1Э.Ю. Регулирование подачи

Расход газа из трубопроводной системы по условиям лотребленля может изменяться, поэтому компрессор дол­жен изменять подачу так, чтобы она соответствовала рас­ходу газа из системы. При этом в сети должно поддержи-

Рис. 13.16, Регулирование по­дачи компрессора дросселиро­ванием на всасывании

Рис. 13.17. Схема автоматического устройства для регулирования пода­чи дросселированием ив всасывании

ваться давление, требуемое потребителями. Такое регули­рование подачи называют регулированием на постоянное давление.

Задача регулирования заключается в таком воздейст­вии на компрессор, которое выравнивает подачу его с рас­ходом газа потребителями.

Начальным импульсом для регулирования обычно слу­жит изменение давления в сети, возникающее при измене­нии расхода газа потребителями. В хороших системах ре­туширования это изменение давления может быть очень малый (десятые н даже сотые доли атмосферы).

Ниже рассматриваются основные схемы регулирования подачи одноступенчатых компрессоров.

Изменение частоты вращения. Из формулы (13.12) яс-«о, что подачу компрессора можно регулировать измене­нием частоты вращения вала компрессора. Этот способ экономичен в эксплуатации, но требует приводного двига-

363

теля с переменной частотой вращения. Поэтому регулнр^ ванне подачи изменением часгогы вращения при электрц. ческом приводе широкого применения не получило,

Рассматриваемый способ регулирования применяется в случаях привода компрессора от паровой машины или двц, гателя внутреннего сгорания, в которых изменение часто* ты вращения достигается сравнительно просто.

Дросселирование при всасывании. Если во всасывакъ щий тракт компрессора вводить дополнительное сопропщ, ление, то компрессор уменьшает подачу.

Пусть 1-2-3-4 — индикаторная диаграмма без регулц* рующего сопротивления во всасывающей трубе (рве. 13.16). Введем регулирующее сопротивление, понижающее давление всасывания от р_к до piper. При атом процесс рас­ ширения представится линией 3-4' и линия всасы­ вания будет 4'-Г. Из диаграммы видно, что вса­ сываемый объем уменьшается от V\ до V\v**_t а объем подачи V₂ до Удог. Соответственно изме­ няется и подача компрессора. Схема автоматического ре­ гулирования такого типа показана на рис 13.17. Если рас­ ход из баллона 1 в сеть уменьшается, то при данной.пода­ че компрессора 5 давление в баллоне / возрастает и, пере­ давясь по трубке 2 в полость поршневого механизма 3, воздействует на поршень, который, сжимая пружину, при­ крывает дросселирующую заслонку 4\ подача компрессо­ ра уменьшается, сравниваясь с расходом из баллона. Ре­ гулирующее устройство может быть настроено на требую­ щуюся подачу натяжением пружины поршневого механизма З_ш Благодаря простоте и автоматичности действия этог способ реглированйя широко применяется при вЫсокнр степенях сжатия, но энергетическая эффективность его не­ высока.

Отжимание пластин всасывающего клапана. Схема ре­гулировании отжиманием пластин всасывающего клапана показана на рис. 13.18. Если вследствие уменьшения рас­хода из сети давление в баллоне 1 повысится, то повышен­ное давление, передаваясь по импульсной трубке 2 к порш­невому механизму З_ч преодолеет натяжение пружины и подвинет вниз поршень 4. Шток поршня имеет на конце вилку 5, рожки которой будут препятствовать плавтнйв всасывающего клапана садиться на седло. При этом сжа­тия и подачи газа не произойдет, потому что всасывающие клапан будет открыт и газ из цилиндра будет выталкивая** *я во всасывающей трубопровод- Вследствие этого лр°" изойдет пропуск сжатия и подачи. Это будет продолжать

364

сн Д° ^{тех 40}P» ^п0ка Давление в баллоне / не понизится и поршень 4 не приведет вилку 5 в нормальное положение, не препятствующее пластине клапана К\ плотно садиться на место. Таким образом, уменьшение подачи компрессора

з-

В сеть

Рис 13 18. Схема регулирования подачи отжиманием пластин всасываю­щего клапана

^ диафалша при

zAunat

Рис, 13.16. Индикаторная диа­грамма прн регулирования по­дачи отжиманием пластин вса­сывающего клапана

Рис 13.20. Регулирование по­дачи изменением объема мерт­вого пространства

Достигается здесь пропусками подачи. Индикаторная диа­грамма для этого случая представлена на рис; 13.19. Это очень простой способ регулирования, но энергетическая эффективность его мала, так как на холостой ход при про­писке подачи затрачивайся не менее 15 % полной мощно­сти Такой способ регулирования применяется для комп-Рессорой с любыми степенями сжатия и подачами.

365

Отжим клапанов линии всасывания в течение всего хода поршня приводит, как указано, к пропускам подачи, т. е. к снижению подачи компрессора до нуля.

В настоящее время применяют отжим клапанов на час­ти хода поршня, получая возможность плавного изменения подачи от номинальной до 0,1 поминальной.

Изменение объема мертвого пространства. Из форму­лы (13.12) видно, что при постоянных V_p, п и е можно ре­гулировать подачу изменением объема мертвого простран­ства (р, ^-диаграмма на рис. 13.20).

При объеме мертвого пространства V_K всасываемые объем газа составляет V\_m Если увеличить объем мертвого пространства до У_м.рег>Уи_в то политропа расширения, по­строенная при новом положении центра системы коорди* нат 0', займет положение 3-4' и всасываемый объем газа ^iper будет меньше V\. Новая политропа сжатия 1-2' будет соответствовать объему подаваемого газа V^^c<V^

В предельном случае объем мертвого пространства можно увеличить столь значительно, что политропы рас­ширения и сжатия совпадут и индикаторная диаграмма представится линией IS. При этом компрессор не всасы­вает и не подает: оба клапана закрыты и в цилиндре про­исходят расширение и сжатие постоянного количества газа. Конструктивно такое регулирование выполняется в виде дополнительных полостей постоянной или переменной емкости, присоединяемых к мертвому пространству вруч­ную или автоматически.

Для осуществления плавного регулирования подачи дополнительный объем мертвого пространства выполняет­ся в виде вариатора объема, состоящего из цилиндра с поршнем.

Рассмотренный способ регулирования подачи очень экономичен и получил распространение в компрессорах большой мощности.

Прочие способы регулирования. Кроме указанных спо­собов применяют регулирование остановками компрессора (при мощности на ввлу до 200 кВт), перепуском газа йу полости сжатия в полость всасываний, а также холостым выпуском из сети через автоматический клапан. Первый иэ этих способов вполне экономичен, а два последних не­экономичны, и применять их не следует.

При регулировании подачи многоступенчатых компрес­соров необходимо регулировать подачу всех ступеней одно­временно. Если в многоступенчатом компрессоре регули­ровать подачу только первой ступени, то автоматически

360

происходит перераспределение работы между ступенями и температуры конца сжатия в нерегулируемых ступенях достигают недопустимых значений.

Регулирование многоступенчатых компрессоров описа­но в \&i