Робочий процес в циліндрі компресора

Одноступеневий стиск в поршневому компресорі

На індикаторній діаграмі (рис.5.5) точка а відповідає закриттю вхідного клапана, b – відкриттю вихідного клапана, с – закриттю вихідного клапана і d – відкриттю вхідного клапана. Лінія da – відповідає процесу всмоктування, ab – стиснення, bc – виштовхування, cd – розширенню із шкідливого простору.

Шкідливий простір знаходиться в клапанах і каналах, а також у невеликому об’ємі між поршнем, що знаходиться в крайньому положенні, і кришкою циліндра.

При ході поршня в сторону нагнітання, газ спочатку стискується до тих пір, поки тиск в робочій камері не досягне значення, достатнього для відкриття вихідного клапана. Потім газ виштовхується поршнем через цей клапан у вихідний трубопровід. При русі поршня від кришки циліндра тиск в робочій камері падає до тиску всмоктування не зразу, а лише після того, як розшириться газ, що залишився в шкідливому просторі циліндра.

Рисунок 5.5 – Індикаторна діаграма поршневого компресора

Зміна тиску всмоктування і виштовхування являються наслідком двох впливів: змінного перепаду тиску в клапанах і пульсації потоку у вхідній і вихідній лініях. На початку відкриття вхідного клапана в результаті малої щілини спостерігається значне зниження тиску (до точки М₁). На початку виштовхування тиск (з тієї ж причини), навпаки, підвищується (до точки М₂). Якщо клапан повністю відкритий, то втрати тиску в клапані змінні тому, що швидкість газу в ньому змінюється (із-за змінної швидкості поршня). Тому, навіть при постійному тиску у вхідних і вихідних патрубках, лінії всмоктування і виштовхування на індикаторній діаграмі відхиляються від горизонтальних прямих.

Ізобари і , проведені на діаграмі, відповідають середнім тискам в патрубках компресора. Коли клапан відкритий, коливання тиску розповсюджується на порожнину циліндра. Це впливає на швидкість руху газу через клапан і відображається на кривій тиску. Із-за того точки а і с можуть розміщуватись як на ізобарах, так і нижче або вище них, в залежності від фази пульсації газу в крайньому положенні поршня.

Показник політропи стиснення і розширення однаковий. Шкідливий простір не впливає на потенціальну роботу а значить – на корисну роботу. Він зменшує продуктивність компресора. Конструктивно компресори проектуються з мінімальним шкідливим простором.

Із збільшенням частоти обертання вала компресора процеси стиснення і розширення наближаються до адіабатних, тому що теплообмін проявляється слабше.

Дата добавления: 2014-01-07