайды. Бұл жакғдайда компрессордың өнімділігі артады. Поршеннің өлі жайында кішкене қанаулардың көмегімен цилиндрдің екі қуысы жалғанады. Нәтижесінде ауаға толы зиянды кеңістік, сору процесі жана ғана біткен қарама-қарсы қуыспен жалғанады. Зиянды кеңістіктің көлемі цилиндр көлемінен кіші болғандықтан, зиянды кеңістіктегі көлем сору процесіндегі көлемге дейін төмендейді, ал поршеннің басқа жағындағы қысым біраз төмендейді. Сору процесі кезінде ауа құбырдың ішкі қабатымен және фильтрмен үйкелісу нәтижесінде кедергі пайда болады және ішіндегі қысымы атмосфералықтан төмен сору клапандарын ашуға жұмсалатын қосымша қысым төмендейді. Сондықтан ауаны сору 1-2 сызығы атмосфералық қысымға р сәйкес А-В сызығынан төмен орналасқан. 2-ден И-ге дейінгі кесінді поршеннің жүрісінің мөлшерін анықтайды. Осы кезде сорып алынған ауаны атмосфералықтан төмен қысымнан атмосфералық қысымға дейін сығады. В нүктесінен Н нүктесіне дейінгі (көлденең) кесінді нәтижесінде компрессордың өнімділігі кемитін поршеннің пайдалы жұмысын сипаттайды.
Сору процесінің басында цилиндр ішіндегі қысым сорып алынатын ауа қысымынан р1 кем болуы керек. Ол атмосфералық қысым сору клапанының механикалық, инерциялық және гидравликалық кедергілеріне тойтарыс беру үшін қажет.
Айдау (нагнетания) процесінде жәбірлік клапанды ашу үшін, клапанды ашық күйде ұстап тұруға қажет қысымнан артық қысым керек. Жәбірлік клапанның пластина бетінің ауданы цилиндр жағы жәбірлік құбыр жағынан, клапанның тірек бетінің мөлшеріне, кіші болады. Сондықтан жәбірлік клапанды ашу үшін, цилиндрдегі қысым жәбірлік магистральдағы қысымнан артық болу керек (8.3-сурет).
8.4-суретіне қарайтын болсақ сығу процесінің соңына сәйкес С нүктесі цилиндрдегі қысым 2 жәбірлік магистральдағы қысымнан артық екенін көрсетеді.
Айдау кезіндегі кедергі шығарылатын клапан мен клапандардық серіппелердің кері әрекетінен пайда болады.
Көріп отырғандай индикаторлық диаграммада Е-К сору сызықтары С-D айдау сызықтары жатық (плавный) болып шықпайды. Өйткені ауа сәйкес клапандар арқылы өткенде қысымы өзгереді. Ауа құбырында қысымның соққылауы (пульсация) және клапандық серіппелердің дірілі (вибрация) пайда болады. Зиянды кеңістіктің ауданы поршеннің шеткі жайында май құю арқылы анықталады. Зиянды кеңістікті поршеннің шатунын немесе штокын ұзарту арқылы азайтады.
Әрекет ету принципі және негізгі бөлімдер
Центрден тепкіш компрессордың әрекет ету схемасы центрден тепкіш насостікі сияқты болады.
Центрден тепкіш компрессор бір білікке (вал) бекітілген бірнеше центрден тепкіш дөнгелектерден тұрады. Сығылған ауаның ұлғаюынан құтылу үшін бір дөнгелектен екінші дөнгелекке өткенде, келесі дөнгелектер жуандығы мен диаметрі жағынан кішірек жасалады. Дөнгелектердің қалақшалары артқа бүгілген немесе тарамдалған (радиальный) болуы мүмкін. Дөнгелектер өтетін каналдарда тізбектей жалғанған және бағытталған аппараттармен ортақ қаптамада орналасқан.
Фильтр арқылы компрессорға сорылатын ауа бірінші дөнгелектен екінші дөнгелекке өтіп біртіндеп сығылады.
Бір дөнгелекпен нығайтылатын ауаның соңғы қысымының оның бастапқы қысымына қатынасы сығылу дәрежесі деп аталады. Бір дөнгелектегі сығылу дәрежесі үлкен емес және осыған тең:
Компрессорлар өте биік қысымдар тудырады және сығылудың ортақ дәрежесі маңызды болып есептеледі. Сондықтан центрден тепкіш компрессорларда бірнеше тізбектей қосылған дөнгелек болады. Әсіресе дөнгелектердің диаметрі 700-1400 мм аралықта тербеледі.
Орташа айналадағы (окружной) жылдамдықта ағын жұмыс дөнгелегінен 160-170 мс жылдамдық шамасымен шығады. Машинадан шыққан қысымды арттыру және шығынды азайту үшін газ құбырында әрбір дөнгелектің шыға берісінде бағыттаушы аппараттар орнатылады.
Газ бағытталған аппараттан шыққан кезінде өз бағытын 180о - қа өзгертіп келесі жұмыс дөнгелегінің центріне әкелінеді; соңғы бағытталған аппараттан шыққан газ айдаушы камераға, одан әрі газ құбырына аттанады. Ағын өтетін қуыс келесі жұмыстық класқа әкелінеді: қалақшалармен каналдарға бөлініп қозғалмайтын айналмалы шарбақты (решетку) құрайды. Олар кері бағыттаушы аппараттар немесе кері каналдар деп аталады. Осы каналдардың қызметі ауа селін айналдырып және қозғалыстың кинетикалық энергиясын қысымның потенциялды энергиясына айналдыру болып табылады.
Осы және басқа да бағыттаушы аппараттар шығатын ауаның кинетикалық энергиясының бір бөлігін қысымның энергиясына айналдырып, газды құбыр ішіне кіші жылдамдықпен жібереді.
Бағыттаушы аппараттардың екі түрі қолданылады: қалақшасыз және қалақшалы.
Қалақшасыз бағыттаушы аппарат (130-сурет, а) дөнгелектің артында орнатылады және екі козғалмалы сақиналы дискілерден тұрады.
Дөнгелектің центрінен ара қашықтық артқан сайын бағыттаушы аппараттағы шыға берістегі қиманың ауданы да артады, ал ауаның жылдамдығы кемиді. Сондықтан қалақшасыз бағыттаушы аппараттарда қысым напордың аз шығынында өседі.
Қалақшалы бағыттаушы аппараттарда (130-сурет, б) жазықтықтар арасында қалақшалар орнатылады.
Центрден тепкіш сорғыларды зерттеу барысында қалақшалардың басқы жерінің бағыты абсолютті вектор жылдамдығының С2 бағытына сәйкес екені көрсетілген.
Қалақшасыз аппараттарға қарағанда қалақшалы аппараттардың каналдарында жылдамдық көбірек азаяды. Сондықтан мында кинетикалық энергияны қысым энергиясына айналдыру, аппараттың кіші габаритті өлшемдерінде жүзеге асуы мүмкін.
Соңғы бағыттаушы аппараттын айналасынан жылдамдығы 50-60 мс сел шығып, спиральды кожухқа бағытталады. Үлкен шығындардан құтылу үшін газ құбырларындағы жылдамдық азырақ болу керек. Сондықтан спиральды кожух, ішінде селдің жылдамдығы құбырға ене алатын жылдамдыққа дейін төмендейтін, конустік бұрышы 6-8о диффузор болып аяқталады.
Жұмыс дөнгелегі, бағыттаушы аппараттар және кері каналдар сатылар деп аталады. Көбінесе компрессордағы тербелетін сатылар саны 3-7. Қысымды арттырған сайын сатыдағы ауаның температурасы да артады.
Соңғы қысымдағы ... 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