Методы регулирования динамических компрессорных машин

1.Дросселирование на выходе компрес­сора

2.Дросселирование' на входе в компрес­сор. Каждому положению дросселя соответствует своя линия изменения начального давления в зависимости от расхода газа V_oи, следовательно, своя характеристика р_к — V_o при постоян­ной частоте вращения (рис. 2, а).Линии всех характеристик 1, 2, 3, ... сходятся в одной точке, поскольку при закрытой за­движке на выходе дросселирование на входе не имеет значения. При дросселировании критическая точка характеристики k смещается влево. Поэтому при запуске и остановке машины, чтобы избежать работы в помпажной зоне, следует закрывать дроссель, а затем манипулировать с задвижкой на выкиде.

1. Изменение частоты вращения. Поле харак­теристик машины при различных частотах вращения (рис. 2, б) может быть использовано для определения и поддержания той частоты вращения, при которой компрессор подает необходимое количество газа при заданном противодавлении (по пересечению линии АВ потребных режимов с кривыми р._л—V_o).

2. Поворот лопастей направляющего ап­парата (рис. 2, е). При закручивании потока газа перед входом в рабочее колесо с помощью лопастей скорость с_ои может иметь, как положительное, так и отрицательное значение. Ско­рость с_ок, согласно уравнению Эйлера, изменяет удельную работу рабочего колеса, а следовательно, и характеристику ε -V_oкомпрессора (рис. 2, г), особенно значительно для рабочего колеса с малым отношениемD₂/D_v По эффективности этот способ выше, чем дросселирование, но уступает регулированию частотой вращения.

3. Поворот лопастей диффузора. При изменении угла установки лопастей диффузора и уменьшении входного угла наклона лопастей а_2л граница помпажа отодвигается в сторону меньших значений V_н. По расходу энергии этот способ экономич­нее, нежели предыдущий, но конструктивно более сложный.

4. Перепуск газа. Для устойчивой работы компрессора при малых расходах газа (за границей помпажа) применяется перепуск газа на вход в компрессор (или выпуск в атмосферу). При уменьшении подачи непосредственно перед границей зоны помпажа Р—Р(точка А на рис. 2, д) открывается клапан, вы­пускающий часть газа из нагнетательной линии. При этом потре­битель получает количество газа в объеме V_гп, а на вход компрес­сора направляется объем V_гп— V_п.

Рисунок 2 – Способы регулирования подачи центробежных компрессоров

а – характеристики при дросселировании во всасывающий линии; б – характирстики при изменении частоты вращения; в – схема устройства для регулирования лопастями при входе: 1 – рабочее колесо; 2 – поворотные лопасти; 3 – корпус компрессора; 4 – вал; г – изменение характеристики: α – угол поворота лопастей; д – регулирование перепуском газа

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОРШНЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ

В машинах, предназначенных для сжатия газа. увеличение давления происходит или за счет уменьшения объема просторную, в котором находится газ (объемные компрессоры, к числу которых относятся поршневые и винтовые), или за счет сообщения потока газа энергии от динамического влияния на него лопат рабочих колес (центробежные компрессоры).

На рис. 87 показанные схемы поршневых компрессоров одностороннего и двустороннего действия. В современных компрессорах вместо кривошипного вала применяется коленчатый. В компрессоре одностороннего действия, где цилиндр не имеет задней крышки, механизм движения более простой, в нем отсутствуют крейцкопф и шток.

В компрессоре одностороннего действия (рис. 87, а) всасывание воздуха из атмосферы в цилиндр происходит через всасывающий клапан при походке поршня по левую сторону по правую сторону. При походке поршня по правую сторону по левую сторону этот клапан закрывается. воздух сжимается и выталкивается через нагнетательный клапан в воздухопроводную сеть. В компрессоре двустороннего действия эти процессы протекают с обеих сторон поршня (рис. 87, б).

Описанные компрессоры называются одноступенчатыми, сжатие воздуха в них от начального к конечному давлению вырабатывается сразу за один ход поршня. В многоступенчатых компрессорах сжатие воздуха от начального до некоторого промежуточного давления вырабатывается в первой ступени, а потом в следующих ступенях он сжимается к необходимому конечному давлению.

Рис. 87. Схемы поршневых компрессоров:

а —одностороннего действия; б-двустороннего действия; 1- цилиндр; 2 — поршень; 3, 4— всасывающий и нагнетательный клапаны; 5 - вал; 6- кривошип; 7 – шатун; 8 — крейцкопф; 9 – шток.

Процессы, которые протекают в компрессорах, как известно из термодинамики, могут быть изображены в координатных осях давления р и объема В, а также в осях абсолютной температуры Т и энтропии 5. При изображении в осях р-V может быть определенная затрачиваемая в компрессоре робота как площадь, ограниченная линией кругового процесса, при изображении в осях Т—5 — теплота.

Рис. 88. Диаграмма теоретического процесса в одноступенчатом поршневом компрессоре одностороннего действия

Низшее относительно поршневых компрессоров используются координаты р-V, а к центробежных — как координаты р-V, так и Т — 8.Теоретический процесс поршневого компрессора можно было бы осуществить при следующих условиях: 1) после выталкивания в цилиндре компрессора не останется сжатый воздух; 2) давление и температура воздуха при всасывании не изменяются и остаются такими же, как в окружающей компрессор атмосфере; 3) давление и температура сжатого воздуха при его выталкивании не изменяются и одинаковые с давлением и температурой воздуха в напорном трубопроводе.

По диаграмме теоретического процесса в одноступенчатом компрессоре одностороннего действия в координатных осях давления р (здесь и дальше принятые обозначения: р — абсолютное давление, р_и — избыточное давление) и объема V (рис. 88) процесс всасывания в компрессор воздуха объемом V₁ при давлении р₁изобразится линией 1-2,

процесс сжатия его — кривой 2-3, процесс выталкивания сжатого воздуха объемом V₂ при давлении р₂ в напорный трубопровод — линией 3-4, процесс выравнивания давления в цилиндре от р₂ к р₁— линией 4-1. Процессы в компрессоре двустороннего действия изобразятся двумя такими диаграммами, повернутыми друг относительно вторая на угол 180°.

Полная работа L_k, израсходованная в компрессоре, представляет собой площадь кругового процесса 1-2-3—4-1 и равняется сумме работ процессов всасывания L_вс = р₁V₁, сжатия и выталкивание L_выт = p₂V₂, то есть (106)

Масштаб работы определяется на основании принятых масштабов давления и объема. Допустим, что 1 МПа (1 000 000 Н/м²) отвечает 2см, а 1 м² - 5см, тогда 1 000 000 Н·м (Дж) отвечает 10 см'².

Диаграмма теоретического процесса в одноступенчатом поршневом компрессоре одностороннего действия показанная на рис. 88. Процесс сжатия может быть изотермической (2-3), адиабатным (2-3') и политропным (2-3" ).

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно-контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
2. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно–контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
3. Бердяев Н.А. «Человек и машина»
4. Биологический вакуум — оптимальная движущая сила для машин
5. В.2. Электрические машины — электромеханические преобразователи энергии
6. В.З. Классификация электрических машин
7. ВВЕДЕНИЕ. МАШИНА ПРОТИВ ЧЕЛОВЕКА
8. Ввод даты поездки, номера поезда и табельного номера машиниста.
9. Ведомость (калькуляция) затрат труда и машинного времени.
10. Виды государственного антикризисного регулирования. Нормативно – правовое регулирование. Финансовое регулирование.
11. Виды социальных норм и механизмы их регулирования
12. Включите телевизор — машину по производству денег