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

в2р7жение: """ "Ртры имеют следующее

Г* = Г +

2010

nnwL""™ параметры можно определить, от-

ложив от точки, соответствующей статическим (термодинамическим) параметрам потока, отрезок i* - i = ~ дзи/кг [i*-i =

= /1

ккал/кг].

Уравнения работы компрессорных машин с учетом кинетической энергии потока имеют тот же вид, что и ранее полученные для неподвижного газа, но вместо термодинамических, подставляют полные параметры.

Скорость звука. Число М. Критическая скорость или скорость звука в данной среде выражается следующим уравнением:

а - I FRT м/сек [R дж/(кг-град)\

{а - \ gkRT м.сек [R кГм/(кг-град)]] Для воздуха

а = 1 1,4-287Т 20 ] Г м/сек;

(а = V 9,81 1,4.29,27 Т 20 ] Т м/сек).

Отношение скорости движения воздуха w к местной скорости звука называется числом М (число Маха, Майевского)

При М <С 1 воздух протекает с дозвуковыми скоростями, при М > 1 - со сверхзвуковыми. При - 1 режим протекания называется критическим, а все параметры воздуха при этом режиме называются критическими параметрами.

Глава II. КЛАССИФИКАЦИЯ, КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ МАШИН

Машины для сжатия и перемещения га-6. Краткая зов и паров называются компрессорными.

классификация В зависимости от давления, установилось

компрессорных деление компрессорных машин на три машин группы: компрессоры, воздуходувки и вен-

тиляторы. Для краткости будем часто применять общий термин «компрессорные машины».

Компрессорные машины можно классифицировать по следующим основным признакам:

1)по применению: стационарные - установленные на неподвижном фундаменте; транспортные - перемещающиеся со своей фундаментной рамой (авиационные, судовые, локомотивные, трамвайные и т. д.) или перемещающиеся на специальной тележке (для строительных работ, в шахтах и т. д.);

2) по назначению: компрессоры общего назначения - воздушные, вырабатывающие сжатый воздух давлением 4 -49 am; компрессоры специальные, здесь не рассматриваемые;

3)по роду сжимаемого тела: воздушные; газовые (кислородные, азотные, аммиачные, фреоновые, углекислот-ные, для сжатия природного газа и т. д.); паровые;

4) по числу цилиндров: одноцилиндровые; многоцилиндровые;

5) по роду привода:, с механическим приводом - от трансмиссии, валов, локомотивных осей и т. д.; с электрическим приводом - преимущественно от электродвигателей переменного тока; с паросиловым приводом - от паровой машины, паровой турбины; с приводом от газовой турбины; с приводом от двигателя внутреннего сгорания;

6) по числу ступеней сжатия: одноступенчатые; многоступенчатые;

7) п о охлаждению: неохлаждаемые; охлаждаемые водой с внутренним (рубашечным) охлаждением (во время цикла сжатия) и с промежуточным охлаждением (между ступенями сжатия); охлаждаемые воздухом.

8) по развиваемому давлению от начал ь-мпоп° °°< Шл (p„g, = 1 am): вентиляторы, р до 10*н/лг UUUU мм вод. cm =- 0,1 am) ;воздуходувки, рбОт 10* до 3,5- lOW

(0,1 до 3,5 am); компрессоры, р„эб>3-10 н/м (> 3 am); в поршневых компрессорах достигается давление-10* нЛм (1000 am) и выше; в свою очередь, вентиляторы делятся на вентиляторы низкого давления (центробежные и осевые), pg ДО н/м~ (100 мм вод. cm), среднего давления (центробежные), р„эб до 3-10 н/м (300 мм вод. cm), высокого давления (центробежные), р„эбДо 10* н/м (1000.ИЛ1 вод. cm); в отдельных экземплярах вентиляторов достигается давление до 1,5-10* н/м (1500 мм вод. cm);

9) по устройству и принципу работы: а) объемные, в том числе поршневые, с возвратно-поступательно-движущимися поршнями, простогодействиясодной рабочей полостью или двойного действня-с двумя рабочими полостями; ротационные, с вращающимися рабочими органами - пластинчатые, роторные и винтовые; б) лопастные (лопаточные), которые, в свою очередь, делятся на центробежные (радиальные) с радиальным направлением движения рабочего тела, осевые (аксиальные) с осевым перемещением рабочего тела; лопаточные центробежные и осевые компрессоры и воздуходувки называются также турбокомпрессорами и турбовоздуходувками (турбомашины); в) струйные (эжекторы, эспираторы), с использованием кинетической энергии предварительно расширившегося рабочего тела для подсоса и сжатия воздуха (газа) низкого давления.

Схема поршневого компрессора простого (одностороннего) действия изображена на фиг. 3, а. Двигатель 1 при помощи кри-вошипно-шатунного механизма приводит в движение поршень 2. При движении поршня вправо в цилиндре 3 образуется разрежение, в результате чего давление внешнего атмосферного воздуха открывает всасывающий клапан 4 а на протяжении всего хода поршня происходит всасывание воздуха. При обратном ходе поршня давление воздуха в цилиндре начинает превышать атмосферное и всасывающий клапан закрывается. Затем происходит сжатие воздуха в цилиндре. Когда давление воздуха в цилиндре превысит давление среды, куда подается сжатый воздух, открывается нагнетательный клапан 5 и воздух начинает выталкиваться в магистраль. При ходе поршня вправо давление в цилиндре быстро падает, нагнетательный клапан 5 закрывается под воздействием избытка давления воздуха в магистрали. Начинается новый рабочий процесс компрессора.

Для увеличения производительности и создания компактных компрессоров нередко применяют всасывание с обеих сторон поршня. Компрессоры с двумя рабочими полостями (фиг. 3, б) называются компрессорами двойного действия.

На фиг. 4 показана схема ротационного пластинчатого компрессора. Внешний двигатель приводит в движение ротор J, размещенный эксцентрично в цилиндре 2. При вращении ротора тонкие

7. Конструктивные схемы компрессорных машин

Чтины S выходят из пазов (шлицев) в роторе и прижимаются "•бежной слой к стенкам цилиндра, образуя со стенками TZlfplnorlZorop переменные емкости. Поступивший воздух

43 2

Фиг 3. Схет поршневого компрес- Фпг. 4. Схема роташюнного компрес

сора сора.

постепенно сжимается за счет сближения поверхностей ротора и цилиндра, 9 затем выталкивается в выхлопной патрубок.

Путь бездушных частый

Фиг. 5. Ступени центробежного компрессора.

Ступени центробежного компрессора показаны на фиг. 5. На вал 1 насакены рабочие колеса, имеющие рабочие лопатки 4. закрепленные между дисками 2иЗ. При вращении рабочего колеса воздух всасывается через входное отверстие и центробежной силой

Отжимается к периферии. При этом повышается давление и возрастает скорость воздуха. В диффузоре 5 избыточная кинетическая энергия воздуха превращается в дополнительное давление.

Фиг. 6. Рабочее колесг цеггтробежно! о компрессора со снятым покрывающим диском.

Если напор одной ступени недостаточен, воздух последовательно направляется через несколько рабочих колес; при этом воздух из диффузора поступает в обратный направляющий аппарат 6.

Фиг. 7. Общий вид многоступенчатого центробежного компрессора - крышка Снята, ротор приподнят.

Отдельно рабочее колесо со снятым покрывающим диском показано на фиг. 6,

Общий вид многоступенчатого компрессора без крышки и с приподнятым ротором показан на фиг. 7.

На (Ьиг 8 приведена схема многоступенчатого осевого компрес-ппа Лопатки 2 рабочего колеса компрессора представляют собой ппоЛти изготовленные таким образом, что воздух, входящий гш1 воащенпп этих лопаток с большой относительной скоростью, V выхода теряет часть этой скорости, вследствие чего происходит

Выходной nan?fii/6oK

/ г Л

РН НА

Фиг. 8. Схема многоступенчатого осевого компрессора:

/ - входной направляющий аппарат; 2 - рабочее ка.лесо; В - нипрявляющий аппарат; 4 - спрямляющий аппарат; 5 - подшнп[[ик; 6 -уплотнение; 7 - диффузор; 8 - ротор; 9 - корпус (цилиндр); 10 - конфузор.

приращение напора. В направляющих аппаратах 1, 3 и 4 воздух или только меняет свое направление для входа на лопатки следующего ряда, или одновременно теряет значительную часть абсолютной (по отношению к неподвижным направляющим аппаратам) скорости и получает дополнительное давление.

Фнг. 9. Струйный компрессор.

В струйном аппарате (фиг. 9) рабочее тело (сжатый воздух, газ, пар), обладающее повышенным давлением р„, проходя через сопло, расширяется до давления, равного или даже меньшего давления всасываемого воздуха р„, и, приобретя большую скорость, рабочее тело подсасывает воздух низкого давления. Смесь, обладающая начительнои скоростью, проходит через диффузор, теряет скорость, получает давление страль.

3 к..„,.... 33

Рс, с которым и поступает в маги-

Карабин