Когда применяют двухступенчатое сжатие в компрессоре

Многоступенчатое сжатие. Необходимость многоступенчатого сжатия в поршневых компрессорах вызовется двумя причинами.

Необходимость многоступенчатого сжатия в поршневых компрессорах вызовется двумя причинами.

Первая причина состоит в теоретической границе степени повышение давления в одной ступени, связанным с влиянием вредного пространства. Выравнивание давления воздух, который остался в вредному просторные, с давлением атмосферного воздуха при определенном значении ε может состояться только до конца хода всасывание, которое практически означает невозможность всасывания, а итак, и подачи сжатого воздуха. При этом объемный коэффициент компрессора α₀= 0.

По формуле (117) можно определить степень повышения давления, при которой прекратится всасывание. Приняв коэффициент вредного пространства α_В= 0,05, установим, что всасываниенебудет, если при изотермическом расширении воздуха, что осталось в вредному просторные, ε= 21 (то есть при р₂= 2,1 МПа,если р₁ = 0,1 МПа), и при адиабатном расширении, если ε= 71 (то есть при р₂ = 7,1 МПа, если р₁= 0,1 МПа).

Вторая причина, которая вызовет необходимость многоступенчатого сжатия, состоит в температурной границе степени повышение давления в одной ступени, которая обуславливается допустимой температурой нагревания смазочного масла, которое вводится в цилиндр компрессора. Температура сжатого воздуха должна быть не высшее 170 °С. Температурная граница степени повышение давления в одной ступени определяется на основании формулы (112). Приняв температуру всасываемого воздуха t₁= 25°С и температуру сжатого воздуха t₂=160 °С, при неблагоприятном адиабатном процессе сжатия воздуха получим ε = 4,2, то есть температурная граница допускает еще меньшая степень повышения давления в одной ступени, чем теоретическая граница. Для политропного сжатия (п

Рис. 91. Диаграммы теоретических процессов в двухступенчатом двухцилиндровом компрессоре:

а»— теоретическая, бы — соответствующей действительности

Многоступенчатое сжатие с промежуточным охлаждениемвсравнении с одноступенчатым сжатием имеет преимущества:

1) экономия в работе, показанная как заштрихованная площадка 3’—3-5’—5-3′;

2) более низкая температура сжатого воздуха;

3) более высокий объемный коэффициент;

4) более сухойсжатыйвоздух.

Соответствующей действительности индикаторная диаграмма двухступенчатого сжатия в двухцилиндровом компрессоре с промежуточным охлаждением (рис. 91, б) отличается от теоретической по причинам, изложенным выше. На рис. 91, бы линией 1-1 показанное атмосферное давление.

Разбивка на ступени сжатия в многоступенчатых компрессорах вырабатывается на основании следующего: законы сжатия во всех ступенях одинаковое; воздух в промежуточных охладителях охлаждается так, что температура его в начале сжатия во всех ступенях одинаковая; полная работа компрессора должна быть минимальной. Наиболее выгодное давление в промежуточном охладителе, то есть конечное давление сжатия в первой ступени, с точки зрения минимальной полной работы при двухступенчатом сжатии зрения минимальной полной работы при двухступенчатом сжатии

(118)

а для общего случая многоступенчатого сжатия степень повышения давления в любой с ступеней ( и т.д.) равняется корню степени z (число ступеней) с полной степени повышения давления е компрессора, то есть

ε₁ = ε₂= … =ε_z = (119)

1) температура воздуха в конце сжатия в каждой ступени одинаковая и равняется

(120)

2) полные работы в любой с ступеней одинаковые, то есть

При двухступенчатом сжатии затрачиваемая работа равняется:

(121)

(122)

В формулах (121) и (122) обозначение отвечают рис.91, а.Полная работа (Дж) многоступенчатого компрессора, который имеет г ступеней.

(123)

При многоступенчатом сжатии улучшается объемный коэффициент. Его величина, обусловленная по I ступени,

(124)

На практике добиться равенства работ в ступенях тяжело, так как: 1) законы сжатия в разных ступенях могут быть разные вследствие того, что показатель политропы п в ступенях может иметь неодинаковые значения через разную интенсивность охлаждения; 2) объемы вредного пространства могут быть неодинаковые; 3) в промежуточном охладителе невозможное снижение температуры к температуре всасываемого в компрессор воздуха.

Дата добавления: 2015-07-10 ; просмотров: 6685 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Компрессор — двухступенчатое сжатие

Компрессоры двухступенчатого сжатия с дифференциальными поршнями компактны, но имеют большой-вес, увеличивающий силы инерции. К недостаткам таких компрессоров относятся также перетекание паров холодильного агента из цилиндра высокого давления непосредственно в цилиндры низкого давления и необходимость установки дополнительного лубрикатора для подвода масла в цилиндр высокого давления ввиду низкого давления в общей системе смазки таких компрессоров. Поэтому двухступенчатые компрессоры с дифференциальными поршнями вытесняются компрессорами других типов. [1]

Компрессоры двухступенчатого сжатия с дифференциальными поршнями компактны, но имеют большой вес, увеличивающий силы инерции. К недостаткам таких компрессоров относятся также перетекание паров холодильного агента из цилиндра высокого давления непосредственно в цилиндры низкого давления и необходимость установки дополнительного лубрикатора для подвода масла в цилиндр высокого давления ввиду низкого давления в общей системе смазки таких компрессоров. Поэтому двухступенчатые компрессоры с дифференциальными поршнями вытесняются компрессорами других типов. [2]

Пуск компрессора двухступенчатого сжатия производят в следующей последовательности: включают устройство, облегчающее пуск электродвигателя ( открывают байпас), затем электродвигатель компрессора. Через несколько минут холостой работы, необходимой для разогрева масла в картере, открывают нагнетательный вентиль цилиндров высокой ступени компрессора и закрывают байпас высокой ступени. Открывают нагнетательный вентиль цилиндров низкой ступени. Закрывают байпас цилиндров низкой ступени. Медленно открывают всасывающий вентиль цилиндров низкой ступени. [3]

Защита компрессора двухступенчатого сжатия должна предусматривать отключение компрессора при отклонениях ниже допустимого значения: давления всасывания низкой ступени, разности давлений в системе смазки; выше допустимого значения: давлений нагнетания низкой и высокой ступеней, температур нагнетания низкой и высокой ступеней, уровня жидкого хладагента в промежуточном сосуде, а также при прекращении протока воды через охлаждающие рубашки компрессора. [4]

В компрессоре двухступенчатого сжатия воздух сжимается в первом цилиндре первой ступени до определенного температурного предела, после чего воздух отводят в промежуточный холодильник поверхностного типа для охлаждения, а затем опять сжимают во втором цилиндре до требуемой степени. [5]

В компрессорах двухступенчатого сжатия ( рис. 4) воздух сжимается дважды: вначале до определенного давления в цилиндре 1 первой ступени, затем, пройдя холодильник 2, до конечного давления в цилиндре 3 второй ступени, а затем поступает в воздухосборник. [7]

В компрессорах двухступенчатого сжатия воздух сжимается дважды: сначала до определенного давления в цилиндре первой ступени, затем до конечного давления в цилиндре второй ступени. В результате сжатия воздух в компрессоре нагревается, поэтому между ступенями он охлаждается в холодильнике. В компрессорах многоступенчатого сжатия воздух сжимается столько раз, сколько ступеней сжатия имеет компрессор. [8]

В компрессоре двухступенчатого сжатия ( рис. 174 6) всасываемый воздух сжимается дважды: вначале до определенного давления в цилиндре 7 I ступени, затем, пройдя холодильник 8, под давлением поступает в цилиндр 9 II ступени, где сжимается до конечного давления. Двухступенчатые компрессоры создают, как правило, давление нагнетания до 12 кгс / см2, при этом в цилиндрах компрессора температура сжимаемого воздуха повышается до 190 С и более. [9]

D горизонтальных и угловых крсйцкопф-ных компрессорах двухступенчатого сжатия наиболее распространенной схемой расположения цилиндров является схема компаунд. [10]

При пуске компрессоров двухступенчатого сжатия , обычно включается сначала ступень высокого давления СВД от датчика низкого давления ДНДЪ реагирующего на давление в испарительной системе. Ступень низкого давления СНД пускается после того, как в промежуточном сосуде ПС давление понизится до установленной величины, что контролируется датчиком низкого давления ДЯД2 ( фиг. [11]

При пуске компрессоров двухступенчатого сжатия , обычно включается сначала ступень высокого давления СВД от датчика низкого давления ДНДг, реагирующего на давление в испарительной системе. Ступень низкого давления СИД пускается после того, как в промежуточном сосуде ПС давление понизится до установленной величины, что контролируется датчиком низкого давления ДНД2 ( фиг. [12]

При пуске компрессоров двухступенчатого сжатия , обычно включается сначала ступень высокого давления СВД от датчика низкого давления ДНДг. Ступень низкого давления СНД пускается после того, как в промежуточном сосуде ПС давление понизится до установленной величины, что контролируется датчиком низкого давления ДЯД2 ( фиг. [13]

Расход электроэнергии на компрессор двухступенчатого сжатия складывается из расхода электроэнергии на привод электродвигателя компрессора низкой ступени и расхода электроэнергии на привод электродвигателя компрессора высокой ступени. Расход электроэнергии на электродвигатель компрессора низкой ступени определяют по температуре кипения и температуре в промежуточном сосуде, а расход электроэнергии на электродвигатель компрессора высокой ступени — по температуре в промежуточном сосуде и температуре конденсации. [14]

Установка состоит из компрессора двухступенчатого сжатия ДАУ-80 , приспособленного для работы на фреоне-22, испарителыю-конденсаторного агрегата АИК-150 с двумя насосами для фреона-30 и маслоотделителей. [15]

Источник

Одно-, двух-, и многоступенчатые компрессоры

Published by Admin Under Компрессоры on Август 21, 2016

Компрессор – прибор, который сжимает и подает воздух или любой нужный газ в сети воздухопроводов, газопроводов, моторы и другие конструкции. В нем сжатие происходит за счет охлаждения поступаемого воздуха – это наиболее экономичный и эффективный вариант, базирующийся на изотермических процессах.
На рынке можно найти приборы с разным количеством ступеней в комплектации. Как они влияют на работу компрессора, и сколько вообще их может быть? В этом нужно хорошенько разобраться. Тем более что компрессоры так часто используются в технике и сетях снабжения.

Сколько бывает ступеней?

В компрессорах, по идее, может быть неограниченное число ступеней сжатия. Но только при отсутствии трения и идеальным параметрам работы, воздуха и остальных аспектов. На практике этого добиться невозможно.
Сегодня рынок подобного оборудования предлагает клиентам три вида компрессоров, различающихся количеством ступеней:

самый простые одноступенчатые;

многоступенчатые.
У каждого варианта имеются свои положительные стороны и недостатки. Поэтому сферы распространения всех трех видов редко перекрывают друг друга: для одной цели одноступенчатый и многоступенчатый компрессоры вряд ли подойдут одинаково хорошо.
О каждом виде компрессоров стоит поговорить отдельно.

Одноступенчатые агрегаты – простота в работе и обслуживании

Одноступенчатый компрессор – прародитель остальных двух вариантов. Принцип его работы, если агрегат поршневой, весьма прост: для сжатия газов и воздуха используются возвратно-поступательные движения поршня, который работает на энергии от двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя.
Как видно из названия, у такого агрегата всего одна ступень сжатия, однако его применение имеет достаточно широкие границы благодаря многим положительным качествам:

для него достаточно двигателя небольшой мощности;

занимает мало места, поэтому незаменим в небольших маломощных агрегатах;

ремонт и монтаж проходят относительно просто.
Одноступенчатые компрессоры наиболее распространены – их приобретают как крупные компании, так и частные лица. Но и у этих приборов есть свои недостатки, о которых нужно знать перед приобретением или монтажом:

нельзя использовать компрессор с одной ступенью сжатия для устройства сложных сетей или работы больших и мощных агрегатов;

мощность сжатия может достигать всего лишь 12-ти атмосфер;

больше одного или двух часов в день эксплуатировать прибор нежелательно;

при неправильной эксплуатации возможно самовозгорание.

Двухступенчатые компрессоры – баланс производительности и мощности

Агрегаты с двумя ступенями сжатия имеют уже гораздо больший диапазон применения, нежели первый вариант. На сегодняшний день они считаются лучшими, если учитывать мощность приборов, с которыми возможна их совместная работа, и экономичность процесса.
Двухступенчатый компрессор имеет два поршня, что логично, а сжатие происходит по двум ступеням:

воздух или газ, как и в одноступенчатом агрегате, проходит первую ступень;
после продукт не выходит, а охлаждается на межступенчатом интервале, расширяя диапазон сжатия еще в несколько раз;
и уже на второй ступени происходит окончательное сжатие воздуха до максимальной отметки.

Плюсы использования такого компрессора очевидны:

нагрузка на части агрегата распределяется равномерно;
КПД увеличивается за счет экономии мощности, потраченной на сжатие;
срок службы дольше, чем у одноступенчатых приборов.

Правда, двухступенчатые компрессоры больше по размерам, что обусловлено наличием двух поршней вместо одного. Это, вероятно, единственный их недостаток по сравнению с одноступенчатыми агрегатами.

Многоступенчатые агрегаты: нюансы

Многоступенчатые поршневые компрессоры, как известно, могут иметь различное количество поршней. При этом между каждым уровнем сжатия воздух или газ охлаждаются, увеличивая возможность повышения давления. К тому же у таких приборов имеется тепловая рубашка, в которую отводится лишнее тепло.
Многоступенчатый компрессор, по сравнению с двумя предыдущими вариантами, гарантирует еще большую плавность перехода нагрузок на рабочие части агрегата и принимающие трубы. Также у таких приборов имеются и другие плюсы:

они производят газ и воздух большого давления, которое требуется для больших предприятий;

температура на выходе из компрессора относительно низкая, что увеличивает срок службы сопутствующего оборудования;

задействуется небольшая мощность на сжатие самых разных объемов воздуха и газов;

угрозы самовозгорания минимальны.
Из минусов, как и в предыдущем варианте, стоит отметить громоздкость. К тому же такой прибор сложно ремонтировать и содержать.

Какой лучше?

Однозначной рекомендации по выбору компрессора не существует. Главное, на что стоит обращать внимание при покупке – для каких целей приобретается прибор. Совсем нецелесообразно выбирать многоступенчатые варианты, когда можно обойтись всего одной ступенью сжатия. К тому же, уход за прибором – тоже немаловажный аспект для выбора: если одноступенчатые компрессоры ремонтировать и содержать довольно легко, то многоступенчатый лучше доверить профессионалу.
Оборудование должно подходить целям использования, иначе в покупке можно быстро разочароваться. Правда, двухступенчатый вариант компрессора можно с натяжкой назвать универсальным – он подходит и для небольших сетей снабжения, и для достаточно серьезных агрегатов и приборов.
Чтобы компрессор идеально подошел под определенные цели, возможно, придется произвести простейшие или даже сложные расчеты. Без них не всегда возможно точно сказать, как мощность компрессора отразится на других частях сети и правильно ли произойдет сжатие.

Источник