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 П0=Рк/Рн- общее отношение давлений в компрессоре;
Рн,Рк- 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 ТнI =Тнач=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
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.