1.1. Параллельное соединение компрессоров

Р ассмотрим общий случай параллельной работы на одну сеть двух компрессоров с различными характеристиками. Пусть кривые 1 и2(рис. 1) изображают индивидуальные характеристики компрессоров, а кривая 1+2 - их суммарную характеристику, которая получается путем суммирования по расходу кривых 1 и 2. Характеристика внешней сети представлена кривой ОА. Режим работы определяется пересечением кривых 1+2 и ОА в точке p₀, если эта точка лежит правее точки "К" пересечения суммарной характеристики с характеристикой более высоконапорного компрессора, то в данном случае параллельное соединение является эффективным, так как количество подаваемого воздуха по сравнению с индивидуальной работой каждого компрессора (режимы p₁ и р₂) возросло.

Пусть характеристикой сети является кривая ОА'. Режим работы при параллельном включении компрессоров определится точкой "K", которая является также режимом одиночной работы одного из компрессоров. Второй компрессор при этом прекращает подачу, всвязи с чем можно сделать вывод о нецелесообразности параллельного соединения компрессоров.

Когда характеристика внешней сети изображена кривой ОА'', режим работы определяется точкой p₀', лежащей левее точки "К", и количество подаваемого воздуха Q_o' меньше, чем при работе одного компрессора (режим р₃с подачей Q₃), хотя и больше, чем при работе только второго компрессора (режим р₄с подачей Q₄).

Режим работы каждого параллельно включенного компрессора определяется точками р₁''и р₂'',одна из которых р₂лежит во втором квадранте. При этом компрессор 1 развивает производительность Q₁,а компрессор 2 - Q₂. Суммарный расход воздуха в сети составляетQ₀' = Q₂ – Q₁.Это означает, что вторая машина работает с отрицательной подачей, то есть воздух течет в направлении, противоположном нормальному - от выходного отверстия к входному. Второй компрессор представляет собой дополнительное сопротивление в сети первого и вызывает бесполезный расход энергии, поэтому такую параллельную работу не следует допускать.

Из изложенного следует, что точка "К" является границей рабочей части суммарной характеристики; только часть характеристики 1 + 2, расположенная правее точки "К", является теоретически рабочей. Действительная рабочая часть характеристики 1 + 2 (соответствующая диапазону значений суммарного КПД, не сильно отклоняющихся от оптимального) еще короче, и её длина зависит от характеристик компрессоров, включенных в параллельную работу.

2. Последовательное соединение компрессов

Рассмотрим последовательную работу двух компрессоров; все выводы, полученные при этом, действительны и для случая соединения любого числа машин.При последовательной работе газ, выходящий из одного компрессора, поступает в следующий, вследствие чего суммарное в сети давление равно сумме давлений, получаемых во всех компрессорах.Компрессоры могут устанавливаться непосредственно один за другим или между ними может располагаться часть сети.

При построении суммарной характеристики выбирают ряд значений производительностей компрессоров. Складывая для каждой из них давления, развиваемые каждым компрессором, получают ряд точек суммарной характеристики. Следует отметить, что крутизна суммарной характеристики больше крутизны характеристик отдельных компрессоров.

Рис. 2. Последовательное соединение двух компрессоров

Наложим характеристику сети на суммарную характеристику. Пусть характеристика сети OA (рис.2) пересекает суммарную характеристику в точке А, лежащей левее и выше точки "К" пересечения суммарной характеристики наиболее производительного компрессора. Точка А - рабочая точка, и через сеть проходит Q_Aгаза при напореH_A. Точки A₁ и А₂указывают нарежимы, развиваемые каждым компрессором при совместной работе. Точки A₁'и А₂' пересечения характеристики сети с индивидуальными характеристиками дают режимы, которые развивал бы каждый из компрессоров при его самостоятельной работе в этой же сети. В рассматриваемом случае суммарный напор и расход в сети больше напора и расхода, которые можно было бы получить при самостоятельной работе каждого компрессора на ту же сеть. Из этого следует, что последовательное соединение компрессорных машин можно использовать в некоторых случаях и для увеличения расхода через сеть.

Когда точка "К" является рабочей точкой, включение менее производительного компрессора бесполезно, так как вся энергия, переданная газу в этом компрессоре, тратится на преодоление сопротивления в сети.

Когда рабочая точка "Д" (рис.2) лежит ниже точки "К", менее производительный компрессор имеет отрицательный напор, то есть он в состоянии пропустить получающийся в сети расход только при содействии второго компрессора. В этом случае часть напора, развиваемого компрессором 1, расходуется на поддержание расхода в сети, а другая способствует пропуску расхода через менее производительный компрессор 2.