Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

На фиг. 62 показано конструктивное устройство регуляторов, применяемых для дросселирования или полного перекрытия воздуха, всасываемого компрессором. Из нагнетательной сети или пз воздухосборника по трубке Cj подведен сжатый воздух. Давление воздуха на поршень b уравновешивается грузом или

пружиной С. Прп уменьшении расхода воздуха давление сжатого воздуха возрастает, в результате чего поршень b поднимается. Шарики g

Фиг. 62. Регулятор Демаг.

скатываются с грузовой тарелки, противодавление груза уменьшается, и поршень b резко поднимается, открывая доступ сжатому воздуху в трубку и в полость над поршнем q, что приведет к частичному или полному перекрытию прохода для воздуха, всасываемого в направлении АВ. При этом вспомогательный клапан U открывает выход воздуха наружу в направлении DE из пространства между компрессором и обратным клапаном, что облегчает работу холостого хода.

На фиг. 63 показана схема регулирования турбокомпрессора дросселированием на всасывании.

В случае невозможности регулирования изменением числа оборотов регулирование дросселированием является наиболее приемлемым для турбокомпрессоров.

Регулирование поршневого компрессора дросселированием на всасывании приводит к изменению индикаторной диаграммы (фиг. 64, а). Уменьшение давления всасываемого воздуха приводит к смещению линии сжатия и уменьшению подачи компрессора. При малой степени повышения давления площадь индикаторной диаграммы увеличивается, поэтому регулирование дросселированием целесообразно лишь при а>> 3. Увеличение степени повышения давления приводит к повышению температуры нагнетаемого воздуха. Ввиду изложенного для поршневых компрессоров чаще применяется полное выключение (холостой ход). I

Для турбокомпрессора дросселирование на всасывании приводит к изменению характеристики р-V (фиг. 65). При работе

Лопвднителвнв пошючаемый объем

Фиг. 63. Схема регулирования турбокомпрессора дросселированием на всасывании:

/ - двигатель: 2-место отбора давления: 3 - компрессор: 4 - противовес; 5-регулятор давления; 6 - струйная трубка; 7- пружина регулятора: 8 - сервомотор (усилитель): S-обратная связь: /О-дроссельный клапан.

Фиг. 64. Индикаторные диаграммы поршневых компрессоров при

регулировании:

с - дросселированием: б - отжатием клапанов; в - включением дополнительного вредного пространства.

без дросселирования атмосферный воздух всасывается под постоянным давлением р, что для любого режима обусловливает

определенную степень повышения давления а =

Р2, Pi

При дросселировании линия всасывания пойдет параболически снижаясь. Поскольку число оборотов и размеры ступеней машины остаются неизменными, сохраняется также степень повышения

давления, т. е. о

Точка р находится на линии

Pi p

новой напорной характеристики. Для более резкого дросселирования линии всасывания и нагнетания пойдут ниже. Характеристики регулируемой дросселированием машины отклоняют влево критическую точку рр, т. е. увеличивают область устойчивой работы.

Фиг. 65. Характеристики турбокомпрессора при регулировании дросселированием на всасывании.

Регулирование производительности поршневых компрессоров отжатием клапанов заключается в автоматическом отжатии всасывающих клапанов; в результате сжатие и подача в магистраль (или в следующую ступень) всосанного воздуха становится невозможными. Вызванное снижением расхода воздуха повышение его давления преодолевает сопротивление груза / (фиг. 66) или пружины, вследствие чего воздух получает доступ к поршню 5 и отжимает с помощью вилки 4 всасывающие клапаны, удерживая их открытыми в период сжатия и выталкивания; в результате компрессор переключается на холостой ход. Рукоятка 3 и кран 2 служат для разгрузки вручную компрессора во время пуска и остановки. Мощность компрессора снижается до величины, необходимой на преодоление работы трения и работы выталкивания воздуха через открытые всасывающие клапаны (фиг. 64, б).

Регулирование производительности поршневых компрессоров изменением вредного пространства осуществляется включением в цилиндр дополнительных объемов (фиг. 67), вследствие чего увеличивается вредное пространство и соответственно уменьшается производительность компрессора (фиг. 64, в). Последовательным включением нескольких камер можно увеличить плавность регулирования пр оиз водител ьн ости. 120

Фиг. 66. Регулирование производительности поршневых компрессоров отжатием клапанов.

Фиг. 67. Регулирование производительности поршневых компрессоров включением клапана дополнительного вредного пространства:

а-клапан закрыт; б- клапан открыт.

Регулирование производительности турбокомпрессоров иногда производится изменением положения поворотных лопаток диффузоров, что приводит к дросселированию на нагнетании. Получая импульс давления исполнительный механизм начинает вращать

ZZnn« «ЧТ" осуществляет поворот лопаток

диффузора с помощью рейки 4, приводного тросса 5 и рычагов /.

Фиг. 68. Регулирование г]роизБОдите.пьности турбокомпрессоров с помощью поворотных лопаток диффузора:

а - исполнительный механизм; б-изменение характеристики.

В результате поворота лопаток проходные сечения диффузоров изменяются, и соответственно изменяется подача. В многоступенчатых компрессорах поворотные диффузоры устанавливаются после каждого колеса или после группы в два-три колеса.

На фиг. 68, б показано изменение характеристик и к. п. д. турбокомпрессоров при регулировании поворотными лопатками. Область устойчивой работы заметно возрастает. По экономичности этот способ регулирования уступает регулированию дросселированием на всасывании или изменением числа оборотов.

Регулирование дросселем на нагнетании широко применяется для центробежных и осевых вентиляторов. При введении дросселя

в нагнетательную сеть вентилятора сопротивление сети возрастает н ее характеристика переместится из О-2 в О-3 (фпг. 69). Рабочая точка переместится из а в fo; давление возрастет от до р, а производительность снизится от Va ДО Vg [Vg). Уменьшение производительности будет достигнуто увеличением сопротивления, причем из общего сопротивления р, полезным является только сопротивление сети Рб. Регулирование дросселированием на нагнетании неэкономично, так как вместо полезной мощности

бРб б

действительная равна

мощность вентилятора

т. е. возрастает примерно в отношении (при % ц,)

откуда

° Рб

Фиг. 69. Характеристика вентилятора и сети при регулировании дросселем:

1 - характеристика вентилятора; 2-характеристика сети; 3-характеристика сети прн дросселировании.

Регулирование производительности вентиляторов поворотными лопатками на

всасывании уменьшает расход энергии на 10-20%, а регулирование изменением числа оборотов уменьшает расход энергии примерно на 30% по сравнению с регулированием дросселем на нагнетании.

Задача автоматического регулирования подачи сводится не только к установке на каждом компрессоре устройств автоматического регулирования производительности, но и к установке устройств последовательного автоматического включения и выключения отдельных машин по мере изменения потребления воздуха. Автоматический пуск или остановка требуют автоматического производства последовательных операций, необходимых для нормальной эксплуатации (например, предварительное включение масляных насосов, системы охлаждения, разгрузки машины ИТ. д.)

К сожалению, не все выпускаемые машины снабжаются достаточно совершенными устройствами автоматического регулирования. Так, например, поршневые компрессоры типа 55-В имеют лишь отжимные устройства всасывающих клапанов, используемые