Проектирование газового поршневого компрессора 2ГV10-5/13

Страницы работы

Содержание работы

Содержание


1.Описание конструкции компрессора.

Газовой поршневой компрессор 2ГV10-5/13 предназначен для сжатия хлора, и снабжения им оборудования на производствах , а также в различных отраслях промышленности .

Компрессор представляет собой двух ступенчатую крейцкопфную машину с V - образным расположением цилиндров.

Хлор по трубопроводу поступает в заборное устройство , откуда с начальным давлением равным 1,2 бара поступает в цилиндр первой ступени , сжимается в не до промежуточного давления , подается в межступенчатый холодильник и далее поступает в цилиндр второй ступени , где сжимается до конечного давления . Из компрессора хлор подается в сеть предприятия.

Рама компрессора представляет собой чугунную отливку коробчатой формы и является основной деталью, на которой монтируются все основные узлы машины. Нижняя часть рамы служит резервом для масла. Рама компрессора отлита за одно с фланцем, к которому крепится статор электродвигателя.

Коленчатый вал - стальной штампованный, имеет одно колено, к которому присоединяются два шатуна. Вал установлен на двух роликовых подшипниках. На щеках коленчатого вала укреплены чугунные противовесы, для уравновешивания сил инерции вращающихся масс и сил инерции первого порядка возвратно-поступательно движущихся масс. Спиральная шестерня, установлена на конце коленчатого вала, передает вращение масляному насосу. На другой, консольный конец вала насажен ротор электродвигателя.

Крейцкопф выполнен как одно целое с башмаками из чугуна, Поверхность башмаков закаливают Токами высокой частоты для получения нужной твердости. Крейцкопф соединен со штоком двумя закладными гайками, что позволяет регулировать зазор между торцами поршня и цилиндра в верхней и нижней мертвых точках. Палец крейцкопфа из хромистой стали, подвергают цементации и закалке. При сборе палец запрессовывают в тело крейцкопфа и стопорят пружинным кольцом.

Поршень первой ступени литой с алюминиевого сплава, а второй ступени литой с чугуна. Каждый поршень имеет по два уплотнительных (компрессионных) кольца, и одному направляющему.

Шатуны – стальные, штампованные со стержнем двутаврового сечения. Нижние головки шатунов - разъемные с вкладышами, залитые баббитом. Крышка нижней головки шатуна соединена с телом шатуна соединена с телом двумя шатунными болтами из термически обработанной хромоникелевой стали. Между крышкой и телом шатуна устанавливают набор прокладок разной толщины. По мере износа вкладыши подтягивают, вынимая из набора прокладки соответственной толщины.

Цилиндры и крышки цилиндров литые, чугунные с водяными рубашками для охлаждения воды.

Клапаны самодействующие, кольцевые, типа ВКК и НКК.

Сальники – самоуплотняющиеся с элементами в виде плоских разъемных колец, которые заключены в камеры и притерты друг другу торцами. Элементы выполняют из полиамида ПА6-110.

Система смазки – Предназначена для смазки механизма движения. В блок смазки входит шестеренчатый масляный насос, щелевой фильтр и масляный охладитель.

Охлаждение компрессора водяное. Вода, пойдя масляный и газовый охладители и цилиндры, поступает в сливные воронки. Давление охлаждающей воды не должно превышать 0,25МПа.

2.Предварительный термодинамический расчет компрессора.

Расчет проводится с целью выбора оптимальной схемы и базы компрессора в зависимости от назначения , параметров сжимаемого газа.

2.1.Расчет теплофизических свойств газа.

2.1.1.Газовая постоянная и показатель адиабаты.

Рабочая среда воздух ,поэтому газовую постоянную и показатель адиабаты определяем по табличным данным приведенными в [ 1. Приложение1.]

Газовая постоянная R=287кДж/кг К

Показатель адиабаты К=1,4.

Критические параметры: Ркр=3,77МПа; Ткр=132,5К.

2.1.2.Плотность сжимаемого газа определяется из уравнения состояния

где x- коэффициент сжимаемости, определяется по x,p- диаграмме [1.Приложение 2], в зависимости от значений pкр=Р/Ркр=0,12/3,77=0,0318. tкр=Т/Ткр=287/132,5=2,166. x=1,0.

2.1.3.Массовая производительность компрессора определяется по формуле

где r,V- плотность и объемный расход при заданных начальных условиях.

2.2. Определение числа ступенях компрессора.

Предварительно пологая, что отношение давлений в ступенях компрессора равны , определяем расчетное число ступеней:

где П0кн- общее отношение давлений в компрессоре;

Рнк- абсолютные давления всасывания и нагнетания, кПа;

Пст- отношение давлений в ступенях компрессора , которое лежит в пределах от 2 до 7, принимаем 4.

Полученное значение Zр округляем до ближайшего целого числа ступеней Z=2.

2.2. Расчет параметров сжимаемого газа в ступенях компрессора.

Отношение давлений в ступенях компрессора определяется по формуле:

Номинальные давления всасывания и нагнетания ступеней компрессора рассчитываются по формулам:

 где i=1-Z – номер ступени;

Рki- номинальное давление нагнетания i-й ступени, кПа;

Рн(i+1) – номинальное давление всасывания (i+1) ступени, кПа.

Показатели политроп сжатия в ступенях компрессора находятся по формуле:

……………………………………………………………………………………….

Где nI=ak- показатель политропы сжатия в первой ступени;

a=0,92-1 – коэффициент, учитывающийся производительность и отношение давлений в ступени. Принимаем 0,96.

Показатели политропы расширения находим по формуле:

Значения ni и mi увеличиваются с номера ступени.

Температура газа в конце сжатия в ступенях компрессора определяется по формуле:

где Тнi – температура газа на всасывании i – й ступени, К.

Для первой ступени ТнIнач=278К.

Для второй ступени ТнII =273+tB+Dt,

Где tB – температура охлаждающей воды ,15К.

Dt – недоохлаждение газа после промежуточного теплообменника, 5К.

ТнII =273+20+17=310К.

Плотность сжимаемого газа на всасывании в ступени компрессора определяется из уравнения состояния:

где xнi – коэффициент сжимаемости, определяемый по условиям всасывания i-й ступени,

xKI=1,0.

2.3. Определение коэффициентов производительности ступени компрессора.

Коэффициенты производительности ступеней определяются по уравнению:       

Объемный коэффициент находим из уравнения:

где ai=aI+0,01(i-1) – относительная величина мертвого пространства i-й ступени ; aI=0,05-0,08 – относительное мертвое пространство первой ступени;

,- коэффициенты сжимаемости при начальном и конечном давлении в ступени.

Коэффициент дросселирования ступеней находится по формуле

æ1i

где - показатель политропы в начале процесса сжатия;

 æ1i=0,8(i-1)· æ1I – относительные потери давления на всасывании в i-ю ступень;

æ11 =0,03–0,07-относительные потери давления на всасывании первой ступени, принимаем 0,05. æ12 =0.8(i-1) æ11=0.026

Коэффициент подогрева ступеней определяется по формуле

где  - опытная величина, имеющая меньшие значения для ступеней компрессора большой производительности с водяным охлаждением.

Относительная величина потери производительности при конденсации водяных паров в теплообменнике после 1 ступени определяется по формуле

где 1.0- относительная влажность сжимаемого газа при условиях всасывания; =2332Па - давление насыщенных паров воды при температуре всасывания в первую ступень; =462 – удельная газовая постоянная для водяного пара,     

Коэффициенты герметичности ступеней компрессора предварительно задаются в пределах , где меньшие значения соответствуют последующим ступеням.

 

2.4.Определение размеров и выбор базы компрессора.

Расчёт ступеней двойного действия действия.

Принимаем базу V10

Характеристика базы приведена в таблице 2.1

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Курсовые работы
Размер файла:
602 Kb
Скачали:
0