Поршневые компрессоры

4.4.1. Индикаторная диаграмма

Проследим порядок работы компрессора в диаграмме pV, где V – объем, замыкаемый поршнем в цилиндре и зависящий от положения поршня.

При увеличении мертвого пространства от V_м до V_м^’ подача уменьшается: на всасывании - _ΔV_вс, на нагнетании – на _ΔV_под.

4.4.5. Конструкции поршневых компрессоров

Многоступенчатые поршневые компрессоры выполняются двух типов:

1. С дифференциальными поршнями и несколькими ступенями сжатия в одном цилиндре.

2. Со ступенями сжатия в отдельных цилиндрах.

1.

Двухступенчатый компрессор прямоточного типа с дифференциальным поршнем: I – 1-ая ступень сжатия; II – 2-ая ступень сжатия.

Процесс происходит следующим образом:

Поршень влево: В 1 ступени сжатие или нагнетание во 2-ой – всасывание или расширение. Поршень вправо – наоборот.

Двухступенчатый компрессор с дифференциальным поршнем одностороннего действия.

Трехступенчатый компрессор с дифференциальным поршнем.

Есть и более сложные конструкции.

2. (со ступенями давления в отдельных цилиндрах)

Согласно ГОСТ эти компрессоры выполняют следующих типов:

Бескрейцкопфные с V-образным расположением цилиндров (типа ВУ)

(Крейцкопф: = ползун).

Крейцкопфные с прямоугольным расположением цилиндров (типа ВП)

Крейцкопфные с горизонтальным расположением цилиндров (типа ВМ).

(+) и (–):

Компрессоры ВУ и ВП с расположением осей цилиндров в вертикальной плоскости трудно сбалансировать динамически, они тихоходны, требуют тяжелых фундаментов и больших высот здания, но площадь для их установки невелика.

Компрессоры ВМ (оппозитные) получают большое распространение. Основные (+): легко балансируются динамически и допускают частоту вращения в 2,5…3 раза большую, чем ВУ и ВП.

♦ Заводы выпускают компрессоры стандартизованного номенклатурного ряда. Этот ряд построен на основе унификации деталей компрессоров, что позволяет создавать машины различных подач и давлений с применение одинаковых конструкций основных элементов (рам, цилиндров, валов и пр.).

(+) Это удешевляет производство компрессоров.

♦ Бескрейцкопфные компрессоры. Роль крейцкопфа (ползуна) выполняет сам поршень, обладающий в этом случае удлиненной цилиндрической поверхностью. Обычно это компрессоры низкого давления с 1 или 2 ступенями сжатия.

♦ Крейцкопфные компрессоры используются для любых давлений, но характерны для высоких давлений при многоступенчатом сжатии (при бескрейцкопфном типе компрессора возникают большие поперечные силы, восприятие которых поверхностью поршня недопустимо).

♦ Смазка компрессора. Подшипники с помощью шестеренного масляного насоса, подающего масло из картера к подшипникам. Цилиндры – как правило, с помощью лубрикатора.

Основные элементы поршневого компрессора:

Цилиндры.

При р ≤ 8 мПа – из чугуна, при p > 8 мПа – из стального литья или поковок. Для улучшения работы поршня используются сменные чугунные втулки. Крепление – лапы, опирающиеся на плиты, залитые в бетонный фундамент. Имеют штуцера для: входа и выхода охлаждающей воды, масла для смазки, термометров и манометров.

Поршни. Наиболее распространены: 1. дисковые для ступеней 2-го действия и 2. дифференциальные. Материал – чугун, сталь. Поршни снабжают чугунными уплотняющими кольцами.

Сальники – в местах прохождения штоков поршней через крышки. При низких давлениях применяется мягкая набивка (при р ≤ 2,5 мПа – хлопчатобумажная и асбестовая набивка, пропитанная графитовой мазью). При больших р – асбестово-проволочный прографиченный шнур. В камерах высокого давления используются сальниковые уплотнения в виде конических разрезных чугунных колец. Сальники почти всегда охлаждаются.

Клапаны. Почти всегда – самодействующие, открывающиеся и закрывающиеся автоматически благодаря разности давлений, действующих по обе стороны клапана.

Типы: пластинчатый, тарельчатый, прямоточный.

(+): малое газовое сопротивление.

Дата добавления: 2013-12-13