Билет 27
Теоретически сжатие газа в поршневом компрессоре может проходить двумя процессами: изоэнтропический процесс и изотермический. На практике оказалось, что сжимать газ в компрессоре предпочтительнее при изотермическом процессе, так как этот процесс требует значительно меньше работы, нежели другие процессы сжатия. А это значит, что сжимаемый газ нужно постоянно охлаждать. Именно поэтому в процессе сжатия в рабочую полость впрыскивается охлаждающая жидкость (вода или компрессорное масло). За счет этого газ удается частично охладить. А опытным путем было определено, что при сжатии газа по изотермическому процессу можно сэкономить до 30% потребляемой мощности.
Еще одним вариантом сжатия газа по изотермическому процессу является разделение процесса сжатия на несколько ступеней. Чаще всего это можно увидеть на поршневых компрессорах высокого давления, где после каждой ступени сжатия газ предварительно охлаждается в межступенчатом охладителе и только после охлаждения поступает в следующую ступень, где данный процесс повторяется. При этом КПД компрессора значительно увеличивается, а мощность, которую необходимо затратить на сжатие уменьшается (при этом необходимо равенство степеней повышения давления в каждой ступени). Может сложится впечатление возможности создания огромного количества ступеней для того, что бы процесс сжатия был максимально приближен к изотермическому процессу. Но, так как с каждой новой ступенью у нас увеличиваются потери на мощности, усложняется конструкция и уменьшается ее надежность, то необходимо найти "золотую середу". Это позволит получить от компрессора необходимые параметры и значительно сэкономить на потребляемой мощности.
Билет 28
Использование водяного охлаждение компрессора уменьшает потребность в вентиляции компрессора, в связи с чем, большая часть выделяемого тепла компрессора отводится через охлаждающую жидкость. Такая система охлаждения компрессора отводит примерно 90% энергии, которая подводится к электродвигателю.
Системы охлаждения компрессора.
Система водяного охлаждения компрессора имеет несколько вариаций:
- Охлаждение компрессора с открытой системой без циркуляции воды
- Охлаждение компрессора с закрытой системой с циркуляцией воды
- Охлаждение компрессора с открытой системой с циркуляцией воды
Охлаждение компрессора с открытой системой без циркуляции воды
Вода, заполняемая воды в эту систему, можно использовать городской водопровод, а так же природный водоем. После охлаждения компрессора вода выходит в виде стоков. Для поддержки стабильной температуры, а так же для регулирования потребления воды необходимо установить термостат.
Открытая система охлаждения компрессора с системой без циркуляции воды достаточно проста и стоимость монтажа достаточно низка. Тем не менее, эксплуатация охлаждения компрессора данной системы обходится дорого, если охлаждающая вода поступает из городской водопроводной сети. Использование вода из реки и озера бесплатно, но для того что бы данную воду использовать потребуется обязательно очистка и фильтрация.
В некоторых случаях, охладитель компрессора при использовании тапкой системы охлаждения компрессора может поломаться по причине высокого содержания извести в воде (использование такой воды приводит появлению накипи.)
В некоторых случаях в системе охлаждения компрессора можно использовать соленую воду, с условием, что система охлаждения компрессора сконструирована и рассчитана соответствующим образом.