Процессы сжатия и расширения газа в поршневом компрессоре

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]

Процесс сжатия — расширения газа в компрессоре изображают обычно на диаграммах в координатах р—V. Рассмотрим теоретический процесс работы поршневого компрессора (рис. 119). Поршень из крайнего правого положения (точка 1) начинает двигаться влево. Впускной клапан В закрывается, и начинается процесс сжатия газа в [c.120]

Рабочий процесс в поршневом детандере обратен процессу сжатия воздуха в поршневом компрессоре. На рис. 6.1 показана расчетная индикаторная диаграмма детандера, а под ней схематически изображен цилиндр детандера с поршнем и клапанами. Впуску сжатого воздуха через клапан 1 соответствует точка Е. Период впуска продолжается до точки Б по линии Е—А—Б. В точке Б, когда поршень пройдет путь О), клапан 1 закроется и произойдет отсечка далее поршень будет двигаться на пути вследствие расширения газа в цилиндре детандера. [c.338]

Рабочий процесс, протекающий в цилиндре поршневого компрессора, может быть представлен в ро-координатах индикаторной диаграммой (рис. 1), где 4—1 — линия всасывания, 1—2 — линия сжатия, 2—3 — линия нагнетания и 3 —4 — линия расширения газа из мертвого пространства. На рис. 1 показан также метод построения индикаторной диаграммы. [c.105]

Охлаждение при изоэнтропическом расширении. Расширение предварительно сжатых гааов проводится в поршневых или турбинных детандерах — машинах, устроенных подобно поршневым или турбинным компрессорам. Изменение состояния газов в этом процессе приближается к адиабатическому, и соответственно этому температура расширенного газа в конце процесса может быть определена как [c.206]

Политропный процесс. Процессы сжатия и расширения газа в реальном поршневом компрессоре происходят как с подводом теплоты к газу, так и с ее отводом от него. Это вызвано теплообменом газа со стенками рабочей камеры. Для схематизации таких [c.19]

Рабочие процессы в ступени поршневого компрессора состоят из периодически повторяющихся процессов расширения газа из мертвого пространства, всасывания свежего газа, сжатия и нагнетания. Органы газораспределения предназначены для присоединения рабочей камеры к полостям всасывания и нагнетания во время протекания соответствующих процессов и отсоединения камеры от названных полостей при сжатии и расширении газа. [c.191]

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]

Поршневые компрессоры выполняются обычно с водяным охлаждением цилиндра и его крышки. При этом обеспечивается довольно интенсивный теплообмен и процессы сжатия и расширения являются политропными со средними значениями показателен /г=1,35 и п=1,2 (для двухатомных газов). [c.339]

Действительная индикаторная диаграмма одноступенчатого поршневого компрессора будет значительно отличаться от теоретической диаграммы, рассмотренной ранее. Когда заканчивается процесс сжатия и нагнетания, не все количество газа оказывается вытолкнутым из цилиндра компрессора. Часть его остается в зазорах между поршнем и цилиндром, которых невозможно избежать, в клапанных гнездах и в каналах самих клапанов. Суммарный объем этих полостей называется вредным пространством цилиндра. Так как в цилиндре имеется вредное пространство, всасывание газа начнется не с мертвого положения поршня, а лишь после того как давление газа, оставшегося во вредном пространстве, вследствие расширения снизится до давления, равного давлению всасывания. Наличие вредного пространства приводит к уменьшению использования рабочего объема цилиндра, так как за время всасывания в цилиндр поступает меньшее количество газа. [c.275]

В одноступенчатом поршневом компрессоре, предназначаемом для сжатия метана, вредное пространство составляет 8,5% от объема, описываемого поршнем. Считая процесс расширения газа из вредного пространства адиабатическим, определить, при каком предельном давлении нагнетания производительность компрессора станет равной нулю. Давление всасывания атмосферное. [c.86]

Действительный процесс поршневого компрессора приведен на рис. 20. Здесь линии I—2 — политропическое сжатие, 2—3 — нагнетание, 3—4 — расширение газа из вредного пространства, 4—1 — всасывание газа в цилиндр. [c.111]

Поршневой компрессор (однопоршневой, с одной ступенью сжатия) приведен на рис. 10.1. При возвратно-поступательном движении поршня осуществляются фазы процесса расширение, всасывание, сжатие и выталкивание. Способ действия поршневого компрессора основанный на вытеснении газа поршнем, позволяет строить конструкции с малым диаметром и ходом поршня, развивающие вы.со- кое давление при относительно малой подаче. [c.296]

В кислородных станциях наиболее подвержены колебаниям роторы быстроходных турбокомпрессоров и турбодетандеров агрегаты с поршневыми машинами — компрессорами и детандерами трубопроводы, питаемые поршневыми машинами легкие основания транспортных станций и установленное на них оборудование. Среди разнообразных причин возбуждения колебаний можно выделить две основные группы силы внешние и силы внутренние. Внешние силы действуют на детали машин независимо от того, совершают они колебания или нет. Так, неуравновешенное колесо или неуравновешенные поршни с одинаковой силой действуют как на жесткий., спокойно вращающийся вал, так и на упругий, колеблющийся вал. Для деталей машин характерны следующие внешние силы силы инерции неуравновешенных вращающихся или периодически движущихся деталей силы инерции, порожденные колебаниями соседних машин силы инерции, возникающие при неравномерном движении деталей по причине плохого изготовления сцепных муфт и зубчатых передач силы, действующие при периодически совершаемом рабочем процессе сжатии или расширении газа в поршневых машинах и др. Под действием внешних сил возникают вынужденные колебания, имеющие ту же частоту, что и частота изменения внешней силы или, в отдельных случаях, кратную этой частоте. При возникновении колебательного движения появляются новые, внутренние силы инерции, которые вместе с внешними силами уравновешиваются внутренними силами упругого сопротивления деформирующихся деталей и силами трения. [c.332]

ПРОЦЕССЫ СЖАТИЯ И РАСШИРЕНИЯ ГАЗА В ПОРШНЕВОМ КОМПРЕССОРЕ [c.211]

В большинстве случаев поршневые компрессоры выполняются с водяным охлаждением. При этом обеспечивается довольно интенсивный теплообмен процессы сжатия и расширения являются политропными со средними значениями показателей п=1,35 и Пр=1,2 (для двухатомных газов). В компрессорах со слабо действующим воздушным охлаждением сжатие может протекать по адиабате и даже по политропе с показателем п>к. [c.244]

Для традиционных силовых установок с передачей механической энергии на ведущие колеса ц аналогичен к.п.д. трансмиссии. Для КСУ с газовой передачей Чп будет выражаться отношением работы на выходном валу расширительной машины к работе, подведенной к компрессору. На рис.2 в координатах Т-З показан термодинамический цикл работы газовой части передачи, принятый для анализа. Процесс 1-2-2-2 характеризует сжатие рабочего тела в компрессоре с его охлаждением в межступенчатом теплообменнике (процесс 2-2"), процесс 3-4 - расширение рабочего тела в поршневом детандере. Подогрев рабочего т ла в нагревателе выпускными газами двигателя показан процессом 2-3 и охлаждение после детандера процессом 4-1. Обозначим через и степени повышения давления в компрессоре [c.137]

Принцип действия. Рабочий процесс в поршневом детандере обратен процессу сжатия воздуха в поршневом компрессоре. На рис. 122 показана расчетная индикаторная диаграмма детандера, а под ней схематически изображен цилиндр детандера с поршнем и клапанами. Впуску сжатого воздуха через клапан 1 соответствует точка Е. Период впуска продолжается до точки Б по линии Е—А—Б. В точке Б, когда поршень пройдет путь а , клапан 1 закроется и произойдет отсечка далее поршень будет двигаться на пути а , вследствие расширения газа в цилиндре детандера. Процесс расширения, изображенный кривой Б—В. сопровождается понижением давления и температуры воздуха в цилиндре. В точке В открывается выпускной клапан 2 детандера, и воздух начинает выходить из цилиндра. Точка Г соответствует правому крайнему положению поршня. Дойдя до точки Г, поршень, вследствие инерции маховика детандера, начинает двигаться в обратном направлении, выталкивая расширившийся и охлажденный воздух в выпускной трубопровод. На диаграм- [c.332]

Особенностью объемных компрессоров (поршневых и некоторых типов роторных) является период1 ЧНость их рабоче1Ч) процесса, обусловленная периодическим движением нх рабочих тел (поршней). В рабочем процессе этих компрессоров следует выделить особую часть — политропическое расширение газа от конечного до начального давления, предшествующее всасыванию газа в замкнутое <абочее пространство компрессора. Расширение газа обусловливает возвраг части энергии, израсходованной па сжатие и выталкивание, обратно на вал компрессора. [c.292]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология