Поршневые компрессоры

Рис. 117. Схема поршневого компрессора:

1 – цилиндр; 2 – поршень; 3, 4 – всасывающий и нагнетательный клапаны;

5 – шток; кривошипно-шатунный механизм, состоящий из: 6 – крейцкопфа;

7 – шатуна; 8 – кривошипа

Рабочий процесс в поршневом компрессоре осуществляется за четыре этапа:

1) расширение газа во вредном пространстве цилиндра компрессора (в клапанах и околоклапанном пространстве, в зазоре между крышкой цилиндра и плоскостью АА, соответствующей крайнему положению поршня);

2) всасывание (расширение и всасывание происходят при движе­нии поршня от плоскости АА до плоскости ВВ на длине хода поршня S; при этом всасывающий клапан открывается не сразу, а лишь после того, как газ, находящийся во вредном пространстве цилиндра, расши­рится, и его давление станет меньше давления во всасывающей линии, в этот момент откроется клапан (3), и газ начнет поступать в цилиндр компрессора);

3) сжатие (происходит при движении поршня от плоскости ВВ до пло­скости СС);

4) нагнетание (происходит при движении поршня от плоскости СС до пло­скости АА; нагнетание газа в трубопровод начинается тогда, когда давление газа в цилиндре превысит давление в нагнетательной линии, в этот момент откроется клапан (4), и газ начнет поступать в трубопровод).

Расширение и сжатие газа в компрессоре связаны с изменением его температуры.

Характер изменения объема газа зависит от условий теплообмена между газом, деталями компрессора и окружающей средой. В зависимости от этого сжатие или расширение могут происходить:

– без теплообмена (адиабатический процесс); т.е. с нагревом газа при его сжатии или охлаждением газа при его расширении;

– с частичным теплообменом (политропический процесс);

– с полным теплообменом (изотермический процесс), т.е. с сохранением одной и той же, постоянной при сжатии и расширении, температуры газа.

Подачей компрессора называют объем или массу газа, проходящего за единицу времени по линии всасывания или линии нагнетания компрес­сора. Расход газа на нагнетании всегда меньше, чем на всасывании, за счет утечек газа через неплотности.

При сжатии воздуха и газов неизбежно выделяется большое количе­ство тепла. Если это тепло будет уноситься с сжимаемым газом, то будет происходить адиабатический процесс сжатия. Чтобы сделать компрессор более экономичным, предусматривают принудительное охлаждение. Чаще оно бывает водяным, иногда воздушным. В одноступенчатых компрессо­рах делают охлаждение цилиндров компрессора, в многоступенчатых, кроме того, охлаждают газ в промежуточных холодильниках.

Мощность привода компрессора слагается из индикаторной мощности сжатия, мощности, затрачиваемой на механические потери в механизмах ком­прессора и передачах от привода к компрессору, и мощности, затрачиваемой на привод вспомогательных устройств (например, насосов системы смазки). Мощ­ность привода выбирают с запасом на 10–12% мощности компрессора.

Дата добавления: 2015-06-04