7 Изменение производительности присоединением дополнительных полостей на части хода поршня.

Сущность этого способа регулирования заключается в том, что клапан, присоединяющий дополнительную полость, под воздействием возникающего в ней давления периодически закрывается. Конструктивно присоединяющий клапан подобен самодействующему всасывающему клапану с отжимным приспособлением.

Как и при динамическом отжиме всасывающего клапана, регулирование присоединением дополнительной полости на части хода основано на самодействующем отжиме, но с существенным различием в том, что воздействие со стороны регулирующего органа преодолевается не давлением потока на пластину клапана, а статическим давлением газа в дополнительной полости на поршень сервопривода.

Конструктивно это приводит к тому, что масса подвижных частей отжимного устройства оказывается несравненно большей, чем масса пальцев при динамическом отжиме. По этому при действии такого устройства возникают сильные удары, исключающие возможность применения этого способа регулирования для многооборотных компрессоров.

5 Изменение производительности присоединением доп мертвого пространства к первой ступени многоступенчатого компрессора

Изобразим теоретические индикаторные диаграммы трехступенчатого компрессора.

Объемы цилиндров V_hI, V_hII, V_hIII, изображаются отрезками 0-1, 3-4, 6-7.

Присоединенным к первой ступени компрессора мертвое пространство V_md, которое уменьшит производительность компрессора в δ раз. Соответствующий этому объем цилиндра изобразится отрезком 0-1`.

Точки начала сжатия газа по ступеням будут лежать на изотерме . Так как объемы цилиндров V_hII и V_hIII остались неизменными, то точки начала сжатия при новом режиме работы компрессора 4` и 7` образуются при пересечении изотермы с линиями постоянного объема V_hII = const и V_hIII = const, проходящими через точки 4 и 7 соответственно. Точка конца сжатия газа в первой ступени 2` определится при пересечении линии постоянного давления, проходящей через точку 4`, с политропой сжатия, проходящей через точку 1`. Таким же способом строятся индикаторные диаграммы и остальных ступеней.

Проследим, как изменятся степень повышения давления газа по ступеням на новом режиме.

Степень повышения давления газа в первой ступени после присоединения мертвого пространства V_md равна

, (1)

где P`₄ - давление нагнетания газа после первой ступени.

Точки 1` и 4` принадлежат одной изотерме, поэтому параметры газа в них связаны уравнением

;;

Отсюда

,

где P`<sub>1</sub> = P<sub>1</sub> , V`₁ = δV₁, V`₄ = V₄.

Точки 1 и 4 также лежат на одной изотерме, поэтому

; (3)

Заменим в уравнении (1) отношение давлений их значением из уравнения (2) и учтя уравнение (3), получим

;

(4)

Следовательно, при уменьшении производительности первой ступени идеального многоступенчатого компрессора в δ раз, степень повышения давления газа в ней так же уменьшится в δ раз.

Степень повышения давления газа во второй ступени E`_II равна

(5)

Точки 4` и 7` лежат на одной изотерме, следовательно

; (6)

Однако V`<sub>4</sub> = V<sub>4</sub> = V<sub>hII</sub>; V`₇= V₇= V_hIII.

Точки 4 и 7 так же лежат на одной изотерме, отсюда

. (7)

На основании уравнений (5), (6) и (7) получим

;

(8)

Отсюда видно, что степень повышения давления газа в любой промежуточной ступени остается неизменной.

Степень повышения давления газа в последней ступени определится из уравнения

.

Отсюда

.

Заменив E`<sub>I</sub> и E`_II их значениями из уравнений (4) и (8), получим

;

. (9)

Таким образом степень повышения давления газа в последней ступени увеличится в 1/δ раз.