Перемещение и сжатие газов


Дата добавления: 2014-07-19 | Просмотров: 1320


<== предыдущая страница | Следующая страница ==>

 

7.1. Классификация машин для перемещения и сжатия газов

 

На предприятиях химической промышленности и при уничтожении химического оружия значительные количества газов и их смесей часто подвергаются переработке. Сжатие газов используют для перемещения их по трубопроводам и аппаратам, создания вакуума. Сжатые газы применяют для перемешивания, распыления жидкостей, создания подпора в аппаратах, обеспечения безопасного проведения технологического процесса и т. д.

Машины, предназначенные для перемещения и сжатия газов, называют компрессорными машинами.

Поскольку газы являются сжимаемыми средами, то при их перемещении изменяется не только объем, но давление и температура.

В зависимости от величины отношения давлений на выходе р2 и входе р1, называемой степенью сжатия, машины для перемещения и сжатия газа разделяются на следующие группы:

1. Машины низкого давления – вентиляторы, применяемые для перемещения больших количеств газа, для которых отношение Р21 = 1,1. Они создают избыточное давление до 0,01 МПа (до 1000 мм вод. ст.).

2. Машины среднего давления – газодувки, применяемые для перемещения газов при относительно высоком сопротивлении газопроводной сети, степень сжатия которых находится в пределах (1,1 < Р21 < 3,0). Они создают избыточное давление, равное 0,01 – 0,3 МПа.

3. Машины высокого давления – компрессоры, применяемые для создания высокого давления до 102 МПа и более.

4. Вакуум-насосы – компрессорные машины, применяемые для отсасывания (создания разрежения) газов при давлении ниже атмосферного. Разрежение – более 0,05 МПа.

В качестве вакуум-насосов используются компрессорные машины, в которых всасывание производится при давлениях ниже атмосферного, а нагнетание – выше атмосферного.

Компрессорные машины по принципу действия делятся на поршневые, ротационные, центробежные и осевые.

В поршневых компрессорах сжатие газа происходит в результате уменьшения объема газа в цилиндре при возвратно-поступательном движении поршня.

В ротационных компрессорах сжатие газа происходит за счет уменьшения объема, в котором заключен газ, при вращении эксцентрично расположенного ротора с выдвижными лопастями.

В центробежных машинах энергия передается потоку газа силовым воздействием лопаток рабочего колеса, в результате чего происходит сжатие и повышение кинетической энергии газа. Эта энергия преобразуется в давление в нагнетательном трубопроводе.

В осевых компрессорах газ сжимается при движении его вдоль оси рабочего колеса и направляющего аппарата.

Для получения глубокого вакуума применяют поршневые и ротационные вакуум-насосы.

Принципы действия компрессорных машин незначительно отличаются от соответствующих насосов. В основном разница заключается в том, что в процессе перемещения и сжатия газ изменяет свои объем и температуру, что и влияет на особенности их устройства.

В химической промышленности наибольшее распространение получили поршневые и центробежные компрессорные машины.

 

7.2. Поршневые компрессоры

 

Поршневые компрессоры применяются для сжатия газов до высоких давлений (до 100 МПа) при невысокой производительности до 10000 м3/ч.

 

7.2.1. Одноступенчатые компрессоры

 

Одноступенчатые компрессоры служат для подачи больших количеств газа при небольших давлениях 0,5 – 0,7 МПа. По конструкции они могут быть одинарного, двойного действия, а также одно- или многоцилиндровыми. Принципиальная схема поршневого компрессора представлена на рис. 7.1.

 

 

Рис. 7.1. Схема одноступенчатого поршневого

компрессора одинарного действия

Общее устройство и принцип действия одноступенчатого поршневого компрессора одинарного действия

Компрессор состоит из цилиндра, в котором передвигается поршень, снабженный уплотнительными поршневыми кольцами. Поршень соединен шатуном с коленчатым валом компрессора через кривошип и совершает возвратно-поступательное движение. При движении поршня слева направо в цилиндре компрессора создается разрежение. Под действием давления окружающей среды открывается всасывающий клапан и цилиндр заполняется газом, подлежащим сжатию. При движении поршня справа налево всасывающий клапан закрывается, и поршень сжимает находящийся в цилиндре газ. Вблизи ВМТ, когда внутри цилиндра будет давление несколько выше давления в газопроводе, открывается нагнетательный клапан, соединяющий рабочее пространство цилиндра с газопроводом. Сжатый газ из цилиндра выталкивается и нагнетается в газопровод, из которого поступает потребителю.

В компрессорах одинарного действия газ сжимается одной стороной поршня, а процессы всасывания, сжатия и нагнетания совершаются только один раз за два хода поршня или за один оборот вала.

Пространство между поршнем, находящимся в ВМТ, и крышкой цилиндра называется вредным пространством; величина его всегда выражается в долях от полного объема, проходимого поршнем за один ход, и зависит не только от расстояния между поршнем в верхнем мертвом положении и крышкой, но и от конструкции и расположения клапанов машины. Вредное пространство ограничивает предельную степень сжатия одноступенчатого компрессора, так как в нем остается сжатый газ. При движении поршня вправо сжатый газ должен сначала расшириться до давления всасывания, что уменьшает объем всасываемого газа и степень сжатия.

Одноступенчатые компрессоры одинарного действия служат для подачи газа или воздуха при сравнительно небольших давлениях 0,5 – 0,7 МПа. По своей конструкции они могут быть с горизонтально или вертикально расположенными цилиндрами.

 


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 | 58 | 59 |

При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.048 сек.)