Сделай Сам Свою Работу на 5

Способы регулирования подачи

Расход сжатого газа часто изменяется в широких пределах в зависимости от нужд потребителя, особенностей режима работы аппаратов и машин, к которым по­дается газ. Кроме того, номинальная подача выпускаемых компрессоров не всегда соответствует требованиям потребителя. Возникает необходимость регулировать подачу компрессора. Регулирование возможно следующими способами:

- изменением частоты ходов поршней;

- изменением мертвого пространства в цилиндре;

- перепуском газа с выкида во всасывающую линию;

- дросселированием потока на приеме у компрессора;

- воздействием на клапаны компрессора;

- остановками компрессора.

Для изменения частоты ходов поршней необходимо изменить частоту враще­ния коленчатого вала. При этом регулировании подачи не возникает перераспреде­ление отношения давления между ступенями, конструкция компрессора не услож­няется. Обычные приводы компрессора (электродвигатель переменного тока и дви­гатель внутреннего сгорания) не допускают изменения частоты вращения вала в не­обходимых пределах и с достаточной экономичностью. Это регулирование можно осуществлять заменой двигателей с разной частотой вращения вала. Введение ре­дуктора намного усложняет всю установку.

Перепуск газа с выкида на всасывание естественно ведет к значительному увеличению удельной работы (на сжатие 1 м3 газа). Выгодно осуществлять перепуск после I ступени компрессора, что существенно сокращает потери энергии. Устрой­ство для перепуска устанавливается после межступенчатого холодильника для уменьшения объема газа, проходящего через перепускной вентиль.

Дросселирование потока на приеме компрессора также приводит к увеличе­нию расхода удельной работы и росту степени сжатия и температуры у последней ступени.

На нагнетательный (или всасывающий) клапан компрессора можно воздейст­вовать, удерживая его в открытом состоянии после перехода цилиндра к периоду всасывания (или нагнетания при воздействии на всасывающий клапан). Этим дости­гается обратный переток газа из нагнетательного патрубка в цилиндр или из ци­линдра во всасывающий патрубок. От длительности удержания клапана в открытом состоянии зависят эффективность наполнения цилиндра новой порцией газа и по­дача компрессора.



В компрессорной станции с большим числом компрессоров рационально из­менять подачу газа, останавливая необходимое число машин. Такой способ эконо­мичен и удобен при необходимости перехода на новую подачу на длительный пе­риод.

В практике использования компрессоров чаще применяют регулировку пода­чи отключением компрессоров на компрессорной станции и изменением мертвого пространства подсоединением к цилиндру дополнительных полостей.

Пуск и обслуживание поршневых компрессоров

Пуск компрессора производят после его предварительного тщательного ос­мотра. Проверяют затяжку болтов и отсутствие посторонних предметов, для чего рекомендуется провернуть вал компрессора. Контролируют наличие масла в сма­зочной системе, открывают краны, подающие масло к местам смазки. Подают ох­лаждающую воду. Открывают все продувочные вентили у холодильников и масло-влагоотделителей. Компрессор переводят на режим холостого хода. Предупрежда­ется персонал, обслуживающий компрессоры, о пуске машины. Далее включают двигатель и по достижении рабочей скорости проверяют подачу смазки. Загрузку компрессора осуществляют последовательным закрытием продувочных вентилей первой ступени, второй и т. д. При этом следят по манометрам, чтобы давления по ступеням не превосходили предельных.

Остановка компрессора. Сначала машину переводят на холостой ход, затем останавливают двигатель, после чего выключают линии смазки, закрывают за­движку на нагнетательной линии и прекращают подачу охлаждающей воды. Ком­прессор приводят в такое состояние, чтобы был возможен пуск в любой момент.

Наиболее распространенные неисправности компрессоров:

- компрессор перегружен, температура газа выше нормальной вследствие чрезмерного повышения отношения давлений, недостаточного охлаждения газа и недостаточной смазки компрессора;

- снижается производительность при одновременном падении конечного II промежуточного давлений по причине неисправности всасывающего клапана пер­вой ступени;

- уменьшается производительность при нагревании камеры первой ступени в месте расположения нагнетательного клапана в результате неисправности нагнета­тельного клапана первой ступени;

- снижается производительность при падении только конечного давления вследствие неисправной работы регулятора производительности;

- чрезмерный шум или стук в цилиндре в результате заедания поршневых ко­лец, ослабления крепления поршня к штоку, попадания в цилиндр воды или посто­ронних предметов (например, частей поломанного клапана), ударов поршня о крышку цилиндра;

- ненормальный стук в картере по причине неполадок с подшипниками или крейцкопфом.

 

Практическая часть

Задача 1. Определить действительную производительность, эффективную мощность, работу на сжатие единицы массы газа при политропном и изотермическом процессах для поршневого одноступенчатого компрессора простого действия.

Данные для расчета приведены в таблице 1.

Показатель политропы, m = 1,2

Механический КПД, ηм = 0,8

Давление газа на входе Ро = 0,95.105 Па

Температура газа на входе То = 293 К

Коэффициент подачи λ = 0,75

Универсальная газовая постоянная R = 287 Дж/кг.К

Основные формулы

Действительная производительность компрессора Qд, м3/мин

,

где λ – коэффициент подачи;

Fn - площадь поршня, м2;

S – длина хода поршня, м;

n – число оборотов вала, мин-1.

Работа на сжатие единицы массы газа, Дж/кг

- при политропном процессе

,

- при изотремическом процессе

,

где - степень сжатия

- удельный объем газа

z – число ступеней сжатия;

Pо – давление газа на входе, Па;

То – температура газа на входе, К;

Рz – давление газа на выходе, Па;

m – показатель политропы.

Эффективная мощность компрессора, Вт

,

где - весовая подача компрессора

Задача 2. Определить основные размеры и число оборотов вала двухступенчатого одноцилиндрового компрессора дифференциального типа производительностью Q, м3/мин, сжимающего воздух при наивыгоднейшем промежуточном давлении и полном промежуточном охлаждении от начальных параметров Ро = 0,1 МПа, tо = 20 ˚С до конечного давления Рz, МПа. При проведении расчета принять среднюю скорость поршня V, м/с, отношение хода поршня к диаметру цилиндра S/D, объемный коэффициент полезного действия λо.

Данные для расчета приведены в таблице 2.

Таблица 1 – Данные к задаче

№ варианта Параметры
Число оборотов вала, мин-1 Диаметр поршня, м Длина хода поршня, м Давление газа на выходе из компрессора, Па
0,37 0,25 9· 105
0,50 0,42 6· 105
0,50 0,50 5· 105
0,50 0,50 4· 105
0,33 0,17 9· 105
0,51 0,25 10· 105
0,375 0,17 9· 105
0,40 0,20 9· 105
0,49 0,25 10· 105
0,37 0,25 8· 105
0,35 0,30 9· 105
0,50 0,25 7· 105
0,40 0,50 5· 105
0,55 0,40 8· 105
0,50 0,40 7· 105
0,35 0,30 5· 105
0,45 0,55 8· 105
0,4 0,45 4· 105
0,50 0,25 7· 105
0,40 0,20 8· 105

Таблица 2 – Данные к задаче

№ варианта Обозначение параметров
Q, м3/мин Pz, МПа V, м/с S/D λо
1,1 2,1 0,7 0,90
1,4 2,4 0,9 0,90
1,5 2,6 0,65 0,85
2,0 2,7 0,95 0,75
1,7 1,9 0,55 0,80
0,9 2,5 0,75 0,70
0,4 2,8 0,85 0,90
0,7 1,8 0,9 0,85
1,8 2,4 0,7 0,90
1,28 2,3 0,6 0,75
1,0 2,6 0,8 0,72
1,3 2,6 0,7 0,7
1,4 2,5 0,6 0,82
1,9 2,6 0,65 0,85
1,0 2,0 0,6 0,9

Основные формулы

Действительная производительность компрессора, м3

,

где – объемный коэффициент подачи;

n – число оборотов вала, мин-1.

Vд – объем цилиндра компрессора, м3

,

где D – диаметр цилиндра, м;

S – ход поршня, м;

ω – угловая скорость вращения кривошипа, с-1

Скорость движения поршня, м/с

,

где r – радиус кривошипа, м

 

Контрольные вопросы

 

4.1. Приведите классификацию компрессоров.

4.2. Назовите области применения поршневых компрессоров в нефтяной и газовой промышленности.

4.3. Приведите основные признаки классификации поршневых компрессоров.

4.4. Системы поршневых компрессоров.

4.5. В чем состоит принцип действия поршневого компрессора.

4.6. Перечислите основные детали и узлы компрессора, укажите их назначение и конструктивные особенности.

4.7. Назовите основные способы регулирования режима работы поршневых компрессоров.

4.8. Какие основные правила обслуживания поршневых компрессоров Вам известны?

4.9. Наиболее распространенные неисправности компрессоров и их причины.

 

Библиографический список

 

1. Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры. – М.: Недра, 1981. – 294 с.

2. Насосы и компрессоры/ Под ред. Абдурашитова С.А.. – М.: Недра, 1974. – 296 с.

3. Беззубов А.В., Бухаленко Е.И. Компрессоры для добычи нефти. – М.: Недра, 1987. – 208 с.

 

 

Оглавление

 

 

1. Цели и задачи ………………………………………………………….
2. Теоретическая часть ………………………………………………….
2.1. Классификация компрессоров …………………………………….
2.2. Назначение и типы поршневых компрессоров …………………..
2.3. Классификация поршневых компрессоров ………………………
2.4. Системы и конструктивные элементы поршневых компрессоров
2.4.1. Системы поршневых компрессоров ………………………………
2.4.2. Конструктивные элементы поршневых компрессоров …………
2.5. Способы регулирования подачи ……………………………………
2.6. Пуск и обслуживание поршневых компрессоров …………………
3. Практическая часть ……………………………………………………
Задача 1 …………………………………………………………………..
Задача 2 …………………………………………………………………..
Контрольные вопросы …………………………………………………..
Библиографический список …………………………………………….

 



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.