Principiul de funcționare al compresorului cu piston.
diagrame Indicator de lucru cicluri de compresoare cu piston.
Prezentarea unui compresor cu piston, factorii care le influențează.
comprimarea gazului polifazice.
Cu piston compresor - o mașină concepute pentru a converti gaz energie (fluid de abur), prin pistonul și furnizând înaltă presiune de injecție (până la 40 MPa și mai mare).
Avantajele acestor compresoare - valori SEASON Kie pentru n și a gradului d creșterea cilindru de presiune într-o singură etapă, comprimarea maximă a presiunii gazului, posibilitatea de a opera într-o gamă largă de presiuni de gaz variație komprimiruemogo, posibilitatea construirii unui model bazat pe diferite scheme și compresor ... a economisi energie atunci când modificarea condițiilor de funcționare. Un avantaj important al compresoarelor cu piston - nesemnificativă Tel'nykh-sensibilitate la schimbări în densitatea gazului la comprimare. În același timp, dezechilibrul dinamic al unui compresor cu piston este consumul prichi clorhidric de metal a crescut.
Pentru comprimarea petrolului și a gazelor naturale și a aerului în zonele cu sistem ElektroSnab zheniya dezvoltat utilizat kompres unghiular și opus piston sors acționate de un motor.
(. Figura 2.1) Diagrama schematică a compresorului cu piston cuprinde un cilindru 1, un piston 2, 3, aspirație și refulare 4, 5 și manivelă tijă - mecanismul manivelă constând dintr-un crosshead 6, tija de conectare 7 și pârghia 8.
Figura 2.1 - Schema compresorului cu piston
Fluxul de lucru din compresor cu piston se realizează în patru etape:
1. Extinderea gazelor din spațiul nociv cilindrul compresor (valvele okoloklapannom și spațiul în spațiul dintre capacul cilindrului și AA planul corespunzător poziția extremă a pistonului);
2. aspirație (expansiune și absorbție apar atunci când pistonul se deplasează departe de planul AA la planul BB pe lungimea cursei pistonului s, în care o supapă de aspirație este deschisă la o dată, dar numai după ce gazul conținut în spațiul nociv cilindrul se dilată și presiunea devine mai mică decât presiunea în conducta de aspirație, la care punctul de supapă 3 se deschide, iar gazul începe să curgă în cilindrul compresor);
3. Compression (apare atunci când pistonul se deplasează de la planul BB CC plane);
4. injecție (are loc atunci când pistonul se deplasează de la SS planul la planul AA de injectarea gazului în conducta începe atunci când presiunea gazului din cilindru depășește presiunea în conducta de refulare, la acest ventil momentul 4 se deschide, iar gazul începe să curgă în conducta).
Caracterul schimbării volumului gazului depinde de condițiile de schimb de căldură între piesele de compresor de gaz și mediul înconjurător. În funcție de acest lucru, se poate produce compresie sau de expansiune:
- fără căldură (un proces adiabatic); .. Ie cu încălzirea gazului deoarece acesta este comprimat;
- un schimb de căldură parțială (proces politropic);
- cu un schimb de căldură complet (un proces izotermic) t. e. menținând aceeași constantă în timpul comprimării și expansiune, temperatura gazului.
După cum se poate observa din definitiile, procesele adiabatic și izoterme sunt cazuri speciale ale unui proces politropic.
Polytropic schimbare de stare proces de gaz ideal satisface ecuația:
unde p - presiunea; V - volumul de gaz; m - exponent politropic.
În procesele adiabatice m este notată cu k, și se numește indicele adiabatic. exponent adiabatic este definit ca raportul dintre cąldurii specifice (sau molare) ale gazului la presiune constantă și volum. Pentru gazele monoatomic k = 1,67, pentru k = diatomic 1.40 - 1,41, polihidroxilici pentru k = 1,2 - 1,3. Atunci când procesele Polytropic Polytropic exponent m poate avea o valoare de la unitate să fie mai mare decât k și k. Când procesul de izotermă m = 1.
Atunci când se analizează ideală ciclul compresorului cu piston să ia următoarele ipoteze:
1. Nici o rezistență la mișcare a debitului de gaz (în Num-le și supapele).
2. Presiunea și temperatura gazului în aspirație suflantei și liniile clorhidric constant.
3. Presiunea și temperatura gazului în perioada de aspirație precum și în timpul evacuarea gazului din cilindru nu sunt modificate.
4. Mort (dăunătoare) spațiu în cilindrul compresor absent.
5. Nici o pierdere de putere din cauza frecării și fără scurgeri de gaz.
Diagrama indicator al unui ciclu ideal de prezentat în Fig. 2.2. Procesul de comprimare a gazelor cu piston caracterizează curbele 1-2. Pentru izoterma pro-cesiunii se va curba 1-2 „“, într-un adiabatic 1-2 „în timp ce în litropicheskom 1-2 sau 1-2.“ Având în vedere procesul de politropic 1-2, vedem că în această perioadă a ciclului, Scade volumul de gaz-shitsya de la V1 la V2 măsurabilă la presiune nitsya de la p1 la p2. -dinspre temperatură T1 la T2. Următorul este de pompare set de gaz în conducta 2-3. Dove-unidirecționat și a temperaturii gazului rămâne Xia în această perioadă neschimbat (p2 și T2). Întreaga V2 volumul de gaz trece în conducta de evacuare. între 3-4 în presiunea cilindrului scade la presiunea din conducta de aspirație (p1) se închide fiere supapă atelny și începutul mișcării pistonului spre dreapta se deschide sucțiune supapei. Perioada caracterizat aspirație-zată linia 4-1. Aici, presiunea gazului si temperatura sunt egale cu p1 și T1. alimentat în volumul cilindrului de gaz egal cu V1.
Figura 2.2 - Diagrama indicator al unui compresor cu piston ciclu ideală
Figura 2.3 - Schema indicator al ciclului real de compresoare cu piston
Luați în considerare ciclul de funcționare real al compresorului cu piston. linie de comprimare a gazelor de proces 1-2 corespunde diagramei cilindru indiu-katornoy (fig. 2.3). La comprimarea timpului inițial relativ-telno gaz rece primește căldură din cilindru încălzit, în care procesul este furnizarea energiei termice la gaz, și politrope deviază spre dreapta de la Polytropic ideală proces th (dacă punctata-TION). La sfârșitul procesului de comprimare a gazelor, creșterea temperaturii sale și Xia devine mai mare cilindru ritm-peratura și supapă, iar procesul de compresie este de a elimina căldura din gazul. Politrope pe acest site este deviat spre stânga politropic ideală pro-cedarii. Aceste efecte conduc la faptul că indicele de procesul real de comprimare a gazelor politropic devine variabilă, iar procesul de calcul trebuie efectuat de un indice politropice condiționată echivalent.
Scăderea presiunii în cilindrul împotriva presiunii în aspirație liniei (vezi. Fig. 2.3, punctul 1), la începutul compresiei rezistența datorată fluxului de gaz în supapa de aspirație. Creșterea presiunii împotriva presiunii în conducta de livrare (punctul 2), la sfârșitul compresiei datorită efortului necesar pentru deschiderea supapei de injecție (rezistența arcurilor supapelor și inerția masei de părți ale supapei, acționat prin deschiderea acestuia). procesul de descărcare corespunde liniei 2-3. Valorile crescute ale proceselor ideale pro-TIV, presiunea de injecție este determinată de către co-rezistențele debitului de gaz în supapa de evacuare și canalele de alimentare. Unele variabilitate descărcare ondulație se datorează rezistenței la curgere a gazului, datorită ratelor de schimbari, pistonul tei și pulsațiile presiunii gazului și vibrații în plăcile supapelor de conducte.
In timpul procesului de injectare în cilindru real este dez-extensie a gazului de proces rămas în spațiul mort (nociv) sub p2 presiune „(linia 3-4). Volumul de spațiu nociv Vm. Gaz curse Shiryaev, reducerea presiunii de la p2„la p4 și creșterea domeniul său de aplicare la V4. Atunci când pistonul se deplasează spre dreapta. Procesul de expansiune Zakan Chiva în timp ce deschiderea supapei de aspirație. Presiunea în re-tsilind fi astfel mai mică decât conducta de aspirație, prin eforturile cheltuite pentru deschiderea supapei de aspirație. Procesul de expansiune a gazului este inițial la selectarea căldurii din al doilea gaz comprimat și apoi cu furnizarea de energie termică la gaz și astfel figura politrila-nN nu este constantă (la fel ca în gazul comprimat).
In timpul procesului de expansiune este o aspirație a gazului (linia 4-1). Presiunea din cilindru va fi apoi mai mică decât presiunea prezentă în însumare conductei datorită rezistenței la mișcarea fluxului de gaz într-o valvă și canale. presiunea de aspirație Wobble în cilindru, datorită acelorași fenomene care sunt observate în evacuarea gazului.
Munca cheltuită în comprimarea gazului, în dorința reală de a configura zona definită buclă a diagramei indicatorului 1-2-3-4 (vezi. Fig. 2.3).
volumul apelului compresor hranei pentru animale sau masa de gaz care trece-prezent pe unitatea de timp a liniei de aspirație sau compresorul de pompare TION. debitul de gaz de descărcare este întotdeauna mai mică decât aspirația din cauza scurgerilor de gaz prin scurgere.
Debitul volumetric este în mod normal redusă la aspirație condițiile fi-TION (presiune și temperatură în conducta de admisie) NYM condiții normale (presiunea de 100 kPa și o temperatură de 293 ° K) sau condițiile standard (100 kPa și 293 ° C).
Interesele consumatorilor regula, cantitatea de gaze naturale furnizate de către compresor, transformată într-o stare normală sau standard, condițiile de proces. Acest lucru este uneori menționată ca livrare comercială.
compresor flux cu un cilindru acțiune unică (vezi. Fig. 3.3)
în care ar w: sus = "1134" w: dreapta = "850" w: bottom = "1134" w: stânga = "1701" w: header = "720" w: subsol = "720" w: jgheab = „0 „/>
- volumul descris de către pistonul pentru cursul în aceeași direcție;
n - numărul de curse duble piston pe minut (pentru a reveni la poziția inițială).
Raportul volumetric reprezintă gradul de completitudine-TION Utilizată volumul cilindrului. factor constricție este o funcție de compresie feed-ra de închidere întârziere a supapelor, scurgere etanșează spațiul dintre piston și garniturile tijei de cilindru au tsilind-șanț compuși cu rol dual scurgerilor de lucru kana-pescuit. Factorul de etanșeitate este luată de obicei în intervalul de 0,95. 0,98. Coeficientul de temperatură reflectă influența gazului de încălzire în timpul absorbției prin schimb de căldură cu pereții cilindrilor fierbinți și canale. Când încălzirea crește cantitatea de gaz din cilindru și scade volumul util de gaz care curge în cilindrii duzei chi-aspirație. Coeficientul de temperatură depinde de raportul de compresie a gazului, deoarece acest lucru depinde de temperatura gazului de evacuare și pereții canalelor și temperatura cilindrului. Factorul de reducere a presiunii conturi pentru alimentarea kompres litieră prin reducerea presiunii gazului din cilindru prin aspirarea în comparație cu presiunea din conducta de aspirație. Ca urmare a acestei scăderi a presiunii gazului se extinde și vine într-un gât cilindru-Men cantitate. La presiunea de alimentare nu afectează scadă pe Chal, iar la sfârșitul perioadei de aspirație. Raportul de presiune este în mod tipic în intervalul de 0,95 ... 0,98.
Dacă este necesar, pentru a comprima gazul la o presiune mai mare de 0,4 ... 0,7 MPa presiune manometru, compresia mai multe etape este utilizat, a cărei esență constă în aceea că procesul de comprimare a gazelor este împărțit în mai multe etape sau faze. In fiecare dintre aceste etape ale maetsya contractive gaz la o presiune intermediară și înainte de etapa în etapa următoare, se răcește în interstage holo-dilnike. În ultima etapă gazul este comprimat la o presiune finită-TION. În compresoare de înaltă presiune de astăzi, numărul de mortar de compresie se ajunge la șapte.
Motive pentru a face mai multe trepte de compresie de utilizare, următoarele;
- câștiga în muncă cheltuit;
- Limita temperatură finală de compresie;
- un debit mai mare.
Pentru a reduce activitatea de compresie este aplicată în trepte de gaz FAS pe termen cu răcirea în răcitoare dispuse între compresor stu-penyami.
Ca rezultat, gazul de răcire este eliminată și pas alt motiv Obus compresie lovlivayuschaya-aplicare este creștere inacceptabilă a temperaturii gazului la un grad ridicat îmbunătăți-ment da compresor etapă. Temperatura la etapa de comprimare a gazelor nu trebuie să ajungă la valori la care proprietățile de setare de schimbare a uleiului de compresor. Odată cu creșterea temperaturii gazului scade vâscozitatea uleiului se deterioreze condițiile de lubrifiere și luat-Chiva uzura pieselor de frecare ale compresorului. La atingerea tem-care temperatura de ordinul a 180 200 ° C ulei se descompune, rezultând părți de suprafață ale cilindrului compresorului și sunt acoperite de linia de evacuare funingine. Acest lucru se degradează răcirea compresorului și-distruge (frecare în creștere între piston inelare și cilindrul nevymi posibile inele de rupere și suprafața bavuri cilindru, deteriorarea funcționării valvelor, acolo-ness pericol de combustie spontană și de explozie în conducta de presiune) funcționarea normală.