Шляхи вдосконалення поршневих компресорів

В світі намітились наступні шляхи вдосконалення поршневих компресорів:

1) застосування резонансного наддуву в циліндри першої ступені;

2) застосування прямоточних клапанів;

3) використання внутрішньо-порожнинного охолодження стисненого газу;

4) застосування високопористих пластмас для поршневих кілець і вузлів ущільнення штоків;

5) застосування компресорів без мащення циліндрів.

Резонансний надув в циліндри першої ступені дає можливість збільшити продуктивність компресора (якщо його потужність не повністю використана).

При застосуванні кільцевих пластинчастих клапанів на них втрачається (10...12)% потужності компресора. В прямоточних клапанах втрачається всього (5...6)% потужності.

Суть внутрішньо-порожнинного охолодження полягає в тому, що в робочі камери циліндрів (в кінці циклу стиснення газу) через форсунки вприскується вода, яка перетворюючись в пару, забирає велику кількість тепла. Після кожної ступені стиснення знаходяться кільцеві холодильники і масло волого-відділювачі, в яких конденсат відділяється від перекачуваного газу.

Раніше поршневі кільця і вузли ущільнення штоків були чавунними. Застосування високопористих пластмас для поршневих кілець і вузлів ущільнення штоків значно збільшить ресурс вказаних пар тертя.

Мащення циліндрів мінеральним мастилом часто небажане або зовсім недопустиме з різних причин: в одних випадках стиснений газ не повинен мати навіть слідів мастила, в інших – мастило і газ активно вступають в хімічні реакції, ще в інших – стиснений газ розчиняється в маслі і знижує його мастильні властивості або виділяє конденсат, який змиває масляну плівку зі стінок циліндра. Мащення водою, гліцерином або іншими рідинами, які використовують замість мінерального масла, не являється повноцінним і при його застосуванні збільшується зношування поверхонь тертя. В багатьох випадках газ повинен залишатися зовсім чистим і його забруднення будь-якими рідинами не допускається. В таких випадках застосовуються компресори, які працюють без мащення циліндрів (вони обов’язково необхідні для стиснення кисню і хлору. В цих випадках можливість застосування мастила повністю виключена).

Поршневі компресори, які працюють без мащення циліндрів, виконуються в таких виконаннях: з ущільненнями із самозмащувальних матеріалів; лабіринтними ущільненнями і мембранні.

В мембранних компресорах роль поршня виконує пружна мембрана, яка затиснута по контуру і виконує коливальний рух. Мембранні компресори герметичні, що особливо важливо при стиснені рідких, хімічно чистих і токсичних газів.

У компресорах без мащення циліндрів змащується тільки механізм руху, внаслідок чого різко зменшується загальна втрата мастила.

Вартість компресорів без мащення циліндрів більша, а ККД менший, ніж у компресорів з мащенням циліндрів. Із-за тертя і підвищених втрат газу витрата енергії у них вища на (5... 8)%.

Висновки

Даний конспект лекцій не вичерпує всіх питань, що стосуються теорії гідромашин та компресорів, їх випробування, експлуатації і обслуговування, а тільки частково висвітлює їх основні аспекти. Окремі питання даної дисципліни знайдуть своє продовження при вивченні студентами спеціальності „Обладнання нафтових і газових промислів” наступних курсів: „Машини і обладнання для буріння свердловин”, „Машини та обладнання для видобутку нафти і газу”, „Бурові машини і комплекси”, „Нафтогазопромислові машини і комплекси”, „Раціональна експлуатація бурових та нафтогазопромислових машин”, „Монтаж і ремонт бурового обладнання” та „Монтаж і ремонт нафтопромислового обладнання”.

Більш детальну інформацію з розглянутих питань можна почерпнути з літератури, що наведена в кінці конспекту лекцій.

Дата добавления: 2014-01-07