Curs # 6 Tipuri de compresoare.doc
Beneficii.
În comparație cu orizontală, au o ușoară mai mică și mai uniformă pe circumferința uzurii pistoanelor și cilindrilor.
Frame difera ele structura mai simplă și ușoară, care are, de preferință, tracțiune și compresiune stres, dar care nu sunt supuse la încovoiere compresoare orizontale de cadru.
Cilindrii compresoarele verticale nu au nevoie de suport, deoarece Temperatura și deformările elastice ale acestor mașini sunt libere.
Montarea și demontarea cilindrilor și pistoanelor în compresoarele verticale sunt mai convenabile decât în compresoarele orizontale.
Forțele de inerție ale maselor reciproce acționează pe fundație pe verticală. Mașina este mai puțin susceptibilă la fluctuații, fundația poate fi mai ușoară. Greutatea fundației compresoarelor verticale nu depășește 2/3 din masa fundației compresoarelor orizontale anterioare de aceeași putere.
Fundația are o formă mai simplă.
Compresoarele verticale ocupă o suprafață mai mică decât cele orizontale.
Avantajele execuției verticale sunt mai importante pentru compresoarele cu lubrifiere inadecvată a cilindrilor și pentru compresoare fără lubrifierea cilindrilor.
Dezavantaje.
Demontarea mecanismului de mișcare este mai puțin convenabilă decât în cazul mașinilor orizontale.
La o capacitate mare, compresoarele verticale pot avea o înălțime considerabilă, ceea ce face ca întreținerea să fie dificilă.
În comparație cu compresoarele opuse prezintă cel mai mic echilibru de inerție.
Compresoare orizontale.
Orizontul se realizează în principal prin compresoare cu capacitate medie și mare. Compresoarele cu cilindri de pe ambele părți ale arborelui sunt numite opuse (cu un număr de rânduri de la 2 la 10).
Compresoarele opuse pot fi în formă de M și în formă de H.
Execuția în formă de M, când compresorul are un cadru comun, iar motorul este situat la capăt. În formă de H, atunci când compresorul are două cadre separate și motorul este amplasat între ele.
De la compresoare opuse M și N-tip de implementare mai întâi are avantaje față de instalare simplă (în special în tip consola cu motor) și fiabilitate ridicată de funcționare a arborelui, plasat pe cadru rigid lagărelor asociate.
Compresoarele de tip Four-H sunt în mod tipic dintr-o bucată de arbore cotit, iar șase- și vosmiryadnye - compus, porțiunea de mijloc a arborelui care transportă rotorul motorului, deseori montate pe rulmenți cu motor separate.
Principalul dezavantaj al executării în formă de "H" este dificultatea de a pune arborele pe două cadre și, uneori, în plus, pe rulmenții motorului. În cazul compresoarelor moderne, se folosesc învelișuri de rulmenți cu pereți subțiri care nu permit șabrovki. Dacă există o instalare insuficientă sau o uzură inegală, la arbore pot apărea solicitări suplimentare periculoase.
Beneficii.
Compresoarele opuse datorită posibilității de a crește numărul de rânduri elimină necesitatea aranjării secvențiale a mai multor cilindri unul după celălalt în același rând. Atunci când sunt executate într-un rând de unul sau mai puțin de doi cilindri, acestea sunt mai convenabile pentru instalare și sunt disponibile pentru reparații.
Cilindrii unici, spre deosebire de cei diferențiali, pot fi simplificați cu ușurință, că la bazele realizate se reduce timpul și costul proiectării și fabricării compresorului.
În compresoarele opuse, este posibil să se realizeze o echilibrare reciprocă completă a forțelor de inerție ale ordinelor 1 și 2.
La un unghi între coatele rândurilor opuse de 180 °, acest lucru este suficient pentru egalitatea masei reciproce în mișcare a acestor serii. În compresoarele cu patru coturi ale axului în același plan și cu o deplasare simetrică a oglinzilor a picioarelor și a rândurilor de perechi, momentele sunt, de asemenea, echilibrate (a se vedea figura).
Compresoarele opuse, bine echilibrate de forțele de inerție, permit o frecvență de rotație de 2,5-3 ori mai mare decât cea a mașinilor orizontale în formă de G și P.
În comparație cu verticala mare sunt mai convenabile pentru întreținere.
Mai ușor, decât la alte tipuri de compresoare, să demontați un arbore cotit și o tijă.
Designul bazelor opuse multi-rând este convenabil pentru aranjarea compresoarelor multi-service destinate pentru compresia simultană a diferitelor gaze. De asemenea, mașinile sunt conexiunea mai multor compresoare într-o singură unitate, care este utilă atunci când consumul de gaze diferite este legat de procesul global (a se vedea figura).
Compresoarele cu mai multe serii necesită mai puțin spațiu decât mai multe compresoare separate. Acest lucru vă permite să reduceți semnificativ dimensiunea întregii instalații, să aplicați un motor mai mare și să simplificați sistemul de control, monitorizare și protecție automată. Toate acestea reduc costurile inițiale și costurile de operare. Dezavantaje.
Comparativ cu compresoarele verticale, mai mult uzură a cilindrilor și pistoanelor (și uzură mai mare).
În comparație cu compresoarele verticale și unghiulare, o amprentă mare.
Compresoare de colt.
în formă de V-compresoare realizate de Angled de cruce, W- în formă, în formă de evantai și în formă de stea, există un solo echipat cu un singur arbore și twin-la dvuhkolenchatym.
Compresorul cu cap de încrucișare cu cap în formă de V, în formă de W, în formă de ventilator, are un număr de rânduri de la doi la patru și un arbore cu role unice.
Compresoarele orizontale verticale orizontale sunt folosite mai des decât compresoarele cu două rânduri. Uneori, ele sunt executate de patru rânduri cu un arbore cu două role, două rânduri verticale și două rânduri orizontale.
Beneficii.
Forțele inerțiale rezultate din prima ordine pot fi parțial sau complet echilibrate de contragreutăți pe arbore.
Prin urmare, bazele acestor compresoare sunt relativ mici.
Datorită distanței considerabile dintre cilindri unul față de celălalt, este posibil să se mărească numărul de supape, reducând pierderea de energie rezultată.
Puteți seta odnokolenchaty compresoare ax unghiulare și au mașini mici și arbore dvuhkolenchaty pe rulmenți cu bile (două picioare).
Design compact și instalare și întreținere convenabilă.
Unele recomandări pentru alegerea tipului de compresor.
compresoare de aer, productivitate scăzută, inclusiv stațiile mobile compresor de presiune înaltă și joasă, în special cu cilindri de răcire a aerului efectua beskreytskopfnymi mai bine unghiular:,, în formă de stea în formă de V, în formă de W- în formă de evantai și, cu utilizarea de configurații simple și duble. Aceleași modele, dar cu etanșarea carterului, pot fi de asemenea adoptate pentru compresoare mici de gaz, în cazul în care contaminarea gazului cu ulei nu exclude posibilitatea utilizării acestora.
Compresoarele cu capacitate medie pentru aer și gaze trebuie să fie transversale - verticale, unghiulare sau opuse. Execuția verticală este recomandabilă pentru compresoare fără lubrifierea cilindrilor cu ambalaj cu labirint sau grafit, precum și pentru mașini care necesită dimensiuni minime în plan. În alte cazuri, compresoarele verticale sunt inferioare compresoarelor de colț, care sunt mai bine echilibrate, necesită mai puține fundații și pot funcționa la viteze mai mari de rotație.
Dintre compresoarele unghiulare de performanță medie, acestea au fost preferate anterior să fie orizontală vertical. În ultimii ani, printre noile modele, în formă de V, în formă de W, în formă de ventilator au devenit mai frecvente. Acestea au următoarele avantaje: mărimea și greutatea mai mică a cadrului, o zonă mai mică sub compresor și simplitatea arborelui unic. Folosind cilindri identici pe baze în formă de V, în formă de W și în formă de ventilator, sunt produse compresoare cu capacități diferite.
Dar din punctul de vedere al unificării, compresoarele cu mai multe rânduri opuse sunt cele mai convenabile. Carter la ele este simplu și din punct de vedere tehnologic, iar creșterea numărului de cifre este mai puțin complicată decât la colțuri. Demontarea arborelui cotit, a tijei de legătură și a capului încrucișat este mai convenabilă. În caz de execuție necorespunzătoare, echipamentul este amplasat direct deasupra compresorului. compresoare opuși au avantajul în dinamica - la ele, spre deosebire de compresoare unghiulare sunt echilibrate de forțele de inerție, nu numai primul, ci, de asemenea, al doilea ordin. Prin urmare, ele pot fi realizate la viteze mai mari și instalate pe fundații mai puțin masive. Ca urmare a creșterii vitezei de rotație, dimensiunile și costul motorului sunt reduse. Compresoarele opuse sunt inferioare mașinilor de colț numai în zona ocupată. Compresoarele mari opuse au un număr de avantaje suplimentare. Nu au nevoie de spații înalte, fie pentru compresoare verticale sau unghiulare. Comparativ cu formă de L și în formă de U mașini în compresoare opuse datorită creșterii vitezei motorului este redusă în greutate de 2,5 ori.
Selectați numărul de rânduri ale compresorului și plasați pașii pe rând.
Execuția pe un singur rând este caracterizată de simplitatea mecanismului de mișcare, iar în cazul compresoarelor cu cap de cap, un număr mai mic de sigilii.
Compresoarele cu două rânduri și cu mai multe rânduri în comparație cu compresoarele cu un singur rând au următoarele avantaje:
Forțele pistonului care acționează în rânduri separate ale compresorului sunt reduse și, în consecință, greutatea părților reciproce ale fiecărui rând scade. Acest lucru vă permite să faceți astfel de mașini multi-turn, și, prin urmare, mai compact și ușor.
Diagrama tangențială este mai uniformă, ceea ce vă permite să reduceți greutatea volantului.
Fundamente mai mici datorită echilibrării parțiale sau complete reciproce a forțelor de inerție.
Reducerea numărului de cilindri din rând, ceea ce simplifică instalarea cilindrilor și asigură performanța reparării și dezasamblării acestora.
La alegerea numărului de rânduri de compresor, de asemenea, să ia în considerare posibilitățile tehnologice ale producătorului.
Rezolvarea problemei distribuției etapelor între rânduri, și localizarea lor într-un rând, au tendința de a egaliza forțele cu mișcare alternativă și îmbunătățirea pistonului și tija focile, sechestrare de piston la comoditatea și a redus dimensiunea generală a mașinii.
În cazul în care mai multe rânduri forțele de piston compresor între și în rânduri de un număr egal, rândurile individuale nu sunt supraîncărcate, iar baza mai ușoare pot fi utilizate. În acest caz, compresorul este redus scade masa volantei și crește eficiența blănii. mașină.
Dacă nu există o selecție intermediară de gaz, atunci pentru a egala forțele pistonului din rânduri în fiecare dintre ele, trebuie să existe același număr de pași. Acest lucru este, de asemenea, necesar pentru a reduce lungimea mașinii.
Cilindrii de mașini de capacitate medie și mare efectuează o acțiune dublă sau în mai multe etape din serie sunt combinate într-un bloc diferențial.
Cu unitățile diferențiate, numărul de glande este redus, dar scurgeri de gaze prin inelele pistonului, în special la etapele de presiune ridicată, sunt în mod semnificativ sporite. Inelele acestor etape funcționează în condiții nefavorabile. Datorită o singură față presiune diferențială direcțională ei în mod constant și cu o mare forță presată împotriva unuia dintre pereții din canelurile pistonului și mișcarea de întoarcere a pistonului nu se produce în ele inele refacerea căptușelii. Partea încărcată a canelurilor nu primește lubrifiere, iar alunecarea inelelor în caneluri se efectuează în condiții de frecare uscată sau semi-uscată. Acest lucru crește foarte mult uzura inelelor. Cu un piston diferențial, diametrele cilindrilor sunt mult mai mari decât cu pistoanele cu pistoane ale treptelor cu acțiune dublă. Ca rezultat, scurgerile și lucrările de frecare ale inelelor de piston sunt chiar mai mari. Economia compresorului este de asemenea redusă datorită încălzirii mai mari a gazului de admisie în contact cu pistonul diferențial.
Dezavantajele pistoanelor diferențiale includ complexitatea designului. Pentru îndepărtarea pistonului diferențial, poate fi necesară demontarea unei părți a cilindrilor și a conductelor adiacente.
Masa pistoanelor diferențiale este mult mai mare decât cea a pistoanelor de disc. Asociați cu această creștere a forțelor de inerție conduce la necesitatea de a reduce viteza de rotație și de a mări dimensiunea fundației.
Construcția cilindrilor în blocuri diferențiale este o decizie forțată. Resort să-l, în cazul în care numărul de etape compresor mai mare decât numărul de rânduri de baze de date.
Este recomandabil să aveți un cilindru în fiecare rând. În același timp, compresorul poate fi mai rapid, economic, mai mic, convenabil pentru întreținere și reparații.
Ecuația forțelor de piston ale seriei.
La presiuni egale în relația și absența etapelor între prelevare a gazelor cu piston le forțe în serie cu unitatea diferențială compresor egalizate, dacă jumătate din numărul de trepte cu care se confruntă arborele și jumătate - în direcția opusă.
Atunci când alegeți locația etapelor din blocul diferențial, se iau în considerare următoarele considerații. Suma tuturor zona pistonului diferențial, cu care se confruntă arborele, cu suprafața tijei pliată este suma ariilor pistonului, cu care se confruntă direcția opusă arborelui. În cazul în care numărul de etape din blocul diferențial este impar, atunci treapta de presiune joasă se efectuează într-un cilindru cu dublă acțiune, iar pașii rămași în un singur cilindru, în care acestea sunt aranjate în număr egal pe ambele părți ale etapei cu dublă acțiune. Cu acest aranjament al mașinii, forțele pistonului sunt aproximativ egale cu arborele și cu arborele.
În unele cazuri, pentru forțele piston ecuații în timpul cursului arborelui și din arborele administrat pentru egalizarea presiunii cavitate care este egală cu presiunea de aspirație sau la una dintre presiunea interstage.
Spre deosebire de cavitățile de lucru ale compresorului, cavitatea de egalizare nu are vane, iar presiunea gazului în acesta este aproape constantă.
Cilindri cu piston suspendat.
Cilindrii celor mai mari compresoare orizontale (cu diametrul mai mare de 1000 mm) sunt uneori realizate cu un piston suspendat pe o tijă prins, susținut de capete de pe capul încrucișat și glisorul. În același timp, uzura cilindrului este complet eliminată, iar consumul de energie este oarecum redus. Cu toate acestea, dispozitivul de paralele suplimentare, glisoare și cutii de umplutură complică proiectarea, mărește dimensiunile compresorului și masa pieselor în mișcare. O astfel de punere în aplicare este recomandabilă numai în compresoarele pentru comprimarea gazelor foarte contaminate și în compresoarele de presiune pentru ecuația forțelor.
Unificare și normalizare.
Unificarea în ingineria mecanică este metoda de proiectare a mașinilor dintr-un număr de unități și părți identice.
Normalizarea - stabilirea anumitor tipuri de (standard) de piese utilizate pe scară largă de diferite mecanisme.
Aplicarea unificării oferă următoarele avantaje:
Reducerea timpului pentru proiectarea mașinilor.
Reducerea timpului pentru pregătirea producției.
Posibilitatea unei organizări mai raționale a producției și a utilizării tehnologiei mai avansate, tipice producției lotului.
O mare oportunitate de specializare a plantelor individuale.
Toate acestea fac posibilă creșterea producției mașinilor și reducerea costurilor acestora.