Компрессоры, их технические показатели и характеристика
Собирательный термин «компрессорная машина» относится к компрессорам, вентиляторам и вакуумным насосам. Все эти машины предназначены для нагнетания газа из области низкого давления в область высокого давления.
Компрессоры действуют в оптимальном режиме при ε > 1,15. Неохлаждаемые компрессоры (ε < 2,5-3) называют воздуходувками, нагнетателями или продувочными насосами.
Вентиляторы в отличие от других компрессорных машин работают почти без повышения давления (в оптимальном режиме ε = 1 -1,15).
Вакуумные насосы предназначены для удаления газов и паров из сосудов при
давлении в них ниже атмосферного. Степень повышения давления может быть
высокой, хотя конечное давление обычно равно атмосферному.
Компрессоры соответственно способу действия можно разделить на три основные группы: объёмные, лопастные и струйные. При классификации по конструктивному признаку объёмные компрессоры подразделяются на поршневые и роторные, а лопастные – на центробежные и осевые.
Кроме того, все компрессоры различаются:
Ø по конечному давлению - низкого давления (до 1 МПа), среднего (до 10 МПа), высокого (до 100 МПа) и сверхвысокого (более 100 МПа);
Ø по роду перекачиваемого газа - воздушные, кислородные, аммиачные, для природного газа и др.;
Ø по условиям эксплуатации: стационарные (с массивным фундаментом и постоянным обслуживанием); передвижные (перемещаемые при эксплуатации, иногда без постоянного обслуживания); автономные (с собственными вспомогательными системами, включенными в состав агрегата);
Ø по системе охлаждения: без искусственного охлаждения; с воздушным охлаждением; с внутренним водяным охлаждением; с внешним охлаждением в одном, двух и т. д. промежуточных охладителях; охлаждаемые впрыскиванием жидкости.
Основными параметрами, характеризующими работу компрессора, являются объёмная подача (исчисляется обычно при условиях всасывания), начальное p1 и конечное p2 давления или степень повышения давления ε = p2 / p1, частота вращения n и мощность N на валу компрессора. Ориентировочные значения основных параметров компрессорных машин различных типов, применяемых в промышленности, приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1. Основные характеристики компрессорных машин
Тип | Назначение | Подача м3 / мин | Степень повышения давления | Частота вращения n, об/мин |
Поршневые | Вакуум-насосы | 0 - 100 | 1 - 50 | 60 - 1500 |
Компрессоры | 0 - 500 | 2,5 - 1000 | 100 - 3000 | |
Роторные | Вакуум-насосы | 0 - 100 | 1 - 50 | 250 - 6000 |
Газодувки | 0 -500 | 1,1 - 3 | 300 - 15000 | |
Компрессоры | 0 - 500 | 3 - 12 | 300 - 15000 | |
Центробежные | Вентиляторы | 0 - 6000 | 1 - 1,15 | 300 - 3000 |
Газодувки | 0 - 5000 | 1,1 - 4 | 300 - 3000 | |
Компрессоры | 100 - 4000 | 3 - 20 | 1500 - 45000 | |
Осевые | Вентиляторы | 50 - 10000 | 1 - 1,04 | 750 - 10000 |
Компрессоры | 100 - 15000 | 2 - 20 | 500 – 20000 |
Ниже рассмотрены принципиальные конструктивные схемы компрессорных машин.
Поршневой компрессор (однопоршневой, с одной ступенью сжатия) приведен на рис. 4.1. 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 высокое давление при относительно малой подаче.
Рис. 4.1. Конструктивная схема Рис. 4.2. Конструктивная схема
поршневого компрессора роторного компрессора
1 – корпус; 2 – ротор; 3 – пластины; 4 – всасывающий патрубок;
5 – подающий патрубок.
Роторный компрессор пластинчатого типа представлен на рис. 4.2. При вращении массивного ротора 2, в продольных пазах которого, могут свободно перемещаться стальные пластины 3, газ захватывается в межлопастные пространства, переносится от всасывающего патрубка 4 к напорному 5 и вытесняется в трубопровод. Вал роторного компрессора может соединяться с валом приводного двигателя, без редуктора. Это обусловливает компактность и малую массу установки в целом.
Центробежный компрессор (рис. 4.3) действует аналогично центробежному насосу. Вал центробежного компрессора соединяется с валом приводного двигателя (электродвигатель, паровая турбина) или непосредственно, или через механическую передачу, повышающую частоту вращения вала компрессора, чем достигается уменьшение размеров компрессора, снижаются его масса и стоимость.
Рис. 4.3. Конструктивная схема Рис. 4.4. Схема осевого компрессора
двухступенчатого центробежного (семиступенчатого) компрессора
1 – рабочие лопасти; 2 - ротор 3 – направляющие лопасти
Осевой компрессор схематически изображен на рис. 4.4. Конструкция состоит из массивного ротора с несколькими венцами рабочих лопастей и корпуса, несущего венцы неподвижных направляющих лопастей. Газ всасывается в приемный патрубок и, двигаясь в осевом направлении, сжимается последовательно в лопастных ступенях компрессора. Через напорный патрубок газ вытесняется в трубопровод, ведущий к потребителям.
Привод осевых компрессоров - от электродвигателей, паровых и газовых турбин.
Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 1843;