Способы регулирования производительности поршневых насосов и компрессоров, их сравнительная оценка

Схема насоса с поршнем одностороннего действия и его теоретическая диаграмма давлений, называется индикаторной. При движении поршня вправо полость цилиндра со стороны клапанной коробки увеличивается и заполняется жидкостью, при этом давление в клапанной коробке меньше атмосферного, что объясняется гидравлическим сопротивлением всасывающего тракта, расположением поверхности всасываемой жидкости ниже оси цилиндра и низким давлением над этой поверхностью.

Изменение давления на протяжении всего хода поршня направо изобразится линией всасывания 4-1. В точке 1 поршень изменяет направление движения на обратное и всасывающий клапан автоматически закрывается, в клапанной коробке происходит резкое повышение давления до давления подачи Р₂ это процесс 1-2. Клапан открывается. При равномерном движении поршня от точки 2 влево происходит подача жидкости при Р₂=const. В крайнем левом положении поршень снова меняет направление движения. При этом давление в клапанной коробке резко падает по линии 3-4. Напорный клапан К₂ закрывается, а всасывающий клапан открывается. Диаграмма давлений замыкается.

Действительная индикаторная диаграмма отличается от теоретической в основном наличием колебаний давлений в начале всасывания и подачи. Действительные индикаторные диаграммы снимают с насосов при помощи индикаторов.

Теоретическая Действительная

 

Схема компрессора и его индикаторная диаграмма. Двигаясь от правого до левого крайних положений, поршень сжимает газ. Всасывающий клапан закрыт в течение всего процесса сжатия, на диаграмме 1-2, а процесс подачи газа линией 2-3. Линия 2-3 теоретически является изобарой. В начале хода поршня вправо нагнетательный канал закроется, и остаток газа в мёртвом пространстве будет расширяться по линии 3-4. Процесс всасывания представляется изобарой 4-1. Полученная замкнутая фигура 1-2-3-4-1 является теоретической индикаторной диаграммой компрессора. Действительная индикаторная диаграмма отличается от теоретической в основном в линиях всасывания и подачи.

Мощность компрессора

где

N_из – мощность изотермическая, кВт;

η_из – изотермный кпд, зависит от охлаждения компрессора, η_из;

η_м – механический кпд, учитывающий расход энергии на преодоление механического

трения и привод вспомогательных механизмов, η_из.

Регулирование подачи:

1. изменением длины хода поршня и применяют в малых поршневых насосах с кривошипно-шатунным приводом.

2. изменение частоты вращения электродвигателя (основной способ). Задачей регулирования заключается в таком воздействии на компрессор, которое выравнивает подачу его с расходом газа потребителями. Изменение частоты вращения вала компрессора экономично в эксплуатации.

3. дросселирование подачи, но энергетическая эффективность не высока. Изменение мёртвого пространства - этот способ очень экономичен и получил распространение в компрессорах большой мощности.

 

 

№8

Типы, назначение и области применения тепловых двигателей. Принцип работы и основные конструктивные элементы турбомашин. Стандартные параметры пара. Классификация и маркировка стационарных паровых турбин