Методические указания. Для получения сжатого газа или воздуха используют различного типа компрессорные машины

Для получения сжатого газа или воздуха используют различного типа компрессорные машины. В промысловых условиях они используются при компрессорном газлифте, освоении скважин, во внутрипромысловом сборе и перекачке природного и попутного газа, в пневмосистемах, технологических агрегатах, при ремонтных работах. Наиболее широко используют поршневые компрессоры.

При изучении теоретических основ работы поршневого компрессора необходимо исходить из того, что при сжатии газа в цилиндре с целью получения избыточного давления происходит его нагрев, что в свою очередь требует использования охлаждающих систем. Как правило, сжатие газа происходит с частичным теплообменом, т.е. политропически. Задача студента заключается в определении работы, затрачиваемой на сжатие единицы массы газа, так как от величины этой работы зависит приводная мощность компрессора. Производительность поршневого компрессора определяется на момент всасывания таким же образом, как и средняя подача поршневых насосов. Но при этом необходимо учитывать наличие вредного пространства в цилиндре, в котором остается сжатый газ после процесса нагнетания. Это явление существенно снижает фактическую производительность компрессора. Наглядное представление об этом процессе дает индикаторная диаграмма сжатия.

Невозможность получения высоких давлений в одном цилиндре, вследствие резкого повышения температуры газа, привело к созданию многоступенчатых компрессоров. Газ сжимается в последовательно расположенных цилиндрах, причем после сжатия в каждой ступени производится охлаждение газа в межступенчатых теплообменниках. Изучая этот вопрос, студент должен знать, как определяется общая работа на сжатие газа, и уметь пояснить индикаторную диаграмму многоступенчатого сжатия. Определение приводной мощности производится, исходя из величины основных параметров (производительности и давления), при этом необходимо учитывать потери энергии в цилиндрах компрессора и его механической части.

Изучая конструкцию поршневых компрессоров, необходимо руководствоваться вышеприведенными рекомендациями, учитывая при этом значительно большое разнообразие типов компоновок деталей цилиндровой группы компрессоров. Ярким примером этому служит использование газомотокомпрессоров и свободно поршневых дизель-компрессоров. Особое внимание при изучении конструкций и правил эксплуатации необходимо уделить уплотняющим узлам и предохранительным устройствам.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем отличие политропного от изотермического процесса сжатия?

2. Чему соответствует площадь индикаторной диаграммы сжатия?

3. Как определяется объемный коэффициент подачи?

4. Какова максимальная температура газа в конце сжатия в одной ступени? Каким фактором она ограничивается?

5. Какое количество ступеней необходимо для сжатия газа до 10 МПа?

6. Что такое степень сжатия?

7. Какого типа теплообменники используются для охлаждения газа между ступенями?

8. Как охлаждается охлаждающая жидкость?

9. Что такое дифференциальный поршень (цилиндр)?

10. В чем назначение циркуляционной и центральной систем смазки?

11. В чем назначение компрессора на установке УПА-50?