Материал: 2460
|
Контрольные вопросы и задания |
|
1. |
В каких случаях применяется совместная работа вентиляторов? |
|
2. |
В каких случаях применяется параллельная работа вентилято- |
|
|
ров? |
|
С |
|
|
3. |
При параллельном включении вентиляторов давление остается |
|
|
постоянным или изменяется? |
|
4. |
Постро ть граф к работы на общую сеть двух параллельно со- |
|
|
ед ненных вент ляторов с одинаковыми характеристиками. |
|
При |
|
|
5. |
В практ ке желательно для параллельной работы вентиляторов |
|
|
пр менять од наковые или разные вентиляторы? |
|
6. |
В как х случаях применяется последовательная работа вентиля- |
|
|
торов? |
|
|
общую |
|
7. |
последовательном включении вентиляторов давление оста- |
|
|
ется постоянным ли изменяется? |
|
8. |
Постро ть граф к ра оты на |
сеть двух последовательно |
|
соед ненных вент ляторов с одинаковыми характеристиками. |
|
|
А |
|
|
Д |
|
|
|
И |
81
4. КОМПРЕССОРЫ
Компрессоры предназначены для сжатия и перемещения газа или пара. По принципу действия компрессоры делятся на два класса:
1. Компрессоры объемного действия. Рабочие органы этого клас-
Сса засасывают определенный объем рабочего вещества, сжимают его благодаря уменьшению замкнутого объема и затем перемещают (нагнетают) в камеру нагнетания. Это машины дискретного действия, рабочие процессы в которых совершаются строго последовательно, повторяясь ц кл чески. Объемные компрессоры условно можно такжеприназвать маш нами статического действия, поскольку перемещение рабочего вещества в процессе сжатия в них совершается сравнительно медленно.
образуется бв потенц альную. Плотность в потоке рабочего вещества постепенно повышается от входа в машину к выходу. Это машины непрерывного действияА.
2. Компрессоры д намического действия. В данных машинах рабочее вещество непрерывно перемещается («течет») через проточ-
ную часть компрессора, этом кинетическая энергия потока пре-
По конструктивному признаку основных рабочих деталей компрессоры делятся на следующие типы:
– поршневые, винтовые, пластинчатые ротационные, ротационные с катящимся поршнем и многие другие, основанные на объемном
принципе действия;
– лопаточные компрессорные машины, к которым относятся радиальные (центробежные), осевые и вихревые, основанные на динами-
ческом принципе действия. |
И |
4.1. ПоршневыеДкомпрессоры
Поршневой компрессор – объемная машина, у которой всасывание, сжатие и вытеснение газа производятся поршнем, перемещающимся в цилиндре.
На рис. 4.1 представлена схема поршневого компрессора простого действия. В цилиндре 1 расположен поршень 2, который под действием кривошипного механизма совершает возвратно-поступательное движение. На крышке 12 цилиндра расположены всасывающий 7 и нагнетательный 10 клапаны, которые составляют механизм распреде-
82
ления, регулирующий поступление газа в цилиндр и подачу его из цилиндра в нагнетательный трубопровод.
При движении поршня вниз давление между цилиндром и порш- |
|||||||||||||
нем становится меньше, чем давление во всасывающем патрубке, от- |
|||||||||||||
крывается всасывающий клапан и газ попадает в цилиндр. При дос- |
|||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тижении поршнем крайнего нижнего положения давление в цилиндре |
|||||||||||||
и всасывающем трубопроводе практически выравнивается. Клапан |
|||||||||||||
под действ ем пруж ны прижимается к седлу и перекрывает отвер- |
|||||||||||||
стие, соед няющее полость цилиндра с всасывающим трубопрово- |
|||||||||||||
дом. В течен е пер |
ода всасывания отверстие нагнетательного клапа- |
||||||||||||
на закрыто. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рубашка |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Рис. 4.1. Схема верт кального одно- |
|
|
|
8 |
|
9 |
|
|
11 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||
ступенчатого компрессора простого |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
действ я: 1 – ц л ндр; 2 – поршень; |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
||
|
|
А |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
3 – водяная |
|
для охлаждения |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
||
цилиндра; 4 – шатун; 5 – кривошип |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
коленчатого вала; 6 – станина-картер; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
7 – всасывающий клапан; 8 – всасы- |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
||
вающий патрубок; 9 – нагнетательный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Д |
|
|
|
|||||||
патрубок; 10 – нагнетательный клапан; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
11 – водяная рубашка для охлаждения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
крышки цилиндра |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
||
|
|
|
|
|
И |
||||||||
При движении поршня вверх происходит сжатие газа, находящегося в цилиндре. Когда давление газа в цилиндре превысит давление газа в нагнетательном трубопроводе, нагнетательный клапан открывается и газ «выталкивается» из цилиндра. При достижении поршнем крайнего верхнего положения процесс «выталкивания» заканчивается и нагнетательный клапан закрывается. Далее процесс всасывания и нагнетания повторяется.
Процессы всасывания и нагнетания совершаются за один оборот коленчатого вала, составляют полный цикл работы компрессора.
83
Недостатком рассмотренного компрессора является то, что полезная работа совершается только при движении поршня в одном направлении.
Более экономичной и производительной является конструкция компрессоров двойного действия (рис. 4.2). При движении поршня
вправо в левой части цилиндра создается |
разряжение. Газ через ле- |
|||||||||||||||||||
вый всасывающий клапан 15 поступает в цилиндр. В правой части |
||||||||||||||||||||
цилиндра про сход т сжатие газа, |
вошедшего в рабочее пространст- |
|||||||||||||||||||
во в предыдущем ц кле, и выталкивание его через правый нагнета- |
||||||||||||||||||||
тельный клапан 4 в нагнетательный трубопровод. При движении |
||||||||||||||||||||
поршня влево всасывание осуществляется через правый всасываю- |
||||||||||||||||||||
С |
|
|
вание сжатого газа – через левый нагнетатель- |
|||||||||||||||||
клапан, а выталк |
||||||||||||||||||||
ный клапан. В данном случае о е стороны являются рабочими. |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
9 |
10 |
11 |
|
щий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
б |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
17 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
16 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
14 |
|
|
15 |
|
14 |
13 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|||||||||||
Рис. 4.2. Схема горизонтального одноступенчатого компрессора |
||||||||||||||||||||
двойного действия: 1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – нагнетательный |
||||||||||||||||||||
патрубок; 4 – нагнетательный клапан; 5 – задняя крышка цилиндра; |
||||||||||||||||||||
башки для охлаждения задней и передней крышек цилиндра; 14 – всасывающий патрубок; 15 – всасывающие клапаны; 16 – передняя крышка цилиндра
Компрессоры простого и двойного действия могут иметь один или несколько цилиндров.
6 – сальник; 7 – шток; 8 – ползунД; 9 – шатун; 10 – кривошип коленчатого вала; 11 – коленчатый вал; 12 – станинаИ; 13, 17 и 18 – ру-
Компрессор, который имеет несколько цилиндров, работающих параллельно и выталкивающих сжатый газ в один и тот же нагнета-
тельный коллектор, называется многоцилиндровым одноступенчатым компрессором.
Если в компрессоре несколько цилиндров работают последовательно, т.е. сжатый воздух из одного цилиндра поступает для даль-
84
нейшего сжатия в следующий, то такой компрессор называется мно- |
||||||
гоступенчатым. Если же в каждой рабочей полости компрессора |
||||||
давление повышается (от давления во всасывающей полости до дав- |
||||||
ления в нагнетательном трубопроводе), то независимо от числа ци- |
||||||
линдров и рабочих полостей такой компрессор является одноступен- |
||||||
чатым. |
|
|
|
|
|
|
Рассмотрим работу механизма движения одноступенчатого ком- |
||||||
прессора (р с. см. |
4.2), под действием которого поршень совершает |
|||||
возвратно-поступательное движение от кривошипа 10 коленчатого |
||||||
вала 11. Вращательное движение вала преобразуется в возвратно- |
||||||
поступательное. Крейцкопф (ползун) 8 – деталь, скользящая в прямо- |
||||||
С |
|
|
|
|
|
|
линейных направляющ х, жестко связанная со штоком 7 и шарнирно |
||||||
– шатуном 9. Крейцкопф передает продольные усилия на шток, а |
||||||
поперечные – на направляющие. В безкрейцкопфных компрессорах |
||||||
движен е от вала поршню передается шатуном. Шток 7 служит для |
||||||
я поршня 2 с ползуном 8. |
|
|
|
|
||
соединен |
|
|
|
|
|
|
Процесс сжат я-расширения |
|
|
|
|
|
|
газа в компрессоре |
зо ражает- |
Р |
|
|
|
|
ся обычно на диаграммах в ко- |
Р2 |
3 |
2' |
2 |
2" |
|
ординатах бР-V (давление- |
|
|
|
|
||
объем). Рассмотрим теоретиче- |
dР |
|
|
|
|
|
ский процесс ра оты поршнево- |
|
4 |
|
|
|
|
го компрессора (рис. 4.3). Пор- |
Р1 |
|
|
1 |
||
|
|
|
||||
шень из крайнего правого по- |
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|||
ложения (точка 1) начинает |
|
|
|
|
V |
|
двигаться влево. Впускной кла- |
Р2 |
|
|
|
|
|
пан К1 закрыт, и начинается |
К2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
процесс сжатия газа 1-2, кото- |
|
К1 |
|
|
|
|
рый характеризуется уменьше- |
Р |
|
|
|
||
|
|
|
|
|||
Д1 |
||||||
нием объема рабочего про- |
|
|
|
|
|
|
странства и возрастанием дав- |
Рис. 4.3. Теоретическая индикаторная |
|||||
|
|
|||||
ления. При достижении порш- |
диаграмма работы поршневого |
|||||
нем точки 2 давление газа в ра- |
|
|
компрессора |
|||
бочем пространстве компрессо- |
|
И |
||||
|
|
|
|
|
||
ра уравновешивается давлением в напорном трубопроводе. Открыва- |
||||||
ется выпускной клапан К2 , и происходит выталкивание газа в напор- |
||||||
ный трубопровод при постоянном давлении (процесс 2-3). Точка 3 со- |
||||||
ответствует крайнему левому положению поршня. В теоретическом |
||||||
цикле весь газ выталкивается |
в напорный трубопровод. В этом |
|||||
|
|
85 |
|
|
|
|