Методичні вказівки до лабораторних робіт з навчальної дисципліни "Компресорні машини", страница 2

Основні параметри (величини), що характеризують роботу поршневого компресора: тиск газу на вході в циліндр - р₁ і виході з циліндру - р₂, Па, кгс/см²; абсолютна термодинамічна температура газу відповідно - Т₁ і Т₂, К;

ступінь підвищення тиску (стиску) газу в циліндрі - e= р₂/ р₁;

продуктивність (подача): об’ємна Q, м³/с, м³/хв; вагова G, Н/с, Н/хв,  кгс/хв;

масова М, кг/с, кг/хв;

коефіцієнт продуктивності l;

частота обертання вала двигуна  n, об/с, об/хв;

коефіцієнт корисної дії (ККД) h;

напір Н, Дж/кг, кгс×м/кгс;

потужність (на валу компресора), , кВт.

1. Компресорна установка

Схема  компресорної установки зображена на рис. 1.1. Вона складається з компресора 1, поршні якого приводяться в рух електродвигуном постійного струму (на схемі не вказаний), повітряного фільтру 2, мастиловологовідділювача 3, повітрозбірника (ресивера чи зрівнювального бака) 4 і зворотного клапана 5.

2. Основні дані компресора

·  Марка компресора ВУ-3/8, що означає – повітряний (рос. – воздушный), кутовий (У-образне розміщення циліндрів), продуктивність розрахункова  м³/хв, надлишковий (манометричний) тиск нагнітання 8 кгс/см²; частота обертання вала компресора n=960 об/хв, потужність на валу компресора  кВт.

·  Тип компресора – поршневий двоциліндровий, двоступінчатий (з послідовно підключеними циліндрами), звичайної (одинарної) дії, тобто стиск газу відбувається з одного боку поршня.

·  Основні геометричні дані: діаметр циліндра низького тиску (ЦНТ) D₁=220 мм, циліндра високого тиску (ЦВТ) D₂=120 мм, хід поршня в обох циліндрах S=100мм.

3. Стислий опис компресорної установки

На рис. 1.1 показаний схематичний вертикальний розріз компресора по циліндрах (ЦНТ і ЦВТ), розташованих під кутом 90°. В кожному циліндрі є поршні 6 і 7, які шатунами 8 і 9 з’єднані з колінчастим валом. Двигун обертає колінчастий вал і приводить поршні в зворотно-поступальний рух різного напрямку в кожному циліндрі. Для зменшення тертя поршнів по стінках в циліндр подається мастило. Таким чином, коли в ЦНТ закінчився  процес стиснення повітря, відбувається нагнітання його в ЦВТ (на схемі зображений момент роботи, коли нагнітання повітря в ЦНТ закінчене). Подальше стиснення повітря відбувається в ЦВТ, а в цей час в ЦНТ відбувається всмоктування повітря з атмосфери.

На кришках циліндрів є всмоктуючий і нагнітальний клапани, які  забезпечують цикл роботи кожного циліндра.

При вході в ЦВТ встановлюється повітряний фільтр 2 для очищення повітря від зважених в повітрі твердих частинок. При стиснені газу підвищується його температура відповідно до залежності . Для надійної роботи компресора циліндри охолоджуються водою, що проходить крізь спеціальні сорочки 10, а повітря з ЦНТ проходить крізь холодильник ребристого типу 12, в якому по зовнішньому циліндру проходить стиснене повітря, а по внутрішньому – вода.

З холодильника повітря поступає в проміжний мастиловологовідділювач 11 і далі в ЦВТ. З компресора стиснене повітря поступає в основний мастиловологоовідділювач 3, де відбувається його основне очищення від конденсату, нагару і мастила, і далі в повітрозбірник 4, в якому тиск газу вирівнюється, і поступає споживачу.

Для безпеки роботи зворотній клапан 5 обов’язково встановлюється за компресором і автоматично перекриває повернення повітря в компресор. Також для безпеки роботи на проміжному холодильнику і повітрозбірнику встановлюються запобіжні клапани 14 і 15, що підтримують певний тиск в циліндрах і повітрозбірнику.

4. Основні експлуатаційні особливості компресора та його пуск

Компресор вибухонебезпечний, так як температура спалаху мастила, що знаходиться у циліндрах, складає 220 ... 240°С (такої температури можна досягти при адіабатному стиснені повітря при e=6), а гримуча суміш, утворена від нагару, може спалахнути і раніше. Тому гранична ступінь підвищення тиску повітря, що  утворюється в одній ступені, обмежена температурою спалаху мастил і не повинна перевищувати  і перед пуском компресора необхідно ввімкнути систему охолодження компресора і мастильний насос (якщо він встановлений окремо), а також необхідно вести контроль температури повітря на виході, яка не повинна перевищувати 160°С.