Подача и давление поршневого компрессора, работающего на трубопровод

Подача одноцилиндрового компрессора с поршнем одностороннего действия определяется по формуле . Если компрессор двустороннего действия, то его подача определяется как сумма подач обеих сторон поршня. При. этом рабочие объемы и мертвые пространства с обеих сто­рон поршня обычно различны. Подача компрессора с не­сколькими цилиндрами первой ступени рассчитывается кац сумма подач этих цилиндров.

Во всех случаях подача поршневого компрессора пропорциональна частоте вращения его вала. Поэтому Teopетические характеристики при различных частотах вращения изобразятся рядом линий, параллельных оси ординая

Однако если компрессор с заданными Vp и а первыв ступеней будет работать на трубопровод с изменяющимся давлением, то степень повышения давления его будет ременна и, как видно из формулы , компрессор будет давать переменную подачу, тем меньшую, чем болыше .

Вследствие этого действительная характеристика Q-p компрессора при постоянной частоте вращения изображается кривой линией, существенно отклоняющейся от вертикали. На рис. 1 показаны действительные характеристики компрессора для трёх различных частот n1,n2, n3.

Рис. 1. Характеристики поршневого компрессора, работающего при различной частоте вращения на заданный трубопровод.

Компрессоры со свободно движущимися поршнями.

В компрессорах с электрическим приводом преобразование вращательного движения вала в поступательное движение поршней осуществляется кривошипно-шатунным механизмом. Последний существенно усложняет

конструкцию компрессора и вызывает значительные потери энергии. Известны конструкции компрессоров со свободными порш­нями (рис. 1). В таких машинах энергия получается за счет сжигания жидкого топлива в цилиндах, и передача се поршням компрессора происходит непосредственно.

Основные элементы компрессора со свободными порш­нями следующие: 1—цилиндр двухтактного двигателя; 2 — цилиндр компрессора; 3 — ступенчатые поршни. Пусть поршни находятся в крайних наружных положениях н-н. Давление р₂ воздуха в объемах мертвых пространств ци­линдров компрессора приведет поршни в движение в на­правлениях, указанных стрелками. При этом давление в ци­линдрах компрессоров будет снижаться но линиям 3-4, а поршни будут приобретать кинетическую энергию. В опре­деленном положении поршней всасывающне клапаны ком­прессоров открываются и начинаются процессы всасывания по линиям 4-1. В процессе всасывания поршни движутся по инерции, теряя скорость. Одновременно с процессом всасывания внутренние стороны поршней перекроют вы­хлопные окна цилиндра двигателя и в нем произойдет сжатие по линии 5-6. В момент, отмеченный точкой 6 нг диаграмме, происходит впрыскивание топлива; оно само воспламеняется, и давление в цилиндре 1 резко повышает­ся по линии 6-7. Под влиянием высокого давления поршни будут двигаться в направлениях, указанных штриховыми стрелками; давление в цилиндре 1 будет снижаться по ли­ниям 7-8. В момент открытия окон е произойдет выхлоп продуктов сгорания и далее продувка и наполнение цилин­дра / воздухом. Одновременно с этим в цилиндрах 2 ком­прессора произойдет сжатие 'воздуха по линиям 1-2, а за­тем выталкивание его по линиям 2-3. При этом поршни потеряют кинетическую энергию и начнут вновь описанный выше цикл движения из крайних наружных положений под влиянием давления воздуха в объемах мертвых прост­ранств цилнндов.

В действительных условиях схема такого компрессора усложняется механизмом, синхронизирующим движение поршней.

Рис. 1. Схема и индикаторные диаграммы компрессора со свободно движущимися поршнями.