Как работает компрессор: теоретический процесс. Компрессор воздушный из чего состоит

Из чего состоит воздушный компрессор

Воздушные компрессоры чаще всего используют на производственных предприятиях для подачи сжатого воздуха и запуска различного оборудования. Таким устройствами могут быть балансировочные станки, посты накачивания шин, шиномонтажные стенды, различные металлообрабатывающие станки и агрегаты.

Виды воздушных компрессоров

Воздушные компрессоры могу быть:

Винтовые компрессоры являются самыми мощными по свои характеристикам, широко применяют на крупных предприятиях в производственных цехах, а поршневые, к примеру, используют в автосервисах и различных ремонтных мастерских. Достаточно популярным становится передвижной вид компрессора, его мобильность позволяет сэкономить на транспортных расходах по его доставке.

Давайте рассмотрим, из чего состоит воздушный компрессор на примере поршневой модели.

Устройство поршневого воздушного компрессора

Главный элемент в устройстве поршневого компрессора – это компрессорная головка, которая по своему строению напоминает двигатель внутреннего сгорания. Давайте рассмотрим схему аппарата, в которой отлично показано устройство компрессорной головки.

Поршневой компрессор состоит из:

• цилиндра, в котором сжимается воздух;
• поршня, который всасывает воздух и сжимает его;
• поршневых колец, которые необходимы для повышения компрессии;
• шатуна, который взаимодействует с коленчатым валом и передает ему возвратно-поступательные движения;
• коленчатого вала, который двигает шатун вверх и вниз;
• впускной и нагревательный клапаны, которые отличаются от клапанов двигателя внутреннего сгорания тем, что их открытие происходит не принудительно, как в ДВС, а вследствие перепадов давления в цилиндре.

Электродвигатель, при помощи ременного или прямого привода, приводит в движение коленчатый вал. Также, важным элементом в конструкции поршневого компрессора является ресивер. Он представляет из себя емкость для накопления воздуха, которая способна поддерживать давление на нужном уровне и равномерно его расходовать.

Дополнительно, все компрессоры должны быть укомплектованы аварийным клапаном сброса и реле давления. Клапан срабатывает при повышении давления до критических значений. Реле давления необходимо для работы оборудования в автоматическом режиме.

www.compressor-rnd.ru

Устройство компрессора КТ-6

УСТРОЙСТВО КОМПРЕССОРА КТ- 6 Компрессор КТ6 трехцилиндровый, вертикальный, двухступенчатый с промежуточным воздушным охлаждением, относится к группе W-образных компрессоров. Данные компрессоры применяются на тепловозах серий ТЭЗ, ТЭ7, ТЭП60, маневровых тепловозах ТЭМ1 и ТЭМ2. Модификацией компрессора КТ6 является компрессор КТ7 с обратным направлением вращения коленчатого вала и применяемый на тепловозах серии ТЭ10, ТЭП10, 2ТЭ10. Устройство компрессора. Основными узлами компрессора (смотри рис.1) являются чугунный литой корпус 13, два цилиндра 4 низкого давления (ц.н.д.), один цилиндр 12 высокого давления (ц.в.д.), холодильник 9 радиаторного типа с предохранительным клапаном 10, вентилятор 3 с приводом и кожухом, масляный насос. Корпус 13 имеет три привалочных фланца с окнами прямоугольного сечения для крепления цилиндров шестью шпильками и двумя фиксирующими контрольными штифтами. Одно окно фланца служит для монтажа и демонтажа узла шатунов 2. По бокам в корпусе 13 имеются два люка для доступа к деталям, расположенным внутри корпуса. Оси всех цилиндров находятся в одной вертикальной плоскости. Цилиндры низкого давления, имеющие диаметр 198 мм, расположены под углом 120°, а высокого давления с диаметром 155 мм — вертикально между двумя ц. н. д. Передняя часть корпуса закрыта съемной крышкой, в которой установлен один из подшипников коленчатого вала 1. Рисунок 1. Общий вид компрессора КТ-6 Шейка вала уплотнена кожаным разжимным сальником в металлической обойме. Внизу корпуса расположен сетчатый масляный фильтр 14, укрепленный резьбовым штуцером. Для лучшей теплоотдачи цилиндры имеют ребра, которые у ц.н.д. расположены вдоль оси для придания большей жесткости. Все цилиндры закрыты крышками с клапанными коробками 7 и 8. К коробке ц.н.д. со стороны всасывающей полости прикреплен воздушный всасывающий фильтр 6 со сборником 5, а со стороны нагнетательной полости — холодильник 9. Холодильник состоит из коллектора и радиаторных секций, выполненных из цилиндрических трубок, оребренных пластинами. Каждая секция при помощи патрубков соединена с соответствующими цилиндрами. Для лучшего охлаждения воздуха в холодильнике применен вентилятор 3. Чтобы предупредить произвольное повышение давления при неисправностях, в камере холодильника установлен предохранительный клапан 10, отрегулированный на давление 4,5 кГ/см2. При этом предохранительные клапаны главных резервуаров должны быть отрегулированы на давление 10,7 кГ/см2. Поршни, снабженные двумя уплотнительными и двумя маслосъемными чугунными кольцами, соединены с шатунами 3 и 5 (рис.2) при помощи пальцев. С другой стороны шатуны соединены с головкой 1, насаженной на шатунную шейку коленчатого вала 10. Головка с шатунами образует узел шатунов. Шатун 3 с головкой 1 связан жестко, а два прицепных шатуна 5 — подвижно. Рисунок 2. Узел шатунов Внутренняя полость клапанной коробки (рис. 3) разделена перегородкой на две камеры: всасывающую В, в которой расположен всасывающий клапан 15 с разгрузочным устройством и нагнетательную Н, в которой расположен нагнетательный клапан 2. Нагнетательный клапан 2 прижат к корпусу коробки винтом 4 через упор. Механизм разгрузочного устройства состоит из упора 11 с тремя пальцами 16, крышки, диафрагмы 6 и стержня с диском 9. Направляющей для упора служит втулка, запрессованная в крышку. Рисунок 3. Клапанная коробка Механизм разгрузочного устройства работает следующим образом. Если давление воздуха в главных резервуарах превышает установленное регулятором давления, то воздух поступает от регулятора давления сверху к диафрагмам всасывающих клапанов. Под действием давления воздуха на диафрагму происходит отжатие всасывающих клапанов, в результате чего компрессор начинает работать вхолостую. Когда давление воздуха в главных резервуарах упадет ниже минимального установленного регулятором, полость над диафрагмой сообщится с атмосферой, под действием пружины возврата упора, и упор переместится вверх, отжатие всасывающих клапанов прекратится, и компрессор вновь будет работать под нагрузкой. К трущимся поверхностям деталей компрессора смазка подается масляным насосом (рис.4) с разгрузочным клапаном 9, регулирующим подачу масла в зависимости от скорости вращения коленчатого вала. Рисунок 4. Масляный насос Насос, установленный в картере на цапфах, может перемещаться. В корпусе насоса расположен плунжер с хомутом, насаженным на эксцентрик вала компрессора. Внутри плунжера имеется шариковый клапан. В картере компрессора находится фильтр с обратным клапаном (сапун), выпускающий воздух при повышении давления в картере в случае пропуска воздуха поршневыми кольцами. Масляный насос состоит из фланца 3, который через прокладку прикреплен к картеру компрессора, корпуса 2, крышки 1 и приводного валика 4. Квадратный конец валика сцепляется со втулкой, вставленной в коленчатый вал. Сферическая часть хвостовика валика служит шарниром и одновременно уплотнением валика во втулке коленчатого вала. Валик 4 имеет диск 6 диаметром 48 мм, в пазах которого расположены две лопасти, прижимаемые пружиной к эксцентриковой выточке диаметром 52 мм в корпусе. При вращении коленчатого вала, а следовательно, и приводного валика по часовой стрелке (если смотреть со стороны квадрата валика), каждая лопасть создает разрежение в полости, изображенной красным цветом. Вследствие этого масло из фильтра картера компрессора через подводящую трубку («вход масла») засасывается в эту (красную) полость и нагнетается в полость зеленую, откуда по каналу через штуцер масло поступает к манометру, а через отверстие в приводном валике — в смазочные каналы коленчатого вала («выход масла») и подшипники. Подвод масла к манометру, поступающего из насоса с целью устранения колебания стрелки манометра, выполнен в виде штуцера, в который ввернут ниппель с калиброванным отверстием 0,5 мм и поставлен резервуар объемом 0,25 л. Принцип действия компрессора показан на рисунке. Цилиндры низкого давления расположены так, что в то время когда в левом цилиндре происходит всасывание воздуха, в правом происходит его нагнетание в холодильник, и наоборот. Из холодильника воздух всасывается в цилиндр высокого давления, где происходит его дальнейшее сжатие.

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего тормоза и ЭПТ Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242. С анимацией и дикторским сопровождением

www.pomogala.ru

Как работает компрессор: принцип работы

#1

Много промышленного оборудования работает с использование сжатого воздуха, создаваемого различными типами компрессоров. При комплектовании механизмов систем сжатого воздуха для различного производства требуется знать, как работает компрессор. Для выбора оборудования при создании рабочего процесса с применением сжатого воздуха, необходимо знать, как работает компрессор, способный удовлетворить заданным требованиям. Принцип действия компрессора основан на законах технической термодинамики. Используются основные термодинамические параметры газа: давление, температура и удельный вес или плотность. Закономерности протекания тепловых процессов в компрессоре рассматриваются на упрощенной модели идеального компрессора. В нем различают три рабочие фазы: всасывание, сжатие и нагнетание. По конструктивному исполнению компрессоры могут быть поршневыми, винтовыми и роторно-пластинчатыми.

#2

Наибольшее распространение получили поршневые компрессоры. Они надежные и удобные в эксплуатации, компактные, обладают стабильными рабочими характеристиками. Благодаря широким техническим возможностям и универсальности, поршневые компрессоры удовлетворяют требованиям различных сфер хозяйственной деятельности. В них объем воздуха изменяется от перемещения поршня из верхней мёртвой точки до нижней мёртвой точки. Создаваемая разность давлений вне цилиндра и внутри него автоматически открывает всасывающий клапан и воздух входит в цилиндр. При движении поршня в обратном направлении, воздух сжимается и давление в цилиндре повышается. Всасывающий клапан закрывается, нагнетательный – открывается. Сжатый воздух перемещается из цилиндра в ресивер или трубопровод. Конструктивно компрессор включает: поршень, цилиндр, двигатель, приводной вал, впускной и нагнетательный клапаны, фильтр и ресивер.

#3

В процессе работы компрессора двигатель вращает кривошипно-коленчатый или эксцентриковый приводной вал. За счет преобразования вращательного движения вала в возвратно-поступательное движение поршня, происходит наполнение воздухом полости ресивера. С помощью специального фильтра поступающий в компрессор воздух очищается и высушивается. Поступление воздуха в цилиндр компрессора обеспечивается синхронной работой клапанов. В ресивере сжатый воздух накапливается и далее по трубопроводам передается исполнительным механизмам. Ресивер уменьшает колебания сжатого воздуха в системе и создает необходимый объем для длительной работы исполнительных механизмов. За счет этого достигается надежная работа всей пневматической системы. Используются поршневые компрессорные установки простого и двойного действия.

#4

Для обеспечения эффективной и безопасной работы, компрессорные установки оснащаются дополнительными системами автоматического контроля функционирования. Реле давления воздуха управляет производительностью компрессора при изменении количества расходуемого сжатого воздуха. Автоматика обеспечивает включение компрессора при снижении давления в ресивере и выключение – при достижении максимального допустимого. Такая система снижает износ поршней и увеличивает срок службы компрессора. В зависимости от создаваемого давления, поршневые компрессоры делятся на типы: низкого давления - до 1,2, среднего – 10, высокого – 100 , сверхвысокого – более 100 МПа. По количеству ступеней они делятся на одноступенчатые, двухступенчатые и многоступенчатые.

#5

Принцип действия винтового компрессора основан на вращении двух роторов, смонтированных в корпусе. Ротор выполнен в виде винтовой нарезки специального профиля. Воздух всасывается порциями с последовательным перемещением по винтовой нарезке впадин при вращении роторов. В отличие от поршневого компрессора здесь сжатие воздуха происходит непрерывно. Для обеспечения нормального функционирования, профиль винтов ротора должен иметь непрерывную линию контакта. На роторе ротационно-пластинчатого компрессора выполнены пазы с установленными в них пластинами. При вращении ротора воздух сжимается в ячейках между рабочими пластинами. Объем рабочих полостей в процессе вращения ротора уменьшается, обеспечивая сжатие воздуха между пластинами и статором компрессора. Сжатый воздух очищается в маслоотделителе, затем подается в воздухосборник и через запорную аппаратуру к потребителям.

#6

При выборе компрессора необходимо провести оценку его качеств с учетом требований производства сжатого воздуха. Поршневые компрессоры имеют следующие недостатки: относительно ограниченная производительность; требуется тщательная очистка воздуха; относительно большой уровень шума и вибраций; повышенная частота технического обслуживания и ремонта. Применение поршневых компрессоров рационально для воздушных систем с небольшими и средними давлениями и расходами. Для производств с большими давлениями и потребностями сжатого воздуха целесообразнее применять винтовые компрессоры. Их преимущества: высокая производительность при непрерывной работе, что повышает КПД компрессора; большая долговечность эксплуатации; малый шум в процессе работы; небольшая потребность в техническом обслуживании и ремонте. К недостатку можно отнести высокую стоимость в сравнении с поршневыми компрессорами.

uznay-kak.ru

Компрессор — ТеплоВики - энциклопедия отопления

Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении

Компрессор (от лат. compressio — сжатие) — энергетическая машина для повышения давления и перемещения газа или жидкостей (масла, хладагента и т.п.).Основы теории центробежных машин были заложены Л. Эйлером, теория осевых компрессоров и вентиляторов создавалась благодаря трудам Н. Е. Жуковского, С. А. Чаплыгина и других учёных.

По принципу действия и основным конструктивным особенностям различают компрессоры:

Компрессоры также подразделяют по роду сжимаемого газа (воздушные, кислородные и др.), по создаваемому давлению Ph (низкого давления - от 0,3 до 1 Мн/м2, среднего - до 10 Мн/м2 и высокого - выше 10 Мн/м2), по производительности, то есть объёму всасываемого Vвс (или сжатого) газа в единицу времени (обычно в м3/мин) и другим признакам. Компрессоры также характеризуются частотой оборотов n и потребляемой мощностью N.

Поршневой компрессор

Поршневой компрессор

Поршневой компрессор в основном состоит из рабочего цилиндра и поршня; имеет всасывающий и нагнетательный клапаны, расположенные обычно в крышке цилиндра. Для сообщения поршню возвратно-поступательного движения в большинстве поршневых компрессоров имеется кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом. Поршневые компрессоры бывают одно- и многоцилиндровые, с вертикальным, горизонтальным, V- или W-oбразным и другим расположением цилиндров, одинарного и двойного действия (когда поршень работает обеими сторонами), а также одноступенчатого или многоступенчатого сжатия. Действие одноступенчатого воздушного поршневого компрессора заключается в следующем. При вращении коленчатого вала соединённый с ним шатун сообщает поршню возвратные движения. При этом в рабочем цилиндре из-за, увеличения объёма, заключённого между днищем поршня и крышкой цилиндра, возникает разрежение и атмосферный воздух, преодолев своим давлением сопротивление пружины, удерживающей всасывающий клапан, открывает его и через воздухозаборник (с фильтром) поступает в рабочий цилиндр. При обратном ходе поршня воздух будет сжиматься, а затем, когда его давление станет больше давления в нагнетательном патрубке на величину, способную преодолеть сопротивление пружины, прижимающей к седлу нагнетательный клапан, воздух открывает последний и поступает в трубопровод. При сжатии газа в компрессоре его температура значительно повышается. Для предотвращения самовозгорания смазки компрессор оборудуются водяным (труба для подвода воды) или воздушным охлаждением. При этом процесс сжатия воздуха будет приближаться к изотермическому (с постоянной температурой), который является теоретически наивыгоднейшим. Одноступенчатый компрессор, исходя из условий безопасности и экономичности его работы, целесообразно применять со степенью повышения давления при сжатии до b = 7-8. При больших сжатиях применяются многоступенчатые компрессоры, в которых, чередуя сжатие с промежуточным охлаждением, можно получать газ очень высоких давлений - выше 10 Мн/м2. В поршневых компрессорах обычно предусматривается автоматическое регулирование производительности в зависимости от расхода сжатого газа для обеспечения постоянного давления в нагнетательном трубопроводе. Существует несколько способов регулирования. Простейший из них - регулирование изменением частоты вращения вала.

Ротационный компрессор

Ротационный пластинчатый компрессор: 1 — отверстие для всасывания воздуха; 2 — ротор; 3 — пластина; 4 — корпус; 5 — холодильник; 6 и 7 — трубы для отвода и подвода охлаждающей воды.

Ротационные компрессоры имеют один или несколько роторов, которые бывают различных конструкций. Значительное распространение получили ротационные пластинчатые компрессоры, имеющие ротор 2 с пазами, в которые свободно входят пластины 3. Ротор расположен в цилиндре корпуса 4 эксцентрично. При его вращении по часовой стрелке пространства, ограниченные пластинами, а также поверхностями ротора и цилиндра корпуса, в левой части компрессора будут возрастать, что обеспечит всасывание газа через отверстие 1. В правой части компрессора объёмы этих пространств уменьшаются, находящийся в них газ сжимается и затем подаётся из компрессора в холодильник 5 или непосредственно в нагнетательный трубопровод. Корпус ротационного компрессора охлаждается водой, для подвода и отвода которой предусмотрены трубы 6 и 7. Степень повышения давления в одной ступени пластинчатого ротационного компрессора обычно бывает от 3 до 6. Двухступенчатые пластинчатые ротационного компрессоры с промежуточным охлаждением газа обеспечивают давление до 1,5 Мн/м2.

Принципы действия ротационного и поршневого компрессоров в основном аналогичны и отличаются лишь тем, что в поршневом все процессы происходят в одном и том же месте (рабочем цилиндре), но в разное время (из-за чего и потребовалось предусмотреть клапаны), а в ротационном компрессоре всасывание и нагнетание осуществляются одновременно, но в различных местах, разделенных пластинами ротора. Известны другие конструкции ротационного компрессора, в том числе винтовые, с двумя роторами в виде винтов. Для удаления воздуха с целью создания разрежения в каком-либо пространстве применяют роторные водокольцевые вакуум-насосы. Регулирование производительности ротационного компрессора осуществляется обычно изменением частоты вращения их ротора.

Центробежный компрессор

Центробежный компрессор: 1 — вал; 2, 6, 8, 9, 10 и 11 — рабочие колёса; 3 и 7 — кольцевые диффузоры; 4 — обратный направляющий канал; 5 — направляющий аппарат; 12 и 13 — каналы для подвода газа из холодильников;14 — канал для всасывания газа.

Центробежный компрессор в основном состоит из корпуса и ротора, имеющего вал 1 с симметрично расположенными рабочими колёсами. Центробежный 6-ступенчатый компрессор разделён на три секции и оборудован двумя промежуточными холодильниками, из которых газ поступает в каналы 12 и 13. Во время работы центробежного компрессора частицам газа, находящимся между лопатками рабочего колеса, сообщается вращательное движение, благодаря чему на них действуют центробежные силы. Под действием этих сил газ перемещается от оси компрессора к периферии рабочего колеса, претерпевает сжатие и приобретает скорость. Сжатие продолжается в кольцевом диффузоре из-за снижения скорости газа, то есть преобразования кинетической энергии в потенциальную. После этого газ по обратному направляющему каналу поступает в другую ступень компрессора и т.д.

Получение больших степеней повышения давления газа в одной ступени (более 25-30, а у промышленных компрессоров - 8-12) ограничено главным образом пределом прочности рабочих колёс, допускающих окружные скорости до 280-500 м/сек. Важной особенностью центробежных компрессоров (а также осевых) является зависимость давления сжатого газа, потребляемой мощности, а также кпд от его производительности. Характер этой зависимости для каждой марки компрессора отражается на графиках, называемых рабочими характеристиками.

Регулирование работы центробежных компрессоров осуществляется различными способами, в том числе изменением частоты вращения ротора, дросселированием газа на стороне всасывания и др.

Осевой компрессор

Осевой компрессор: 1 — канал для подачи сжатого газа; 2 — корпус; 3 — канал для всасывания газа; 4 — ротор; 5 — направляющие лопатки; 6 — рабочие лопатки.

Осевой компрессор имеет ротор 4, состоящий обычно из нескольких рядов рабочих лопаток 6. На внутренней стенке корпуса 2 располагаются ряды направляющих лопаток 5. Всасывание газа происходит через канал 3, а нагнетание через канал 1. Одну ступень осевого компрессора составляет ряд рабочих и ряд направляющих лопаток. При работе осевого компрессора вращающиеся рабочие лопатки оказывают на находящиеся между ними частицы газа силовое воздействие, заставляя их сжиматься, а также перемещаться параллельно оси компрессора (откуда его название) и вращаться. Решётка из неподвижных направляющих лопаток обеспечивает главным образом изменение направления скорости частиц газа, необходимое для эффективного действия следующей ступени. В некоторых конструкциях осевых компрессоров между направляющими лопатками происходит и дополнительное повышение давления за счёт уменьшения скорости газа. Степень повышения давления для одной ступени осевого компрессора обычно равна 1,2-1,3, т. е. значительно ниже, чем у центробежных компрессоров., но кпд у них достигнут самый высокий из всех разновидностей компрессоров

Зависимость давления, потребляемой мощности и кпд от производительности для нескольких постоянных частот вращения ротора при одинаковой температуре всасываемого газа представляют в виде рабочих характеристик. Регулирование осевых компрессоров осуществляется так же, как и центробежных. Осевые компрессоры применяют в составе газотурбинных установок.

Техническое совершенство осевых, а также ротационных, центробежных и поршневых компрессоров оценивают по их механическому кпд и некоторым относительным параметрам, показывающим, в какой мере действительный процесс сжатия газа приближается к теоретически наивыгоднейшему в данных условиях.

Струйный компрессор

Струйные компрессоры по устройству и принципу действия аналогичны струйным насосам. К ним относят струйные аппараты для отсасывания или нагнетания газа или парогазовой смеси. Струйные компрессоры обеспечивают более высокую степень сжатия, чем струйные насосы. В качестве рабочей среды часто используют водяной пар.

Типы компрессоров и их характеристика

Основа теплоносителя Предельные параметры Область применения

Вода	экологически и токсикологически безопасна; дешева	Химическая промышленность, холодильные установки, питание пневматических систем, гаражное хозяйство.
Ротационный	VВС = 0,5-300 м3/мин РН = 0,3-1,5 Мн/м2 n = 300-3000 об/мин N до 1100 кВт	Химическая промышленность, дутье в некоторых металлургических печах и др.
Центробежный	VВС = 10-2000 м3/мин РН = 0,2-1,2 Мн/м2 n = 1500-10000 (до 30000) об/мин N до 4400 кВт (для авиационных - до десятков тысяч кВт)	Центральные компрессорные станции в металлургической, машиностроительной, горнорудной, нефтеперерабатывающей промышленности
Осевой	VВС = 100-20000 м3/мин РН = 0,2-0,6 Мн/м2 n = 2500-20000 об/мин N до 4400 кВт (для авиационных - до 70000 кВт)	Доменные и сталелитейные заводы, наддув поршневых двигателей, газотурбинных установок, авиационных реактивных двигателей и др.

ru.teplowiki.org

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА И РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ В КОМПРЕССОРЕ — Мегаобучалка

Воздушные компрессоры служат для получения сжатого воздуха который на морских судах используют для пуска и реверса главных и вспомогательных дизелей, питания систем автоматического регули­рования и управления, а также для обеспечения общесудовых потре­бителей. К последним относят различные пневмоинструменты, в том числе и для покраски механизмов и корпуса судна, гидрофорные цис­терны пресной и забортной воды, приспособления для продувки труб холодильников, подогревателей, фильтров, кингстонов и др. Основной расход воздуха — на пуск и реверс дизелей.

Рабочий цикл поршневого компрессора состоит из процессов вса­сывания воздуха в рабочий цилиндр, сжатия до более высокого давле­ния и выталкивания из цилиндра.

Схема одноступенчатого поршневого компрессора и его индикатор­ная диаграмма показаны на рис.42,а. Поршень 2 совершает возвратно поступательное движение в цилиндре 1. Всасывание и нагнетание воз­духа поршнем осуществляется с помощью двух самодействующих клапанов — всасывающего 3 и нагнетательного 4. Рабочий цикл в ком­прессоре совершается за два хода поршня.

По конструктивным соображениям поршень в цилиндре компрес­сора не подходит вплотную к крышке цилиндра 5. Поэтому имеется так называемое вредное пространство цилиндра (объем Vо на диаграмме), составляющее 3-10% полного объема.

При движении поршня слева направо оставшийся от предыдущего цикла во вредном простран­стве сжатый воздух расширяется (линия cd на диаграмме), т.к. в начале хода оба клапана закрыты. Всасывающий клапан открывается лишь тогда, когда давление в цилиндре станет несколько меньше дав­ления р1 во всасывающем патрубке (точка d на диаграмме). Начинается процесс всасывания воздуха в цилиндр, который заканчивается с при­ходом поршня в крайнее правое положение (линия da на диаграмме).

Рис.42. Схемы поршневых компрессоров: а - одноступенчатого; б - двухступенчатого

При ходе поршня справа налево всасывающий клапан закрывается и начинается процесс сжатия воздуха (линия ab на диаграмме). При этом повышаются его давление и температура. Сжатие продолжается до тех пор, пока давление в цилиндре не станет больше давления р2 в нагнетательном патрубке. В этот момент (точка b на диаграмме) открывается нагнетательный клапан и сжатый воздух выталкивается из цилиндра в нагнетательный патрубок (линия bc на диаграмме). Из-за наличия вредного пространства часть воздуха остается в цилиндре. Затем процессы повторяются. Чем больше вредное пространство, тем меньше всасывающий ход (линия da) и подача компрессора.

Как известно из термодинамики, процесс сжатия теоретически мож­но осуществить по:

- изотерме - при постоянной температуре за счет охлаждения рабочего тела в процессе сжатия,

- политро­пе - с некоторым отводом теплоты от рабочего тела,

- адиабате - без теплообмеца.

При этом наименьшая работа затрачивается при сжатии по изотерме, наибольшая – по адиабате, промежуточное значение ра­боты – при политронном сжатии. Таким образом, с точки зрения затраты мощности и температуры в конце сжатия наиболее выгодным является изотермический процесс, но в реальном компрессоре его осу­ществить невозможно, и сжатие воздуха происходит по политропе.

Теплота от сжимаемого воздуха отводится за счет охлаждения ци­линдра водой, что позволяет приблизить процесс сжатия к изотерми­ческому, улучшает условия смазывания цилиндра и способствует до­стижению более высокого давления воздуха при возможно меньшей температуре.

Наиболее высокое давление сжатого воздуха на судах требуется для пуска двигателей: 2,5-3 МПа, а в ряде случаев до 15 МПа. Для получения таких давлений применяют чаще всего в многоступенчатые, двух- или трехсту­пенчатые компрессоры.

Необходимость применения многоступенчатых компрессоров вы­зывается тем, что степень сжатия воздуха в одной ступени не должна превышать 8 (т.е. воздух в одной ступени можно сжимать до давления 0,8 МПа). Это объясняется, тем, что температура вспышки компрессорных смазочных масел составляет 250-280°С, а при сжатии воздуха до 0,8 МПа его температура достигает 170-220°С. В результате пары масла могут самовоспламениться, что приведет к взрыву и разрушению компрессора. Поэтому в первой ступени компрессора воздух обычно сжимается до 0,5-0,8 МПа, во второй — до конечного давления 2,5-3,0 МПа. При этом воздух обязательно охлаждается в специальном воздухоохладителе после первой ступени компрессора примерно до первоначальной температуры (для предотвращения чрезмерного по­вышения температуры воздуха после сжатия во второй ступени и умень­шения затрат мощности на привод компрессора).

После второй ступе­ни компрессора перед подачей в воздухоохладители воздух также охлаждается (по Правилам Регистра РФ температура воздуха, поступающего в баллоны, не должна превышать 40°С). Для очистки воздуха от масла и влаги устанавливаются влагомаслоотделители.

На рис.42.б показана схема двухступенчатого компрессора. Пор­шень для обоих ступеней выполнен общим: его часть 2, имеющая боль­ший диаметр, является поршнем первой ступени, а часть 6 — поршнем второй ступени. Рабочие полости ступеней это соответственно коль­цевая полость 3 и торцовая полость 7.

При ходе поршня вниз воздух всасывается из атмосферы через кла­пан 4 в первую ступень компрессора. При ходе вверх поршень сжима­ет воздух и через клапан 5 нагнетает его к всасывающему клапану 8 второй ступени через воздухоохладитель 19 и влагомаслоотделитель 18 с клапаном продувания 17. Воздух из второй ступени компрессора через нагнетательный клапан 9, воздухоохладитель 16, влагомасло­отделитель 15 с клапаном продувания 14 и клапаном 13 подается в баллоны пускового воздуха.

Для предотвращения чрезмерного повышения давления воздуха после каждой ступени компрессора установлены предохранительные клапаны 10 и 11. Давление воздуха после каждой ступени контроли­руют по манометрам 12.

Воздух в компрессоре сжимается сначала в первой ступени, охлаждается и затем сжимается до более высокого давления во второй ступени, затем снова охлаждается и сжимается в следующей ступени. Наиболее часто применяется двухступенчатый компрессор; один из таких компрессоров показан на рис.7.1. При ходе всасывания воздух заполняет цилиндр первой ступени через глушитель, фильтр и всасывающий клапан первой ступени, всасывающий клапан закрывается, когда поршень будет в НМТ, осле чего начинается сжатие воздуха. Когда давление воздуха достигает значения, заданного для первой ступени, начинается нагнетание воздуха через нагнетательный клапан в холодильник первой ступени. Таким же образом происходит всасывание и сжатие в цилиндре второй ступени, в котором благодаря его меньшему объему достигается более высокое давление. После выхода через нагнетательный клапан второй ступени воздух снова охлаждается и подается в баллон сжатого воздуха.

Рис.7.1. Двухступенчатый воздушный компрессор: 1 - масляный насос; 2 - ручной клапан продувания; 3 - поршень второй ступени; 4 - всасывающий клапан второй ступени; 5 - нагнетательный клапан второй ступени; 6 - всасывающий клапан первой ступени; 7 - нагнетательный клапан первой ступени; 8 - поршень первой ступени; 9 - трубки охладителя первой ступени.

Компрессор имеет жесткий картер, в котором устанавливают три рамовых подшипника коленчатого вала. Блок цилиндров имеет сменные цилиндровые втулки. К движущимся частям компрессора вносятся поршни, шатуны и цельный двухколенный коленчатый вал. Сверху на блок цилиндров устанавливается головка цилиндра первой ступени, а на нее – головка цилиндра второй ступени. В обеих головках помещаются всасывающие, и нагнетательные клапаны. Приводимый от коленчатого вала цепным приводом масляный зубчатый насос обеспечивает подачу смазки к рамовым под­шипникам, а через сверления в коленчатом валу – к обоим шатун­ным подшипникам. Вода для охлаждения компрессора подается от собственного насоса или от системы охлаждения в машинном отделении.

Особенности работы

Пуск компрессора необходимо осуществлять при открытых продувочных кранах на сепараторах, предварительно проверив наличие масла в картере. Во время работы компрессора необходимо периодически продувать сепараторы, т.к. попадание паров масла в систему сжатого воздуха может образовать взрывоопасную смесь. После выключения компрессора необходимо продуть баллоны и удалить из них конденсат. Следить за нормальным техническим состоянием предохранительных клапанов на компрессоре, воздушных баллонах, воздухохранителях, трубопроводах. Запрещается производить ремонтные работы, связанные с применением огня, вблизи баллонов сжатого воздуха, а также стучать по баллонам или производить разборку арматуры, находящейся под давлением.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ СВМ, ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НИМ. 3

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ГИДРАВЛИКИ. 3

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТИ.. 3

ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ И ЕГО СВОЙСТВА.. 3

Графическое определение сил давления. 3

ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ГИДРОСТАТИКИ.. 4

Виды движения жидкости.. 4

УРАВНЕНИЕ Д. БЕРНУЛЛИ.. 5

УРАВНЕНИЕ НЕРАЗРЫВНОСТИ ПОТОКА.. 5

ПОНЯТИЕ О ГИДРАВЛИЧЕСКОМ УДАРЕ.. 6

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ НАСАДКИ.. 7

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ПОТОКА, 8

СУДОВЫЕ НАСОСЫ... 10

КЛАССИФИКАЦИЯ НАСОСОВ. 10

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ НАСОСОВ.. 10

СХЕМА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ.. 11

ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ... 3

РОТАЦИОННЫЕ НАСОСЫ. 6

РОТОРНЫЕ НАСОСЫ... 6

РОТОРНО-ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ... 3

ШЕСТЕРЁННЫЕ НАСОСЫ. 4

ВИНТОВЫЕ НАСОСЫ. 5

ОБСЛУЖИВАНИЕ РОТАЦИОННЫХ НАСОСОВ.. 6

ЛОПАСТНЫЕ НАСОСЫ. 3

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ. 3

НАПОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА. 5

КОНСТРУКЦИИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ.. 7

ПРАВИЛА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ.. 8

ВИХРЕВЫЕ НАСОСЫ... 3

ОСЕВЫЕ НАСОСЫ... 4

СТРУЙНЫЕ НАСОСЫ... 6

СУДОВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ... 7

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЕНТИЛЯТОРОВ.. 9

ВОЗДУШНЫЕ КОМПРЕССОРЫ... 11

 

megaobuchalka.ru

---

• 
  Болид шкаф управления задвижкой
• 
  Проверить квитанцию жкх онлайн
• 
  Ооо пермэнергосбыт передать показания
• 
  До какого числа передавать показания счетчиков воды
• 
  Действие электрического тока на организм человека
• 
  Устройство статора
• 
  Где можно сдать энергосберегающие лампы
• 
  Электростанций фото
• 
  Вопросы на 4 группу по электробезопасности с ответами ростехнадзор
• 
  Зависимость сопротивления меди от температуры
• 
  Как установить лампу на натяжной потолок