Температура вспышки компрессорных смазочных масел имеет порядок

493-535 К.

Видно, что конечная температура сжатия при ε = 8 является опасной. Число ступеней многоступенчатого компрессора выбирается исходя из

конечного давления. Ориентировочные данные приведены в таблице 15.2 для начального давления всасывания 0,1 МПа.

Таблица 15.2. Выбор числа ступеней при многоступенчатом сжатии

15.6. Регулирование лопастных компрессоров

Регулирование работы компрессора осуществляется для обеспечения потребителя сжатым газом с необходимыми параметрами.

Регулирование может осуществляться двумя путями: (а) – изменением характеристик трубопроводной системы; (б) – изменением характеристик компрессора.

Различают 3 основных вида регулирования компрессора:

1)Поддержание постоянного давления на входе.

2)Поддержание постоянного давления на выходе.

3)Поддержание постоянной производительности. Наиболее распространенные способы регулирования:

1)Дросселирование на входе или выходе;

2)Переспуск (байпасирование);

3)Изменение частоты вращения колеса компрессора;

4)Изменение закрутки потока на входе направляющими аппаратами. Наиболее экономичным является третий способ.

При изменении частоты вращения n колеса используются формулы пере-

счета параметров:

Q = n .

Q1 n1

94

В левой части выражения n – показатель политропы, в правой – число оборотов.

Дроссельное регулирование при постоянной частоте n = const.

Этот вид регулирования доступен и во всех случаях очень просто реализуется. Однако, при заданных n и характеристике сети этим способом возможно регулирование только на уменьшение подачи.

а) Регулирование лопастных компрессоров дросселированием на нагнетательном трубопроводе (рисунок 15.8). При частичном перекрытии регулирующей задвижки, установленной на нагнетательном трубопроводе, характеристика сети становится круче. В результате рабочая точка А вдоль напорной характеристики компрессора смещается влево. Подача компрессора уменьшается, давление растет.

ррс3(Q)

Рисунок 15.8

б) Регулирование лопастных компрессоров дросселированием на всасывании (рисунок 15.9).

95

Для компрессоров помимо изменения характеристик сети дросселирование на всасывании приводит и деформированию и напорной характеристики.

Изменение открытия дросселя изменяет сопротивление на входе в компрессор. Давление на входе в компрессор уменьшается, что приводит к уменьшению плотности газа на входе. Изменяется и конечное давление рк. Изменяется напорная характеристика компрессора. За счет уменьшения плотности газа уменьшается и массовая производительность компрессора. В результате напорные характеристики смещаются вниз (рис. 15.9).

рк рег 2(Q)

рк рег 1(Q)

рк(Q)

Q

Рисунок 15.9

в) Байпасирование (дроссельный переспуск).

Нагнетательный и всасывающий трубопроводы соединяются обводным (байпасным) трубопроводом с клапаном и теплообменником (рис. 15.10). Часть газа через этот трубопровод возвращается на вход компрессора, и в результате уменьшается количество поступающего к потребителю газа. Благодаря теплообменнику состояние газа на входе компрессора практически не меняется.

Рисунок 15.10

При сжатии воздуха обычно байпас без теплообменника соединяется с атмосферой.

Регулирование переспуском связано с повышенной затратой мощности.

96

15.7. Регулирование поршневых компрессоров

При регулировании компрессоров необходимо обеспечить равенство производительности компрессора и расхода сжатого газа потребителем.

Способы регулирования поршневых компрессоров:

-воздействие на привод;

-дросселирование на трубопроводе;

-воздействие на клапаны;

-воздействие на мертвый объем;

-комбинированный.

Регулирование может быть ступенчатым и непрерывным; ручным и автоматическим.

1. Воздействие на привод.

а) Периодическая остановка двигателя компрессора (рис.15.11).

Q

Работа Останов Работа

τ

Рисунок 15.11

При остановке агрегата мощность не потребляется, что является достоинством способа регулирования. При работе в постоянном режиме КПД сохраняется.

Недостатки: резкое изменение тока в сети при включении и выключении агрегата, частое повторение процедур пуска и остановки компрессорного агрегата.

Остановку можно производить путем его отключения от работающего двигателя с помощью муфт. Но тогда недостатком являются появление потери энергии на холостом ходе.

б) Изменение частоты вращения вала компрессора (рис.15.12). Изменение частоты может производиться ступенчато или плавно.

97

3. Метод воздействия на клапаны.

Метод состоит в отжимании пластин всасывающего клапана. При этом сжатие газа и его подача в напорный трубопровод не происходит. Газ из цилиндра выталкивается во всасывающий трубопровод. Происходит пропуск сжатия и подачи (рис. 15.16а).

Всасывающий клапан может отжиматься на части хода поршня при сжатии и нагнетании (рис. 15.16б). Когда отжим прекращается, оставшаяся часть газа в цилиндре сжимается и подается потребителю. Тем самым осуществляется плавное регулирование производительности.

Реализация метода иллюстрируется рисунком 15.17. При уменьшении расхода потребителя Qп давление в ресивере 1 растет. Оно передается по трубке 2 к поршневому механизму 3, который отжимает пластину всасывающего клапана 4, препятствуя ей садиться на седло. В результате производительность компрессора 5 уменьшается.

Метод реализуется автоматически при превышении давления. Отличается высокой экономичностью. Недостаток – быстрый износ клапанов.

Рисунок 15.16

100