Заданной в техническом задании на проектирование

При выбранной схеме, уточненном объёме цилиндра I ступени и величине коэффициента подачи расчетная производительность компрессора определяется на основании уравнения

Отклонение расчетной производительности от заданной в техническом задании на проектирование не допускается более ± 5%.

25. Выбор типа клапанов

Несмотря на большое разнообразие конструкций клапанов,на практике применяются только прошедшие длительную проверку на эффективность, надежность и ремонтопригодность в условиях эксплуатации. Выбор того или иного типа клапанов зависит от производительности компрессора, частоты вращения вала и требований Заказчика. Общие подходы по выбору клапанов и их размещению в ступенях изложены в ряде литературных источников [1].

26. Требуемое геометрическое сечение в щели клапанов

На стадии предварительного термодинамического и конструктивного расчета требуемое геометрическое сечение в щели одного полностью открытого клапана f_{щ .1}, находят на основании критерия скорости потока газа М

f_{щ .1} = с_п·F_п /[z_кл·µ_щ·М_вс·(к R Т _вс)^0.5]

где0.1 ≤ М_вс≤ 0.2 - рекомендуемыйдиапазон критерия М_вс;

z_кл= z_кл.вс=z_кл.нг – число однотипных клапанов, размещенных

в рассматриваемой рабочей полости ступени компрессора;

µ_щ– коэффициент расхода в щели клапана выбранного типа:

для кольцевых и ленточных клапанов - 0.45 ≤ µ_щ ≤ 0.55

для клапанов со сферической тарелкой - 0.55 ≤ µ_щ ≤ 0.65

для прямоточных клапанов - 0.65 ≤ µ_щ ≤ 0.75

27. Эквивалентное сечениеклапанов Ф _экв

Оно зависит от типа клапана, соотношения сечений в щелиf_щ и в седлеf_с, от формы и геометрии каналов внутри клапана (расширение – сужение – повороты потока), от шероховатости стенок каналови физических свойств газа, протекающего через клапан. Величина Ф _экв определяется соотношениями:

при Z_кл = 1 Ф _экв = µ_щ· f_щ

при Z_кл> 1 ∑Ф _экв = µ_щ· f_{щ .1}· Z_кл

По величине ∑Ф _экв из существующего стандартного ряда клапанов [1]подбирается тип и требуемое количество индивидуальных клапанов с посадочным диаметром d₁ = f (Ф _{экв .1}), у которых основные геометрические параметры элементов клапаназаведомо известны. В то же время опыт эксплуатации поршневых компрессоров с различными свойствами сжимаемой среды и режимными параметрами показывает, что для повышения надежности работы стандартных клапанов требуется корректировка высоты подъёма клапанных пластин h_кл. Окончательно значение h_клустанавливается в ходе поверочного расчета компрессора с учетом требований по эффективности и ограничения скорости соударения пластин с седлом величиной W_с ≤ 1.5 м/с.

28. Подготовка исходных данных для ввода в программу КОМДЕТ-М

На основе данных, полученных при предварительном термодинамическом расчете, выполняется эскизная проработка конструкции клапанов каждой ступени (полости) сжатия. В ходе эскизной проработки определяется:

• число, геометрические размеры и фактическая масса запорных органов;

• одно или двухстороннее обтекание запорных органов потоком газа;

• соотношение сечений каналов для прохода газа f _щ≤ f _с* ≤ f _с;

• число клапанных пружин на каждом из подвижных элементов;

• к_μ – коэффициент, учитывающий степень перекрытия клапанов

движущимся поршнем в процессах всасывания и нагнетания;

• коэффициент расхода сложной газодинамической системы µ_щ^* = к_μ·µ_щ.

Ряд исходных данных (С_пр, h_о, …) задаются приближенно и уточняются при контрольных расчетах ступеней на базе прикладной программы КОМДЕТ-М, выходная информация которой содержит сведения о динамике движения запорных органов всасывающих и нагнетательных клапанов.

Перечень исходных данных, необходимых для анализа работы клапанов в составе определенной ступени сжатия с применением программы КОМДЕТ-М, включает следующие позиции:

1.Номер ступени сжатия - 1 (2, 3, … Z)

2.Максимальный перепад давлений на клапане - Δр = р_нг - р_вс

3. Рабочая полость, тип и число клапанов - Пол. А, кольцевой, Z_вс/Z_нг,

4. Число пластин в клапане - Z_пл = 1 (2, 3, … Z)

5. Геометрические размеры пластин - (d_ср.1+ d_ср.2 + …) - b_пл - δ_пл

6. Плотность материала пластин - ρ_пл = … кг /м³

7. Высота подъёма пластин клапана - h_кл = … мм

8. Зазор в закрытом клапане - δ_пл = … мкм

9. Число пружин - (Z_пр.1 + Z_пр.2) = … + …

10. Жесткость пружин - С_пр = … н/м

11. Предварительный натяг пружин - h₀ = … мм

12. Масса пружин - (m_пр.1 + m_пр.2) =…+… гр

13. Ширина канавки в седле - b_кан = … мм

14. Диаметр отверстий в седле - d_c = … мм

15. Число отверстий в седле - (Z_с.1 + Z_с.2) = … + …

Аналогичная подготовительная работа проводится при анализе работы уплотнительных узлов поршней и штоков. Примеры ввода исходных данных в программу КОМДЕТ-М показаныв разделе 7.