Презентация на тему Тепловые двигатели и нагнетатели. Многоступенчатый компрессор

в которых сжатие газа осуществляется политропно в нескольких последовательно

соединенных цилиндрах с промежуточным его охлаждением после каждого сжатия.







Схема трёхступенчатого поршневого компрессора с дифференциальным поршнем

давления в них и повышает объемный КПД компрессора.

Промежуточное охлаждение

газа после каждой ступени улучшает условие смазки поршня в цилиндре и уменьшает расход энергии на привод компрессора.

Многоступенчатое сжатие в компрессоре:
1–2, 3–4, 5–6 – процессы политропного сжатия в отдельных ступенях; 2–3, 4–5 – процессы в промежуточных охладителях; 1–2’ – процесс сжатия до конечного давления без промежуточного охлаждения; 1–3–5–7 – условная изотерма

и определяется их использование.










Области применения компрессоров

трёх основных конструктивных вариантах:
1) со ступенями сжатия в отдельных

цилиндрах;
2) с дифференциальными поршнями и несколькими ступенями сжатия в одном цилиндровом блоке;
3) комбинированные.

в один ряд (рядное расположение) или более сложную общую

компоновку (угловое, V-образное, оппозитное расположение цилиндров).


Схемы таких компоновок приведены на следующем слайде. Каждая из приведённых компоновок имеет свои преимущества и недостатки, значение которых возрастает или уменьшается в зависимости от предназначения будущей машины.

компоновка; б – угловая схема; в – горизонтальная оппозитная

схема

вариантом будет рядная схема, а при установке компрессоров очень

большой производительности и для высокого давления – оппозитная схема, поскольку она позволяет легко динамически уравновесить машину с помощью противовесов на коленчатом валу.

двустороннего действия. Возможна и комбинация этих принципов.
Схемы компрессоров

с дифференциальными поршнями

Двухступенчатый компрессор с дифференциальным поршнем одностороннего действия

Схема трёхступенчатого поршневого компрессора с дифференциальным поршнем: 1 – охладитель 1-й ступени; 2 – шток; 3 – охладитель 2-й ступени

втором – дифференциальный поршень двустороннего действия. При такой конструкции

цилиндр первой ступени с помощью сальникового уплотнения между крышкой и штоком делается герметичным.

Чтобы разгрузить поршень от боковых усилий, а значит уменьшить износ цилиндра, часто применяют специальный подшипник для прямолинейного движения, который называют ползуном или крейцкопфом.

Крейцкопф жестко сочленяется с поршнем и через подвижное сочленение с помощью плавающего пальца – с шатуном. На крупных ДВС также применяют крейцкопфы.

малой толщиной, достаточной только для размещения поршневых колец.

На прижимной

стороне диаметр поршня делается несколько большим.







Поршень дисковый: 1 – прижимная гайка; 2 – поршень; 3 – шток; 4 – опорная поверхность

имеет работа клапанов. Клапаны должны обеспечивать плотное и плавное

закрытие цилиндра, долговечную и малошумную работу и др.

Схемы основных конструкций клапанов, применяемых в компрессорах

Клапан тарельчатый: 1 – корпус компрессора; 2 – прижимная гайка; 3 – тарелка; 4 – пружина; 5 – седло

Клапан пластинчатый: 1 – седло; 2 – кольцевая пластина; 3 – упорный диск; 4 – пружина; 5 – стяжной болт

промежуточное и оконечное охлаждение, сглаживание толчков давления, особенно при

небольшом числе цилиндров, сепарацию сжатого газа от паров и капель смазывающего масла и др.

Общая схема компрессорной установки должна включать трубопроводы, подводящие и отводящие охлаждающую воду, которая должна отдавать свою теплоту в окружающую среду в брызгальном бассейне или градирне.

Чтобы вода циркулировала в контуре охлаждения, нужны циркуляционные насосы (рабочий и резервный), вентили и др.

объёма), предназначенного для сглаживания пульсаций давления.

Направлять сжатый газ сразу

в ресивер нельзя, поскольку он несёт с собой пары и мельчайшие капли масла и поэтому взрывоопасен.

Для удаления этого масла служит маслоуловитель.

В маслоуловителях обычно используют силу инерции, закручивая поток как и в циклоне.

проволокой, работающие как фильтры.

Маслоуловители часто ставятся не только на

выходе из компрессора, но и между ступенями, перед промежуточными охладителями газа.

Обычно это трубчатые газо-водяные рекуперативные теплообменники.

Несмотря на принимаемые меры по маслоудалению, полностью очистить газ не удаётся, и поэтому обычно ресиверы располагают вне цеха, так как они взрывоопасны.

это масляные фильтры, где воздух проходит сквозь рыхлый, смоченный

маслом материал или сетчатую решётку.

Между ступенями и на ресивере устанавливают предохранительные клапаны (грузовые или пружинные), а также термометры и манометры для регистрации параметров газа, масла и воды в системе охлаждения.

На крупных компрессорных станциях обычно устанавливают 2 – 4 (два рабочих, один резервный) компрессора, работающих параллельно. Это обеспечивает большую надёжность и манёвренность по подаче. При этом все измерительные приборы делаются дистанционными и их показания выводятся на общий щит управления и контроля.

стандартизованного номенклатурного ряда, построенного на основе унификации деталей, что

удешевляет машины.

подачей 100 м3/мин при рвых = 0,9 МПа, n

= 500 об/мин, с приводом от электродвигателя с номинальной мощностью Nе = 630 кВт.

при рвых = 0,9 МПа, n = 500 об/мин,

с приводом от электродвигателя с номинальной мощностью Nе = 630 кВт.







Оппозитный четырёхступенчатый поршневой компрессор: 1 – поршень ступени высокого давления; 2 – крышка цилиндра; 3 – корпус с рубашкой охлаждения; 4 – крейцкопф; 5 – коленчатый вал; 6 – шток; 7 – цилиндр низкого давления; 8 – "мёртвый" объём цилиндра.

рвых < 8 МПа).

Часто цилиндры делаются вставными в корпус,

где организуется водяная охлаждаемая рубашка. Здесь же отлиты гнёзда для клапанных коробок, куда вставляются автоматические пружинные клапаны тарельчатого типа.

Цилиндры компрессора двойного действия (рабочие полости с обеих сторон поршня).

В них установлены по два всасывающих и два выпускных клапана.

Цилиндры имеют штуцеры для подвода смазки.

жёстким креплением штока.


Обычно – поршни чугунные, реже – стальные,

бывают и из алюминиевого сплава.


В местах прохода штока сквозь крышку цилиндра установлены сальники, не позволяющие газу выходить из цилиндра.

шнур, а при высоких давлениях делают сальники из конических

разрезанных чугунных колец.










Устройство сальникового уплотнения штока