Вибрации трубопроводов. Причины колебаний трубопроводов. Собственные частоты колебаний трубопроводов. Экспериментальные исследования колебаний трубопроводов нагнетательных установок, страница 20

Камеры (буферные емкости) используются для превращения пульсирующего потока газа в равномерньй. Их ставят как на всасывающей, так и на  нагнетательной стороне компрессоров. Величина емкости зависит в основном от производительности агрeгата, давления в трубопроводе и степени сжатия газа. Между тем при разработке конструкции емкости неизменно возникает вопрос о том, какими должны быть объем и геометрические размеры самой емкости, а также ее деталей, чтобы эффективно устранять пульсации в струе газового потока.

Подключение камеры к компрессору не должно приводить к ухудшению его характеристики, а поэтому отдельные элементы системы должны иметь хорошие аэродинамические формы.

Для сглаживания пульсаций газа, особенно на выходе компрессора, величина камеры как гасителя пульсаций, сконструированной по принципу акустического глушителя реактивного типа, может быть значительно уменьшена. Этот фильтр должен устранить все пульсации газового потока, а постоянный поток газовой струи пропускать неослабленным.

Применение гасителей пульсации приводит также к тому, что погрешности измерительной аппаратуры, вызванные пульсирующим потоком, автоматически устраняются.

На предприятиях устанавливают цилиндрические вертикальные или горизонтальные воздухосборники между компрессорами и воздуховодной сетью, на значение которых - смягчить колебания давления, обусловленыe прерывистым характером подачи воздуха из поршневых компрессоров.

Для определения объема камерных гасителей V применяют ряд эмпирических формул, которые являются функцией: а) производительности компрессоров (Q, м³/мин) и б) объёма компрессорных цилиндров (FS, м³).

К первой группе следует отнести:

1) Формулы комиссии AWF

 - для небольших компрессоров;

 - для крупных установок.

2) Формулы фирмы FМА:

- для передвижных установок;

-для стационарных установок.

3) Данные таблицы Kосточкина и Ляховского

4) (Формула, приведенная в справочнике «Машиностроение» (изд. ГНТИ, 1952),

                                          ,                                                          (7.36)

где     V - объем камерного гасителя;  Q - производительность компрессора, м^3/.мин;  п – частота вращения вала, об/мин; δ - величина допустимой степени неравномерности давления; a- величина зависящая от количества и степени действия компрессорных цилиндров.

Так, для компрессора одинарного действия a= 0,55, а для ком-прессора двойного действия a= 0,21.

Формулы второй группы выражают прямую зависимость объема pесивера от рабочего объема цилиндра компрессора.

1) В.И. Поликовский рекомендует применять ресиверы с рабочим объемом

                                     ,                                                          (7.37)

где     i - количество цилиндров;  F - площадь поршня;  S – рабочий ход.

2) А.П. Герман в результате теоретических расчетов, основанных на ряде допущений, получил формулу

                                        ,                                                          (7.38)

где     k -функция степени сжатия и количества цилиндров; δ - степень неравномерности давления.

3) Ю.С. Лихницкий вывел формулу, определяющую объем ресивера в зависимости от угла поворота кривошипа за тот период, когда выпускной клапан закрыт:

                                                                                                    (7.39)

где     m -  показатель политропы сжатия;  α - функция угла поворота.

Однако эти формулы и рекомендации ориентированы на низкие давления и, следовательно, в большинстве случаев не могут быть использованы при расчете гасителей для быстроходных поршневых установок с высоким давлением, так как ресиверы, рассчитанные по этим формулам, получаются очень большими. Кроме того, в перечисленных формулах и рекомендациях имеются и принципиальные недостатки:

1) в ряде формул не выявлена зависимость объема ресивера от неравномерности колебания давления δ;