9.8 Мощность и кпд поршневого компрессора

Работа, затраченная на сжатие за один цикл работы поршневого компрессора при политропическом процессе:

.

где V_в - объем газа при начальном давлении р_в;

р_н - конечное давление сжатия.

Учитывая, что производительность (расход газа в условиях входа)

Получим, что мощность при политропическом процессе сжатия

где - подача компрессора.

Регулирование подачи поршневого компрессора

Расход сжатого газа во многом зависит от потребителей, поэтому он обычно не постоянен, а давление часто должно быть постоянным. Поэтому регулирование работы компрессоров сводится к поддержанию постоянного давления путем изменения подачи.

Наиболее распространенными способами регулирования поршневых компрессоров являются:

1) воздействие на привод компрессора: периодические остановки компрессора, изменение числа оборотов вала компрессора;

2. воздействие на коммуникацию компрессора: дросселирование в подводящем трубопроводе, перепуск газа с нагнетательного трубопровода в всасывающий трубопровод;

3. воздействие на компрессор: отжим всасывающих клапанов, изменение объема мертвого пространства.

9.9 Ротационные компрессоры

Компрессоры с вращающимся вытеснителем принято называть ротационными.

Рабочие части таких компрессоров состоят из неподвижного корпуса, вращающегося ротора с замкнутыми камерами и вытеснителями различной формы.

По своему устройству ротационные компрессоры можно разделить на следующие группы: пластинчатые, жидкостно-кольцевые, двухмоторные, включая винтовые.

Ротационные компрессоры относятся к объемным гидромашинам. Их преимуществами по сравнению с поршневыми компрессорами являются равномерность подачи, компактность и простота конструкции, отсутствие рабочих клапанов, динамическая уравновешенность и возможность непосредственного привода от высокоскоростных двигателей.

9.9.1 Пластинчатый ротационный компрессор

По конструкции пластинчатый компрессор аналогичен пластинчатому насосу. Отличительной особенностью компрессор является наличие охладительной рубашки (рисунок 9.5).

Рисунок 9.5

Теоретическая подача насоса ; ; .

Действительная подача за счет перетечек газа (между ячейками) через торцевые и радиальные зазоры пластин, за счет дросселирования и нагрева газа снижается по сравнению с теоретической, что учитывается коэффициентом подачи : , = 0,40,9 в зависимости от степени сжатия.

9.9.2. Жидкостно-кольцевой компрессор

Жидкостно-кольцевые компрессоры являются разновидностью пластинчатых компрессоров (рисунок 9.6):

Рисунок 9.6

1- ротор; 2- вал; 3- неподвижные лопатки; 4- корпус; 5- жидкостное кольцо; 6- рабочая камера; А и В- окна всасывания и вытеснения

При работе подается жидкость (вода О, которая образует жидкостное кольцо, концентрично расположенное относительно корпуса. Это кольцо уплотняет концы лопаток ротора, при этом между ступенью ротора и жидкостным кольцом образуется серпообразное пространство, используемое в качестве рабочего объема для сжатия газа. Лопатки ротора не касаются стенок корпуса, что в значительной степени снижает механические потери на трение и износ лопаток.

Теоретическая подача жидкостно-кольцевого компрессора определяется по формуле

где R₁ и R₂ - радиусы основания и конца лопаток; L - ширина лопаток; а - минимальная величина погружения лопатки в жидкостное кольцо; - коэффициент, учитывающий влияние объема лопатки; п - число оборотов.

Действительная подача

где - коэффициент подачи, достигает значений = 0.95 .

Двухроторные и винтовые компрессоры по устройству аналогичны шестеренным и винтовым насосам, но имеют конструктивные особенности, связанные с тем, что перекачиваемая среда относится к сильносжимаемым жидкостям.