Процесс сжатия газа в поршневом компрессоре

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]

Таким образом, в отличие от теоретической индикаторной диаграммы поршневого насоса теоретическая индикаторная диаграмма компрессора характеризуется всегда криволинейным участком Ьс, отвечающим процессу сжатия газа. [c.108]

Поршневые и вращательные вакуум-насосы относят ся к группе компрессорных машин, так как процесс сжатия газа в этих насосах аналогичен процессу сжатия газа в компрессоре. [c.20]

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]

Повышение давления в одной ступени ограничено тем же фактором, что и в поршневых машинах, — конечной температурой сжатия. Охлаждение корпуса водой в винтовом компрессоре малоэффективно, так как процесс сжатия газа проходит гораздо быстрее, чем в поршневом. Вместе с тем превышение определенной температуры при заданных зазорах не допустимо из-за опасности заклинивания роторов при температурных деформациях. [c.261]

В отличие от компрессорных машин объемного действия, где сжатие газа производится путем непосредственного изменения объема с помощью подвижной стенки (поршня) рабочей полости, в центробежных и в осевых компрессорах сжатие среды достигается превращением в энергию статического давления динамической энергии, получаемой газом от вращающегося колеса. Это преобразование динамической энергии в энергию давления происходит частично в каналах рабочего колеса и частично в диффузорных каналах неподвижных элементов машины. Так как при этом основная часть механической энергии, передаваемой рабочим колесом газу, представляет собой динамическую энергию, то уровень скоростей в центробежном и в осевом компрессорах должен значительно превышать уровень средних скоростей в поршневом компрессоре. В соответствии с этим теория процессов, происходящих в поршневом компрессоре, базируется в основном на законах термодинамики. В центробежном же и в осевом компрессорах наряду с термодинамическими явлениями происходят весьма сложные аэродинамические процессы. [c.7]

Процесс сжатия газа в поршневом компрессоре [c.575]

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]

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]

Рассмотрим идеальный процесс работы одноступенчатого поршневого компрессора (рис. 97). Такой процесс рассматривается в предположении, что во всасывающих и нагнетательных клапанах отсутствует сопротивление проходу газа всасывание и нагнетание газа происходит при постоянных температуре и давлении в конце сжатия весь газ, находящийся в цилиндре, выталкивается из него поршнем. [c.160]

Компрессорами называют машины, предназначенные для сжатия и перемещения газов. Поршневые компрессоры относятся к разряду компрессоров объемного действия, в которых процесс [c.28]

Значение т) для поршневых компрессоров находится в пределах 0,80— 0,95, что свидетельствует о значительных затратах мощности на механическое трение и привод вспомогательных механизмов. Выше (см. 3, гл. 9) было указано, что для определения совершенства процесса сжатия газов, протекающего в компрессоре, введено понятие изотермного и адиабатного к. п. д., под которым подразумевается отношение мощности идеального компрессора (работающего по изотермному или адиабатному циклу) к мощности реального компрессора. В этом случае при п < к (для охлаждаемых компрессоров) изотермный к. п. д. [c.217]

Под общим названием ротационных компрессорных машин объединяется обширный класс компрессоров и газодувок, у которых процесс сжатия газа протекает в непрерывно уменьшающемся замкнутом объеме, заключенном между вращающимся ротором и корпусом или между двумя роторами. В то же время они относятся к компрессорным машинам объемного типа и являются по существу разновидностью поршневых компрессорных машин. Различают ротационно-пластинчатые, водокольцевые, двухроторные и винтовые компрессоры. [c.266]

Рассмотрим теоретический процесс работы поршневого компрессора, изображенного на рис. 6.14. Поршень П из крайне правого положения (на р—и-диаграмме точка 1) начинает двигаться влево. Всасывающий (выпускной) клапан 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 рг-В этом случае открывается выпускной (нагнетательный) клапан Н и происходит выталкивание газа из рабочего пространства компрессора в напорный трубопровод. На [c.247]

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]

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]

Процесс сжатия в многоступенчатом компрессоре состоит из нескольких, последовательно происходящих процессов одноступенчатого сжатия, при-чем после сжатия газа в каждой ступени поршневого компрессора газ охлаждается в холодильнике. [c.63]

При рассмотрении теоретического рабочего процесса в поршневом компрессоре были приведены уравнения (II, 16), (II, 17), (II, 18) и (II, 19) для определения теоретически потребной мощности при сжатии газа в компрессоре. [c.34]

Для получения больших степеней повышения давления в турбокомпрессорах имеется несколько ступеней. Так как в процессе сжатия газ сильно нагревается, его подвергают межступенчатому охлаждению (обычно через две-три ступени) аналогично тому, как это делается при компримировании газа многоступенчатыми поршневыми компрессорами, например, в восьмиступенчатом турбокомпрессоре, состоящем из четырех секций (по две ступени в каждой), установлены три холодильника, включенных после второй, четвертой и шестой ступеней сжатия. Газ попадает из входного тракта в первую ступень и идет без охлаждения во вторую ступень, а в третью, пятую и седьмую ступени — из соответствующих холодильников. Диаметры рабочих колес постепенно по ступеням уменьшаются, что можно заметить и на рис. 67. Это объясняется уменьшением объема газа по мере его компримирования, так же как это происходит в многоступенчатых поршневых компрессорах, где на последующих ступенях сжатия устанав.чивают компрессорные цилиндры все меньших диаметров, но более прочные, рассчитанные на большие давления. Аналогично этому колеса и лопатки на последующих ступенях турбокомпрессоров и секции корпуса изготовляют более прочными, рассчитанными на соответствующее повышение давления. [c.109]

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]

Мощность силового привода (в кВт) для политропного процесса сжатия газа в поршневом компрессоре можно рассчитать по формуле политропного процесса [c.460]

Для сжатия водорода применяют горизонтальные и вертикальные поршневые компрессоры, а также турбокомпрессоры. Компрессоры должны быть герметичными, т. е. не должно быть ни утечки газа, ни подсоса атмосферного воздуха. Компрессоры снабжают специальными очистительными устройствами, так как загрязнение водорода смазочным маслом нарушает процесс ожижения. Кроме юго, предусматривается эффективное охлажде- [c.53]

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]

Компрессор предназначен для перемещения газа из области низкого давления в область высокого давления. В поршневом компрессоре это достигается всасыванием, сжатием и нагнетанием газа. Совокупность этих процессов, повторяющихся при каждом обороте вала, составляет цикл компрессора. Разумеется, цикл компрессора не является круговым процессом в термодинамическом смысле, так как количество газа в нем переменно. [c.14]

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]

Описываемое явление имеет существенное практическое значение, особенно в настоящее время, когда все большую роль играют процессы, протекающие при высоких давлениях. С ним связан вынос паров веществ (соли, 5102), содержащихся в воде паросиловых установок, и последующее их выделение (в результате понижения давления) на лопатках турбин, чем вызывается их эрозия и, как следствие, падение к. п. д. Растворимость паров воды в воздухе следует учитывать при проектировании вентиляционного и отопительного оборудования. Растворимость ртути в сжатых газах необходимо иметь в виду для внесения соответствующих поправок в эксперименты, проводимые со ртутью в качестве запирающей жидкости при высоких давлениях и температурах. Укажем еще на один пример — возможность отравления катализаторов (в частности, в колоннах синтеза аммиака) в результате попадания в них масла из поршневых компрессоров за счет повышения летучести (давления) его паров в условиях низкой температуры и сверхвысоких давлений (речь идет не о механическом уносе масла, с которым легко бороться ). [c.133]

Рабочий процесс в ротационно-пластинчатом компрессоре, так же как и в поршневом, основан на принципе уменьшения геометрического объема полости сжатия. Разделение полостей всасывания и нагнетания осуществляется пластинами, клапаны для распределения газа отсутствуют, устанавливаются только клапаны-регуляторы для согласования давлений [c.53]

Следует иметь в виду, что переток газа и трение пластин о корпус увеличивает температуру газа, и процесс сжатия происходит в отличие от поршневого компрессора по политропе с показателем, превышающим показатель адиабаты (п>к). Индикаторная диаграмма цикла имеет площадь больше в среднем на 5 % по сравнению с теоретической диаграммой адиабатического сжатия. [c.56]

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]

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]

Действительный процесс сжатия в цилиндре компрессора существенно отличается от теоретического. Прел<де всего в конце нагие-т ПИЯ не весь газ выталкивается в нагнетательный трубопровод, ЧсСть его остается между клапанами и крайним положением поршня . В поршневых компрессорах между крайним положением порш-Н5 и крышкой цилиндра всегда устанавливается определенный з зор. Сжатый газ, оставшийся после нагнетания в цилиндре, занимает объем, называемый вредным пространством Уо (рис. 124). Прп обратном ходе поршня газ, заключенный во вредном нростран-стве, расширяется по линии 2—1 и отдает почти всю энергию, которая была затрачена на его сжатие. Таким образом, наличие вредного пространства пе влияет на расход энергии. Кроме того, сжатый газ, находящийся во вредном пространстве, смягчает действие инерцио1П1ых сил поршня вблизи крайнего его положения. [c.214]

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]

Едва ли не единствешгая причина такого положения состоит в том, что процессы сжатия газов, собственно разделения и получения глубокого холода на установках конденсационно-ректификационного типа осуществляются при высоком давлении, при помощи сложной аппаратуры и поршневых многоступенчатых компрессоров, т. е. оборудования, изготовление которого доступно лишь ограниченному кругу специализированных машиностроительных заводов. [c.211]

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]

Следует иметь в виду, что перетечки Газа и трегае пластик о корпус увеличивают температуру гааа и процесс сжатия происходит в отличив от поршневого компрессора по политропе с показателем, евышакпфм показатель адиабаты ( П > < ). Индикаторная диаграмма цикла, имеет Ш10 адь больше в среднем на, 5% по сравнение с теоретичеовой диаграммой адиабатического сжатия. [c.53]

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]

Поршневые компрессоры применяются в ие( зтедобывающей н в нефте-перерабатываюш,ей промышленностп для сжатия и циркуля[1,ии водородо-содержаш,их газов в процессах очистки нефтяных продуктов от сернистых соединений, а также в процессах каталитического реформинга легких нефтепродуктов для получения высокооктанового бензина и ароматических углеводородов (бензола, толуола и др.). [c.8]

Причиной этого в обьемпых компрессорах (поршневых и ротор11Ь[х) является чрс. змерное повышение тем-ператур , 15 конце сжатия, обусловленное невозможностью создания конструкции компрессора с достаточно интенсивным отводом тенла от сжимаемого газа. В компрессорах лопастных (центробежных и осевых) причина кроется в недопустимости таких скоростей рабочих лопастей, выполненных из материала с определенной прочностью, которые обеспечили бы требуемое высокое давление при достаточно высоком к. п, д. процесса. [c.295]

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]