Процесс сжатия в центробежном компрессоре

Для оценки совершенства центробежного компрессора вводят понятие политропного к. п. д. Введение этого понятия объясняется тем, что конечный результат процесса сжатия в компрессоре, т. е. развиваемый компрессором напор, зависит не от тепловых процессов, происходящих в колесе, а только от газодинамических процессов, протекающих при движении газа в рабочих каналах, потому что удельная работа, затрачиваемая в центробежном компрессоре, рассматривается как полный напор [см. (11.3)], развиваемый машиной. Поэтому мощность компрессора [c.246]

Особую группу К. м. составляют компрессоры холодильных установок (см. Холодильные процессы), или холодильные компрессоры. Последние предназначены для сжатия паров холодильных агентов (хладонов, аммиака, пропана, этана, этилена, метана и т.д.) до давления конденсации и для их циркуляции. Осн. типы этих компрессоров поршневые, роторные (винтовые) и центробежные. Конструктивно они не отличаются от рассмотренных выше, однако нх конфигурация, масса, габаритные размеры и прочностные характеристики определяются св-вами холодильных агентов. [c.447]

На газоперерабатывающих заводах центробежные компрессоры применяют на холодильных установках для компремирования хладагентов - аммиака, пропана, этана, для сжатия природного газа в процессах выделения гелия, этана и ряде других процессов. [c.112]

Сжатие газов может производиться в компрессорах объемного и центробежного типов, принципы действия которых аналогичны принципам действия объемных и центробежных насосов. Процесс сжатия газов имеет, однако, и существенное отличие от процесса повышения давления капельных жидкостей в насосах. Оно связано с тем, что газы и пары обладают свойством значительно уменьшать свой объем по мере повышения давления, тогда как у капельных жидкостей сжимаемость настолько мала, что в расчетах их удельный объем обычно считается постоянным. [c.161]

В настоящее время трудно назвать отрасль народного хозяйства, в которой бы не применялись центробежные нагнетатели и компрессоры. Довольно широкое применение центробежные компрессорные машины нашли в металлургической, химической, газовой, нефтяной и машиностроительной промышленности. Согласно принятой терминологий, нагнетателями называются машины, предназначенные для, сжатия воздуха или газа без охлаждения рабочей среды в процессе сжатия, у которых отношение абсолютного давления на нагнетании Рк к абсолютному давлению на всасывании Рн находится [c.174]

Турбокомпрессор (рис. 6-9) является машиной центробежного действия. Ротор компрессора вращается с большой скоростью (6000— 12 ООО оборотов в 1 мин). Сжатие газа производится в нескольких ступенях с промежуточным охлаждением между ними. При вращении ротора газ, поступающий к его центру через всасывающий патрубок, увлекается лопатками, отбрасывается к периферии и выходит в нагнетательный патрубок. Для предотвращения конденсации влаги в компрессоре газ перед вводом в компрессор подогревают до 40—45° С при этом вследствие понижения относительной влажности выделения влаги в процессе сжатия газа не происходит. [c.90]

Центробежные компрессоры, являясь вообще машинами для сжатия газов, подчиняются общим закономерностям, описанным в гл. 9. Для них справедливы зависимости, касающиеся основных показателей их работы развиваемого напора, производительности, потребляемой мощности и к. п. д. Однако процесс компримирования газа в центробежном компрессоре имеет свои специфические отличия. [c.243]

ПРОЦЕСС СЖАТИЯ В ЦЕНТРОБЕЖНОМ КОМПРЕССОРЕ [c.243]

В связи с этим в центробежном компрессоре отсутствуют резко выраженные процессы, составляющие цикл работы. Так, нет отдельно выделенных процессов всасывания и нагнетания (выталкивания) сжатого газа в нагнетательную камеру. В центробежных компрессорах отсутствует процесс расширения газа в рабочей камере. Процесс сжатия происходит в непрерывно движущемся [c.243]

Рис. 11.2. Диаграмма процесса сжатия в центробежном компрессоре

Если пренебречь этим незначительным теплообменом, который имеется при работе центробежного компрессора, то процесс сжатия будет характеризоваться адиабатой 1—2, а полная работа, затраченная в цикле, площадью 5—1—2—3—4. [c.243]

Ранее было отмечено, что процесс сжатия в ступени центробежного компрессора можно рассматривать как адиабатный. Поэтому, используя определение адиабатного к. п. д. по (9.92), мощность, затрачиваемую компрессором, можно определить по формуле [c.246]

В компрессорах в процессе сжатия газа тепло извне специально не подводится. Подогрев вызвал бы увеличение затрат работы на сжатие и перемещение газа. Однако в действительных машинах подогрев газа происходит от тепла, выделяющегося в результате трения. Причем в центробежных и в осевых компрессорах тепло подводится главным образом вследствие газодинамических сопротивлений в проточной части машины. В поршневых и ротационных компрессорах это тепло в основном получается от трения поршневых колец о стенки цилиндров поршневых компрессоров или трения пластин в цилиндрах ротационных пластинчатых компрессоров. Следовательно, площадь диаграммы под линией процесса Г—1—3—3 численно равна теплоте трения, подводимой к газу [c.34]

Машины для сжатия газов называются компрессорными. В зависимости от принципа сжатия их можно разделить на две основные группы 1) машины объемного сжатия — повышение давления газа происходит за счет уменьшения объема рабочего пространства и, следовательно, сжатие и подача сжатого газа являются периодическими процессами. К этой группе машин относятся поршневые компрессоры с возвратно-поступательным движением поршней и различные типы ротационных компрессоров с враш,ающимися поршнями 2) машины кинетического сжатия — процесс сжатия газов происходит при принудительном установившемся движении, полученная кинетическая энергия переходит в энергию давления. Машины, работающие по такому принципу, строго говоря, также имеют неустановившийся периодический характер движения газа. Однако частота пульсации газа в них настолько велика, а амплитуды колебаний давления и расхода сравнительно малы, что в практических условиях поток газа можно считать установившимся. К этой группе относятся центробежные и осевые компрессорные машины. [c.5]

Компрессорные машины выполняют с охлаждением и без него. Как правило, все поршневые компрессоры имеют специальные устройства для охлаждения газа в процессе сжатия. В центробежных и осевых компрессорных машинах сжимаемый газ охлаждают только при сравнительно больших отношениях давлений. [c.7]

Давления в сжимаемом газе будут выравниваться очень быстро по сравнению с его перемещением. Практически можно считать, что процесс сжатия в цилиндре компрессора происходит при равномерном распределении давлений во всей массе газа, поэтому внутренним движением газовых частиц пренебрегают. Таким образом, применение формул физики и термодинамики для процессов сжатия в поршневых компрессорах практически вполне оправдано. В ротационных компрессорах, вследствие вращательного движения, скорости отдельных частиц сжимаемого газа разные, а скорости роторных элементов в 2—3 раза больше скоростей поршня. Несмотря на это для них сохраняются те же формулы скорости выравнивания давления по сравнению со скоростями внутреннего движения сжимаемой газовой массы велики неравенство давлений вследствие разных центробежных сил, действующих на частицы газа, мало и в конце процесса давления быстро выравнивается. [c.259]

Как будет показано ниже, при сжатии газа в центробежных и осевых компрессорах скорости движения частиц и их разности в различных точках газового потока будут значительно выше, чем в поршневых компрессорах. Следовательно, здесь нельзя считать, что процесс сжатия происходит при одинаковом распределении основных физических параметров, а необходимо рассматривать изменение этих величин в отдельных точках газового потока при повышении давления. [c.259]

Для вывода основных зависимостей движения струи газов и паров, на основе которого далее исследуются процессы сжатия в центробежных и осевых компрессорах, будем исходить из представления струйки газа или пара как такого потока, в котором все основные физико-механические параметры зависят только от криволинейной координаты этой струйки s (рис. 119) и времени. В любом поперечном сечении струйки F изменением названных параметров можно пренебречь и вычислять их значение в точке М пересечения этого сечения с криволинейной осью струйки. [c.261]

СЖАТИЕ В СТУПЕНИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА Процессы сжатия. Понятие о к. п. д. [c.328]

Этот тип машин по характеру процесса сжатия ближе всего подходит к центробежным компрессорам. Сушественным отличием осевых машин от центробежных является направление потока газа. В центробежных компрессорах газ течет в рабочих колесах от центра вращения в радиальной плоскости к периферии. В осевых компрессорах главное направление газа параллельно оси вращения траектория отдельных частиц газового потока лежит на цилиндрических поверхностях, оси которых совпадают с осью вращения машины. Поэтому частицы газа на входе и выходе из рабочего аппарата колеса имеют одну и ту же переносную скорость и — щ) и находятся на равном расстоянии от оси вращения. Треугольники скоростей на входе и выходе из рабочего или направляющего аппарата для всех частиц газа, лежащих на одной и той же цилиндрической поверхности, представлены на рис. 197. [c.443]

В уравнения (V—8 и V—8a) входят значения удельных весов при входе и выходе из элемента рабочего аппарата. Если допустить, что процесс сжатия в элементе происходит по политропе, то между отношениями удельных весов и соответствующих давлений так же, как в случае сжатия в центробежном компрессоре (IV—24), существует зависимость [c.450]

Различают два типа ротационных компрессоров для холодильных машин с вращающимся ротором и катящимся ротором (рис. 47). Р о-тационные компрессоры с вращающимся ротором применяются в крупных холодильных машинах в качестве первой ступени сжатия. Ось врашения ротора смещена относительно оси расточки цилиндра на величину эксцентриситета е, благодаря чему образуется серповидная полость между ротором и цилиндром. В роторе сделаны пазы, в которых свободно перемещаются лопасти. Во время вращения ротора лопасти под действием центробежной силы выдвигаются из пазов и прижимаются к внутренней поверхности цилиндра, образуя рабочие ячейки, объем которых изменяется от нуля до максимума. При увеличении объема ячейка заполняется парами холодильного агента из всасывающего патрубка. При достижении максимального объема ячейка отсекается от окна всасывания лопастью. При дальнейшем перемещении ячейки, объем ее уменьшается (процесс сжатия), и, когда она достигнет нагнетательного окна, начнется процесс нагнетания. [c.88]

В зависимости от конструкции, назначения и характеристики центробежные компрессоры с напором более 100 мм вод. ст. делятся на турбокомпрессоры, в которых в процессе сжатия охлаждается газ, и нагнетатели, в которых отсутствует охлаждение газа в процессе сжатия. [c.231]

Даны термодинамические уравнения для процессов сжатия, теория ступени центробежного компрессора, рассмотрены потери в ступени, приведены характеристики и показан ход расчета одноступенчатого компрессора. [c.2]

Механические потери в центробежных и осевых компрессорах относительно малы. У больших машин механические потери составляют в ряде случаев менее 1%, а у малых машин — 2% н более. Коэффициентом полезного действия на муфте называется отношение мощности, затрачиваемой в идеальном компрессоре, который работает без потерь, к общей действительной мощности, подведенной к компрессору от привода. Считается, что в машинах, работающих без охлаждения газа, идеальное сжатие протекает адиабатически, а в компрессорах, работающих с охлаждением газа в процессе сжатия, — изотермически при постоянной температуре, равной температуре газа на всасывании. [c.52]

Теория осевых компрессоров и лопаточных решеток представляет собой самостоятельную область в теории лопаточных компрессоров, и изложение ее выходит за рамки этой книги. При рассмотрении принципов сжатия в осевой ступени ставится цель только объяснить различие в протекании процессов сжатия в осевой и центробежной ступенях. [c.71]

Как известно, расход энергии при изотермическом сжатии меньше, чем при адиабатическом. При изотермическом сжатии все тепло, эквивалентное работе сжатия, следует отводить непосредственно в процессе сжатия. Это означает, что большую часть тепла необходимо отводить уже при сжатии в рабочем колесе. Поэтому очевидно, что практически в центробежном компрессоре нельзя достичь изотермического сжатия. Расход энергии будет тем меньше, чем больше действительный процесс будет приближаться к изотермическому, т. е., чем меньше будет повышаться температура газа в процессе сжатия. [c.83]

Прежде всего необходимо уяснить себе принципиальное различие процессов сжатия в объемном (поршневом) и центробежном компрессорах. Полагая сжатие адиабатическим, легко определить степень повышения давления е в объемном компрессоре [c.97]

Из этого уравнения видно, что степень повышения давления является функцией величин, характеризующих непосредственно центробежный компрессор (коэффициент напора г] и окружная скорость Ыг), физических свойств сжимаемого газа (газовая постоянная К и показатель адиабаты Щ и начальной температуры Г . На процесс сжатия в центробежных компрессорах влияет не только показатель адиабаты к, но и газовая постоянная т. е. и плотность газа. [c.98]

Центробежные компрессоры с паровым и электрическим приводом являются основным видом компрессорных машин Б металлургическом и коксохимическом производствах здесь они служат для подачи дутьевого воздуха и газов — основных или побочных продуктов технологического цикла. Эти машины получают распространение в системах дальнего газоснабжения. Осевые компрессоры широко используются в газотурбинных установках. Поршневые компрессоры применяются в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности для сжатия воздуха, приводящего в действие пневматический инструмент и прессы. В химической промышленности газовые многоступенчатые компрессоры используются в циклах синтеза химических продуктов при высоком давлении. В последнее время сжатый воздух, получаемый от поршневых компрессоров, находит применение в текстильной промышленности как энергоноситель для проведения ткацкого процесса. [c.22]

На рис. 150 показан воздушный пятиступенчатый центробежный компрессор фирмы Броун-Бовери с промежуточным охлаждением. Процесс сжатия в нем приближается к изотермическому, так как после каждой ступени сжатия, за исключением последней, установлены воздухоохладители, расположенные под и над машиной. [c.297]

Уравнение первого закона термодинамики (2.15) является уравнением энергии в тепловой форме, в котором при расчетах центробежных компрессоров обычно принимают / ар = О, т. е. считают процессы, происходящие в компрессоре, адиабатноизолированными от окружающей среды [431. Уравнение (2.8) обобщенного политропного процесса связывает основные параметры реального газа при сжатии или расширении. [c.59]

Ступени холодильных центробежных компрессоров состоят из ряда последовательно соединенных элементов, причем в однях происходят процессы сжатия, в других — расширения, а в третьих плотность существенно не меняется. Так, во входном устройстве промежуточной ступени поток движется с увеличением скорости. Это соответствует конфузорному течению, или процессу расширения, при котором плотность падает. В рабочем колесе за счет подвода механической энергии плотность обычно увеличивается [c.60]

Сжатие воздуха в неохлаждаемом центробежном компрессоре ГТД происходит внешнеадиабатически (внешний теплообмен oq = 0) с показателем k >k. В качестве эталонного процесса принимаем адиабатический процесс сжатия с показателем k. [c.250]

Поскольку в центробежных и осевых компрессорах искусственное охлаждение газа в процессе сжатия применяют редко, а естественный теплообмен с внешней средой (путем лучеиспускания, конвекции и теплопроводности) сравнительно невелик, то процесс сжатия газа в ступени и в одном корпусе компрессора считают внешнеадиабатическим = 0). Тогда [c.197]

Сжатие коксового газа связано с большими энергозатратами, зависящими от того, какая избрана конструкция компрессора и во сколько ступеней газ сжимают до заданного конечного дабления. При использовании современных центробежных компрессоров и сжатии в две ступени до конечного давления 0,8—1,0 МПа (промежуточное давление - 0,35-0,4 МПа) мощность привода составляет для потока газа 130тыс.нм /ч около 16 тыс. кВт. Перерасход энергии по стоимости сопоставим с выигрышем, получаемым при улавливании бензола под давлением или даже превосходит его. Поэтому в коксохимической промышленности улавливание под давлением чаще применяют в тех случаях, когда газ далее используется потребителем под давлением выше атмосферного. Так, при использовании коксового газа в качестве источника водорода его разделение проводят под давлением 1,2—2,0 МПа. Если газ предполагается использовать в качестве восстановителя или источника энергии для доменного процесса, то он должен иметь давление не менее 0,5 МПа. Наконец, если избыточный коксовый газ передается в сеть дальнего газоснабжения, то его давление должно быть повышено до 1,6—2,0 МПа. Во всех этих с. учаях предварительное сжатие и обработка под давлением оказываются исключительно рациональным мероприятием. [c.158]

Поскольку в процессе сжатия газа вода нагревается примерно на 10° С, в системе устанавливают холодильники для ее охлаждения и насосы для циркуляции. Это значительно удорожает компримирование и создает трудности при эксплуатации — необходимость установки резервных циркуляционных насосов или блокировки водокольцевого насоса с водяным насосом. Кроме того, газ насыщается водяными парами за счет повышенной температуры (30—45° С) и большого механического уноса. Вода может попасть в абсорбент на стадии выделения ацетилена, что вызовет повышение расхода пара на концентрирование (упаривание) абсорбента. В связи с этим для сжатия ацетилена до небольших давлений (порядка 1,5 ат) применяют центробежные компрессоры производительностью дo2000J i / i. Для соблюдения строгого температурного режима в машине имеются встроенные холодильники (обычно — это охлаждаемые изнутри диффузоры между колесами машины), которые охлаждают циркулирующим конденсатом или обессоленной водой. [c.348]

Все больщее применение находят горизонтальные компрессоры со встречнодвижущимися и свободнодвижущимися поршнями, а также угловые многоступенчатые поршневые компрессоры. Для газоразделительных процессов созданы компрессорные установки комбинированного сжатия газа в центробежных и поршневых компрессорах большой производительности. В циркуляционных установках для синтетических веществ вместо поршневых теперь используют циркуляционные центробежные компрессоры. [c.7]

Внутренний к. п. д. (] является универсальной характеристикой, справедливой для любых типа компрессора (центробежного, поршневого, осевого и т. д.) напорности (в частности, и для вентилятора) сжимаемой среды. Он не зависит от охлаждения в процессе сжатия. Однако при использовании уравнения (IV—31) возникают [c.331]

Центробежный компрессор дороже парового эжектора, но последний, вероятно, потребует несколько большего расхода водяного пара и будет давать ббльшую нагрузку на конденсатор, делающую необходимым пользование конденсатором ббльших размеров и требующую большего количества охлаждающей воды. Оба эти вакуумных процесса гораздо легче осуществимы, чем обычный процесс сжатия, и они дают возможность экономично работать с меняющейся нагрузкой, которая типична, например, при кондицконировании воздуха. [c.517]

МПа). В промышленности распространение получили поршневые и центробежные компрессоры. Центробежные компрессоры эффективно сжимают газы до давления 3,5 МПа, а поршневые создают любые давления. Процесс сжатия газа сопровождается выделением теплоты и повышением его температуры. Ограничению роста температуры способствует межступенчатое сжатие и охлаждение газа в холодильниках, обычно кожухотрубных. Чаще всего применяют одно-, двух- или трехступенчатые компрессоры. Схема трехступенчатого компрессора приведена на рис. 3.12. [c.178]

На газопаполнптельнои станции построено специальное отделение для обработки емкостей сжиженного газа. Емкость, поступившую от завода-изготовителя, ввозят в цех на автопогрузчике, поднимают при помощи лебедки и оставляют подвешенной в течение всего процесса ее обработки. Мощная струя сжатого воздуха с нхвлезной стружкой хорошо очищает поверхность от всякой ржавчины, окалины, грязи и краски, создавая слегка шероховатую поверхность, очень хорошо удерживающую слой распыленного цинка. Во время очистки оператор одевает маску, в которую с помощью небольшого центробежного компрессора нагнетается очищенный воздух. Если к всасывающему патрубку колшрессора присоединить шланг от маски, то он может быть легко превращен в пылесос, позволяющий периодически очищать одежду оператора от ныли. [c.47]

Число технических процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве и транспорте, требующих сжатого или разреженного воздуха или других газов либо паров, постоянно возрастает. Часто даже в крупных производствах требуется газ в сравнительно небольших количествах, что исключает возможность применения центробежных компрессоров. При сжатии газов малых и средних объемов в компрессорах с воз-вратно-поступательным движением поршня достигаются удовлетворительные значения удельного расхода энергии, но вес машин получается очень большим. Если давление нагнетания не очень велико, значительно целесообразнее при небольшой и средней производительности применять ротационные компрессоры. Согласно принятой в работе [1] классификации, это объемные компрессоры с одним или двумя, иногда тремя роторами, вращающимися вокруг осей, параллельных оси цилиндра. Если машиной отсасывается газ с давления ниже атмосферного, а давление нагнетания примерно равно атмосферному, то такие машины называются вакуум-насосами. [c.4]

Турбомашины различных конструкций в виде гидравлических турбин Пельтона, Френсиса и Каплана, а также паровых турбин и центробежных компрессоров развивались на протяжении десятилетий, прежде чем был создан осевой компрессор. Мысль о сжатии воздуха или газа несколькими осевыми колесами с большим числом лопаток, высказанная еще в 1897 г. Парсонсом, привела его к созданию многоступенчатбго осевого компрессора. На границе XIX и XX столетий Рато также построил свой первый осевой компрессор. Осевые компрессоры в то время значительно уступали центробежным компрессорам. Лишь в результате успехов теоретической аэродинамики и теории подъемной силы крыла, в особенности благодаря планомерной научно-исследовательской работе, стало возможным глубже проникнуть в процессы, происходящие в многоступенчатом высоконапорном осевом компрессоре. [c.144]