Работа сжатия газа в поршневых компрессорах

Работа сжатия газа в поршневых компрессорах [c.136]

Рассмотрим теоретический процесс работы поршневого компрессора, изображенного на рис. 6.14. Поршень П из крайне правого положения (на р—у-диаграмме точка /) начинает двигаться влево. Всасывающий (выпускной) клапаи В мгновенно закрывается и начинается процесс сжатия газа в рабочем пространстве компрессора. Этот процесс, который на диаграмме происходит вдоль линии 1—2, характеризуется уменьшением объема рабочего пространства и возрастанием давления газа. Когда поршень достигает положения 2, давление газа в рабочем пространстве компрессора становится равным давлению в напорном трубопроводе рз. [c.245]

Ротационные компрессоры работают по принципу поршневых, но отличаются от них тем, что сжатие газа происходит не при возвратно-поступательном движении поршня, а в результате вращательного движения специального цилиндрического поршня, называемого ротором. На рис. 5.11 показана схема работы пластинчатого ротационного компрессора. Ротор расположен эксцентрично по отношению к оси цилиндра и имеет радиально расположенные пазы, в которые свободно вставлены пластины (лопасти). [c.183]

В последние годы АВО находят применение и в качестве холодильников газовых потоков, компримируемых центробежными и поршневыми компрессорами. Аппараты используют для охлаждения газа между ступенями сжатия и в качестве концевых охладителей сжатого газа. Задача межступенчатых холодильников состоит в том, чтобы обеспечить температуру /вых, при которой на последующих ступенях сжатия не превышается определенная температура нагнетания. Теплообменники, устанавливаемые на всасывающих трубопроводах конденсаторов, влияют на массовую производительность компрессора последняя будет тем выше, чем ниже температура всасываемого газа. Например, при охлаждении газового потока на 10 °С массовая производительность компрессора увеличивается примерно на 3—3,5%- Кроме того, повышенная тепловая производительность холодильников, устанавливаемых на линии всасывания компрессора, создает условия для более надежной работы последующих промежуточных холодильников, так как они эксплуатируются при более низких начальных температурах. В отдельных производствах для повышения производительности компрессорного оборудования на всасывающих трубопроводах монтируют теплообменники рассольного и испарительного охлаждения. [c.151]

ИОВ газораспределения. Но это не единственное преимущество самодействующих клапанов. Уже было отмечено, что при нахождении углов <р и ф<, значения которых необходимы для проектирования механизма принудительного газораспределения, исходят из того, что начальное р и конечное р давления известны и равны некоторым расчетным (номинальным) давлениям. На практике, однако, поршневые компрессоры не всегда работают на расчетном режиме. Большую часть времени многие компрессоры общего назначения работают на нерасчетных режимах. Сравним теперь работу компрессора с принудительным газораспределением и компрессора с самодействующими клапанами на нерасчетном режиме. Предположим, что фактическое конечное давление рк ниже расчетного рк (рис. 7.3). При принудительном газораспределении процесс сжатия начнется в точке I. Через некоторое время давление в цилиндре компрессора достигнет давления Рк, однако нагнетательный клапан (или окно) еще будет закрыт. Сжатие газа будет продолжаться пока угол поворота вала компрессора не станет равным ф. Давление в цилиндре при этом Рк > Рк. После открытая нагнетательного клапана давление в цилиндре упадет (теоретически мгновенно) до давления р . Затем будет происходить нагнетание газа до тех пор, пока поршень не достигнет ВМТ. Здесь нагнетательный клапан закроется и далее будет иметь место расширение газа. Когда давление в рабочей камере сравняется с давлением р , всасывающий клапан еще будет закрыт и откроется лишь при угле ф. когда давление в цилиндре будет ниже р . После открытия всасывающего клапана давление в цилиндре поднимется до р и начнется процесс всасывания. Если бы компрессор был оснащен самодействующими клапанами, то процесс нагнетания начался бы сразу, как только давление в цилиндре достигло давления Рк, то есть в точке 2 и завершился бы, как и при принудительном газораспределении, в точке 3. Аналогично процесс всасывания начался бы в точке 4 и закончился в точке 1. Если сравнить индикаторные работы в случае принудительного газораспределения и с помощью самодействующих клапанов, то легко прийти к выводу, что в первом случае эта работа, на величину, соответствующую заштрихованной на рисунке площади, больше. Работа компрессора с принудительным газораспределением на нерасчетных режимах менее экономична, чем в случае, когда газораспределение осуществляется самодействующими клапанами. То же справедливо и для других нерасчетных режимов, [c.193]

Рассмотрим работу самого простого поршневого компрессора, имеющего один всасывающий и один нагнетательный клапан (рис. 1.76). Анализ удобнее начинать с предельного положения поршня в правой части цилиндра на индикаторной диаграмме работы компрессора в Р-У координатах положению поршня в крайнем правом конце цилиндра соответствует точка 1 при этом объем рабочего цилиндра наполнен газом при низком уровне давления Р . Движение поршня влево сразу же приводит к некоторому повышению давления в цилиндре, достаточному, чтобы закрыть всасывающий (на рис. 1.76 - нижний) клапан. Последующее движение поршня влево сжимает газ (политропа 1-2 на индикаторной диаграмме) до давления Р2, на которое с помощью пружины или другого элемента настроен нагнетательный клапан, открывающийся по достижении этого давления. Продолжающий движение влево поршень выталкивает сжатый до нужного давления Р2 газ в нагнетательный патрубок (линия 2-3). [c.163]

Поршневые компрессоры. В простейшем виде компрессор состоит из цилиндра, внутри к-рого совершает возвратно-поступательное движение поршень. При ходе поршня вправо газ заполняет цилиндр компрессора, а при обратном ходе поршня (влево) газ на части пути сжимается до требуемого давления и выталкивается через нагнетательный кланан в напорный коллектор. Такой компрессор наз. компрессором одинарного, или простого, действия. Если установить в противоположном конце цилиндра всасывающий и нагнетательный клапаны, то будут работать попеременно обе стороны поршня на сжатие газа, и компрессор за один оборот вала будет дважды всасывать и дважды сжимать и нагнетать газ в напорный трубопровод. Такие компрессоры наз. одноступенчатыми компрессорами двойного действия. Современные поршневые компрессоры обычно имеют самодействующие клапаны, открывающиеся под действием разности давлений газа и немедленно закрывающиеся под действием пружины в момент выравнивания давления ло обе стороны клапана. При Ра/Рг< применяют одноступенчатое сжатие газов, при р2/Р1>5—многоступенчатое. Последнее осуществляется в многоступенчатых поршневых компрессорах, представляющих собой последовательное соединение ряда одноступенчатых компрессоров с промежуточным (после каждой ступени) охлаждением газов. Охлаждение газа до на- [c.423]

Рассмотрим вначале работу поршневого компрессора при отсутствии регулятора, предполагая, что сжатый газ поступает в коллектор или газосборник, а затем в сеть и далее к отдельным потребителям. Массовый расход газа, поступающий из компрессора [c.275]

Под влиянием внешних воздействий установившийся режим может быть нарушен. Чаще всего это происходит в результате изменения нагрузки, т. е. потребления сжатого газа сетью. Такое воздействие называется главным или основным возмущением. Возмущающие воздействия могут возникать вследствие взаимодействия системы с окружающей средой. Например, в поршневом воздушном компрессоре при падении давления всасываемого воздуха или увеличении его температуры происходит уменьшение массового расхода нагнетаемого воздуха. Такое воздействие, как правило, вызывает меньшие возмущения и потому его называют дополнительным. Режимы работы регулируемого объекта между двумя установившимися режимами называют переходными. [c.276]

Наименьшая работа затрачивается при изотермическом сжатии газа поэтому для поршневых компрессоров изотерма является идеальной кривой сжатия, и степень совершенства теплового процесса в компрессоре характеризуется его изотермическим к. п. д., равным [c.134]

Поршневые вакуум-насосы. Машины для разрежения газов, как было отмечено выше, по принципу действия не отличаются от машин для сжатия газов работа вакуум-насоса вполне аналогична работе компрессора и сводится к тому, чтобы засосать газ при давлениях значительно ниже 1 ата и вытолкнуть его при давлении лишь немного большем 1 ата. [c.139]

Основы теории. Как известно, компрессоры предназначены для сообщения дополнительной энергии движу-ш емуся газу. Это происходит вследствие того, что газ в рабочем пространстве поршневого компрессора сжимается под действием движущегося поршня. Дополнительной энергии передается газу ровно столько, сколько затрачивается работы на сжатие газа. Процесс сжатия — расширения газа в компрессоре принято изображать в диаграммах чаще всего в координатах р—V (р — давление газа, V — удельный объем). [c.245]

Теоретическая диаграмма процесса, происходящего в этом компрессоре, изображена на рис. 7.18. На диаграмме аЬ — линия всасывания d — линия нагнетания 6с — линия выравнивания давления, повышение которого предполагается мгновенным be — линия сжатия газа в случае работы поршневого компрессора da — линия падения давления после выталкивания газа. [c.283]

Турбокомпрессоры, отличающиеся от турбогазодувок более высокой степенью сжатия, и, следовательно, большим числом рабочих колес, почти всегда работают с промежуточным охлаждением газа после группы ступеней (2—4), реже — после каждой ступени. Выражения (111.13) и (111.14) справедливы и в данном случае применительно к каждой группе ступеней, т. е. до каждого отвода газа в промежуточный холодильник. Рабочий процесс сжатия реального газа в многоступенчатом турбокомпрессоре с промежуточным охлаждением изображается в i—S-диаграмме так же, как и в случае многоступенчатого поршневого компрессора (см. рис. III-5, б). [c.153]

Пластинчатый компрессор (рис. III-14) состоит из ротора 2, эксцентрично расположенного в корпусе 1 таким образом, что между ними образуется серповидное пространство. В теле ротора по всей его длине сделаны радиальные или наклонные в сторону вращения пазы, в которые свободно вставляются стальные пластинкн < толщиной 1—3 мм, могущие скользить в своих пазах. При вращении ротора пластинки под действием центробежной силы выходят из пазов и плотно прижимаются к внутренней цилиндрической поверхности корпуса и его боковых крышек. Пластины делят серповидное пространство на замкнутые ячейки, объемы которых в направлении вращения с одной стороны расширяются, а о другой — уменьшаются (пластины при каждом обороте ротора рыходят из пазов и возвращаются в них). Газ, входящий по всасывающему патрубку 4 ъ расширившиеся ячейки, сжимается при вращении ротора и вытесняется в нагнетательный газопровод 5. В точке 6 вытеснение заканчивается, ячейка разобщается с нагнетательным пространством и после расширения остатка газа, благодаря увеличивающемуся объему вновь наполняется всасываемым газом. Зазор между ротором и цилиндром в его нижней части образует вредное пространство. Отношение объема ячейки в момент ее полного расширения к объему в начале всасывания (после расширения остатка) определяет степень сжатия газа, а угол между этими двумя положениями называется углом всасывания. Таким образом, рассматриваемая машина работает по принципу поршневого компрессора газ сжимается в результате уменьшения рабочего объема. Достигаемая на практике степень сжатия газа обычно равна 3—4. [c.160]

На установках, работающих с использованием внешней работы газа, применяют сравнительно невысокие давления. Работа, затраченная компрессором на сжатие газа, при этом частично возвращается двигателем, кроме-того достигается значительно большее понижение температуры, чем при простом дросселировании так при адиабатическом расширении с давления 40 ата до 1 йг , воздух с начальной температурой 15° охлаждается до —172°, вместо - -7° под влиянием дросселирования. Расширение газа осуществляется поршневыми машинами (детандерами), смазываемыми петролейным эфиром, или более совершенными детандерами турбинного типа, работающими без смазки. [c.37]

При работе поршневого компрессора всегда есть опасность чрезмерного повышения давления и температуры сжимаемого газа в любой из ступеней сжатия в результате различных неисправностей. От этих причин, а также при чрезмерной смазке и при плохом качестве масЛа в нагнетательных трубопроводах и различных емкостях может появляться нагар. В сжимаемом газе может быть пыль и продукты разложения масла. Это делает возможным взрывы компрессор ных установок, возникающих, главным образом, в нагнетательных трубопроводах и в различных емкостях, где температура газа превышает 70—80° С. Утечка сжимаемого газа через различные неплотности может привести к образованию в смеси с воздухом взрывоопасных концентраций. Поэтому при эксплуатации компрессорных установок должны тщательно контролироваться давление воздуха или газа (конечное и по ступеням), его температура, очистка от пыли и конденсата, правильность работы системы смазки, качество масла, плотность всех газопроводов и заземление машины. [c.228]

Турбинные компрессоры имеют меньший к. п. д., чем хорошо выполненные поршневые машины, что особенно заметно при малой производительности и большой степени сжатия (т. е. при небольших проходных сечениях в колесах и при большом их числе). Зато они имеют ряд преимуществ по сравнению с поршневыми машинами. Эти преимущества следующие простота конструкции, надежность работы, удобство эксплуатации, больший межремонтный период, малые габаритные размеры и вес, уравновешенность машины и, следовательно, легкий фундамент, непрерывная и плавная подача газа, отсутствие загрязнения газа смазкой. Благодаря этим преимуществам при производительности более 16 м /сек эксплуатация турбокомпрессоров оказывается иногда более экономичной, чем эксплуатация поршневых компрессоров, несмотря на больший к. п. д. последних. [c.257]

С увеличением числа ступеней уменьшается работа, потребная нз сжатие газа. Для того чтобы убедиться в этом, рассмотрим диаграмму работы трехступенчатого поршневого компрессора в координатах р — V [c.636]

Взрыв возник в цилиндрах компрессоров, а также в аппарате и трубопроводах в системе сжатого газа. В момент, предшествовавший взрыву, внезапно повысилось содержание кислорода в вырабатываемом азоте с 2 д 237о, так как нарушился технологический режим работы блока воздухораз-деления. Азот, обогащенный, кислородом, от блоков разделения по приемному коллектору и трубопроводам поступал на сжатие в поршневые компрессоры и цилиндры, детали которых смазывались маслом. При контакте кислорода со смазочным маслом в системе компрессии на нагнетательной стороне образовались взрывоопасная смесь, которая взорвалась при повышении температуры в процессе сжатия газа. [c.147]

Анализ данных испытаний поршневых компрессоров показывает, что для данной машины величина мало зависит от е . Величина же зависит от степени сжатия газа в компрессоре. Поэтому, если в первом приближении для данного компрессора при По = onst величину принять постоянной, то из уравнения (166) следует, что величина г , зависит от нагрузки компрессора, т. е. от т) (,д. возрастает с увеличением Л/ ц , и наибольшую величину его компрессор имеет при работе с наибольшей допустимой степенью повышения давления. [c.58]

Длительное время не удавалось наладить нормаль,-ную работу установок компримирования контактного газа в производстве дивинила из бутана вследствие частого выхода из строя межступенчатых кожухотрубных холодильников. Здесь применялись трехстуненча-гые поршневые компрессоры марки КГ-100/13 с вертикальными межступенчатыми холодильниками, имеющими горизонтальные перегородки. Сжатый контактный газ троходнл по межтрубному пространству, охлаждающая вода — по трубкам. [c.93]

Та же фирма провела более глубокие исследования внешнеадиабатического сжатия газа в поршневом газовом компрессоре с целью уменьшения эксплуатационных расходов на внешнее охлаждение компрессорных машин. Детали исследуемого компрессора были точно измерены для определения степени износа при работе компрессора без охлаждения. Затем поршневой компрессор эксплуатировался без водяного охлаждения. 30 дней и снова его детали были измерены. В результате сопоставления данных первого и второго измерений оказалось, что величина износа находилась в таких же пределах, что и при работе компрессора с водяным охлаждением цилиндров. Далее испытания внешнеадиабатического сжатия были продолжены еще 60 дней, и после этого не было обнаружено ускоренного износа деталей. [c.135]

Работа одноступенчатого поршневого компрессора. Работу поршневого компрессора простого действия можно характеризовать индикаторной диа раммой в системе координат р—V. При построении теоретической индикаторной диаграммы предполагают, что сопротивление проходу газа при всасывании и нагнетании отсутствует, давление на линиях всасывания и нагнетания остается постоянным, в конце сжатия весь газ выталкивае тся из цилиндра (отсутствует вредное пространство), процессы всасывания и нагнетания осуществляются изотермически (рис. П1-20). [c.108]

В поршневых компрессорах смазочное масло находится в прямом соприкосновении со сжатым газом, имеющим высокую температуру. Основным эксплуатащ10нным свойством масел, влияющим на долговечную, эффективную и безопасную работу комрес-соров, является их стабильность и способность предотвращать или сводить к минимуму коксообразные отложения в нагнетательньи линиях компрессоров. Причиной пожаров, возникающих в смазываемых маслом компрессорах, обычно является образование твердых продуктов распада и уплотнение масла при его эксплуатации. [c.179]

С увеличением числа ступеней уменьшается работа, потребная на сжатие газа. Для того чтобы убедиться в этом, рассмотрим диаграмму работы трехступенчатого поршневого компрессора в координатах р—v (рис. 67) без учета влияния вредного пространства и потерь в промежуточных холодильниках. Процесс всасывания изображается прямой аЬ, а процесс сжатия в первой ступени от давления до p. —кривой Ьс. Охлаждение в холодильнике после первой ступени будет происходить при P2= onst (прямая d), процесс сжатия во второй ступени—по кривой de и т. д. [c.130]

Сравнивая диаграммы поршневого компрессора и рассмотренной машины, видим, что заштрихованная часть является работой, которая теряется при сжатии в восьмерочном компрессоре. На диаграмме площадь abed представляет собой работу, необходимую для сжатия газа, вошедшего во всасывающую полость, а площадь abed — работу, требуемую для сжатия всего газа, находящегося в полости сжатия. [c.283]

Работа поршневого компрессора может быть представлена рУ-диаграммой, выражающей зависимость давления р, откладываемого по оси ординат, от объема V, откладываемого по оси абсцисс (рис. 32). В идеальном компрессоре поршень вплотную подходит к крышке цилиндра, и в нем отсутствуют механическпе и гидравлические потери. В крайнем правом положении поршня газ занимает объем VI. Двигаясь справа налево (линия 1—2), поршень сжимает газ до объема 2 и давления ра. Двигаясь до крайнего левого ноло-жения, поршень выдавливает сжатый газ (линия 2—3). Линия 3—4 соответствует мгновенному падению давления до р1 при начале движения поршня слева направо далее происходит процесс всасывания по ЛИПИН 4—1. [c.59]

В практике работы опытных установок высокохх) давления наибольшее распространение получили поршневые компрессоры объемногю действия, т. е. подающие газ из пространства низкого давления в пространство более высокого давления путем периодически повторяюхщ1хся увеличений и уменьшений рабочей полости цилиндра. При увеличении объема рабочая полость сообщается со всасывающим трубопроводом и производится всасывание газа. При уменьшении объема содержащийся в рабочей полости газ подвергается сжатию и вытесняется в нагнетательный трубопровод. Такое изменение рабочего объема цилиндра осуществляется с помощью поршня или плунжера. При этом поршень совершает внутри цилиндра возвратно-поступательное движение. [c.15]

Ниже приводится расчет поршневых сил и сил трения, возникающих по ступеням компрессора (рассмотренного выше) во время его работы и общая нагрузка на кривошипно-шатунный механизм (на шатунный или мотылевый подшипники), которая определяет его возможности при использовании. Поршневые силы определяют только при ходе поршня вперед (в сторону от кривошипа) в момент сжатия газа, которые по ступеням принимаются со знаком плюс (+), часть I ступени и II ступень в это время имеют знак минус (-). На рис. 11.7 представлена схема расположения цилиндровой группы компрессора. [c.28]

Из газовой магистрали ПГ по соединительному газопроводу 1 поступает для очистки последовательно в сепаратор 2 и пылеуловитель 3, затем сжимается в компрессорах 4, разделяющих его на необходимое число групп по числу ступеней сжатия, до конечного давления 12-15 МПа. Для уменьшения работы сжатия нафевающийся в процессе сжатия газ охлаждают после каждой ступени сжатия в водяных или воздушных (ABO) холодильниках 5. Охлаждение газа в концевом холодильнике необходимо для лучшей его осушки от влаги и очистки от уносимого из компрессорных цилиндров смазочного масла, которые производятся в циклонном сепараторе 6, угольном адсорбере 7 и керамическом фильтре 8. Необходимость в этих процессах вызвана опасностью забивания газовых трактов газовыми гидратами при положительной температуре (15 °С) и уменьшением проницаемости поровых каналов у забоя скважины за счет попадания в них частиц масла, что приводит к необходимости увеличения давления закачки и одновременному уменьшению производительности при росте энергозатрат. Поэтому целесообразно применение поршневых компрессоров без смазки цилиндров, т. е. тех же газомотокомпрес-соров или компрессоров с электроприводом, но оборудованных фотопластовыми кольцами с гра- [c.421]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология