И 13. Регулирование параметров рабочего режима насосной установки.

Способы регулирования бывают ступенчатые и плавные.

К ступенчатым относятся:

1. Дросселирование напорного трубопровода (шайбование) – дешево, но нужно смотреть эффект экономии. Рабочая точка имеет больший напор, но меньший расход (характеристика трубопровода круче поднимается вверх)

2. Изменение диаметра трубопровода (действие такое же как при дросселировании)

3. Изменение числа трубопроводов,в этом случае нужно избежать кавитации во всасывающих трубопроводах

4. Изменение диаметра рабочего колеса, рассматривается на насосы всего с одним колесом(консольные)

5. изменение числа рабочих колес или числа насосных агрегатов при этом производительность изменяется, но не линейная характеристика трубопроводов и насосов не дает увеличение в это же количества раз

6. Изменение частоты вращения (график аналогичен изменению рабочих колес)

Плавное или непрерывное регулирование

1. Дросселирование напорных трубопроводов(регулирование задвижки категорически запрещается, возможно регулирование поворотной диафрагмы)

2. Изменение частоты вращения(изменяя частоту производительность изменяется в первой степени напор во второй, а мощность двигателя в третьей)

3. Байпасирование,байпас выполняют меньшего диаметра он подключается параллельно и не имеет другой тяги как при присоединение к напору трубопровода создаваемого насосом здесь нужно проверить не только КПД но безопасность работы,т.е допустимую высоту всасывания

4. Впуск атмосферного воздуха на всас.При этом напор повысится расход воздуха в смеси повысится, а расход воды уменьшится

 

Назначение и общее устройство компрессорной (пневм.) установки.

Предназначена для повышения давления газа и транспортирование его потребителю. Попутно установка может решать вспомогательные действия – подогрев, очистка.

1. Воздухозаборное устройство

2. Фильтр воздушный

3. Входной глушитель шума

4. Всасывающий трубопровод

5. Компрессор

6. Последующий холодильник

7. Влагомаслоотделитель

8. Обратный клапан

9. Воздухосборник

10. Коллектор

11. Жировик

12. Конденсатор

13. Нагнетательный трубопровод

14. Концевой холодильник

15. Участковое распределительное устройство

16. Шланг или гибкий трубопровод

17. Потребитель сжатого воздуха

18. Выхлопной глушитель

19. Выхлопной диффузор

20. Байпас

21. Маслостанция

22. Система управления компрессором

23. Насос охлаждающей воды

24. Внешний теплообменник, брызгаьный бассейн и т.д.

25. Здание компрессорной станции

Производительность поршневого компрессора. Коэффициент подачи.

Q теор = Q = ((пd²_ц1) / 4) * h * n_ц1 * К * n м³ / мин

 

d_ц1 – внутренний диаметр цилиндра первой ступени, м.

h – ход поршня, м

n_ц1 – число цилиндров первой ступени

К – коэффициент учитывающий конструкцию цилиндра

n – частота вращения вала цилиндра, об/мин

 

К = 2 – (d_шт / d_ц1 )² ≈ 2 - двухстороннего действия

d_шт – диаметр штока

2 – двухстороннего действия

1 – одностороннего действия

 

Qтех = Q * λ = Q * λ_о * λ_р * λ_т * λ_г * λ_в

λ – коэффициент подачи компрессора

l= λ_о * λ_р * λ_т * λ_г * λ_в

λ_о – учитывает вредное пространство

λ_р – учитывает изменение давления во время всасывания

λ_т – изменение температуры газа

λ_г – коэффициент подачи, учитывающий герметичность

λ_в – относительная влажность газа

 

λ_о – 0,85 – 0,95

λ_р – 0,95 – 0,98

λ_т – 0,95 - 0,98

λ_г – < 1

λ_в – больше и меньше 1

Всасывание идет с повышением тем-ры и повышением давления.

При изотермическом сжатие λ_т=1.

λ= 0,75-0,85- норма.

Qэкс = Qтех ×Кисп

Кисп =К_t×К_q

К_t- коэффициент учитывающий производительности во времени.

К_q- коэффициент учитывающий производительность компрессора.

К_t = t_р/t_смены; К_q = Q (60)/Qпас(100).

 

Многоступенчатое сжатие.

Тк = Тн (Рк / Рн)

 

Т мах ≤ 170°С - сжимаемого газа

t _{вспышки} – показатель который показывает температуру при которой происходит вспышка без наличия открытого огня.

 

Рк / Рн	n = 1,25	1,35
	64°С
	144°С
	171°С
	182°С

 

Рн = 0,1 МПа

Тн = 295 К

 

 

9 ¹ – 8 – 5 – 2 – изотерма

9 ¹¹ – 6 ¹¹ – 3 – 2 – адиабата

10 – 1 – 2 – 9 ¹¹ – площадь работы одноступенчатого компрессора

В идеале лучше если T5 = Т8 = Т1

S ₁₂₃₄ = S ₄₅₆₇ = S _{789 10} - совершенная работа над газом – мах кпд в каждой ступени

 

ε = Рк / Рн

ε₁ = ε₂ = ε₃ =

ε_к = Р₁₀ / Р₁

 

Охлаждение сжимаемого газа.

 

Вся работа сжатия преобразуется в тепло

Qc=m*c_v*(Tк-Тн)*(n-к)/(n-1)=m*c_v*Tн*[(Pк/Рн)^(n-1)/n – 1] + (n-к)/(n-1), Дж

m – массовая сжимание газа, c_v – теплоемкость ср. массовая (изохора), Tк-Тн – кон. и нач. тем-ра до и после сжимания воздуха, n-к – показатель политропны и адиабаты,

Знак минус(-) говорит что работа совершается под газом

Вся работа сжатия превращается в тепло.

q_пх=m*Cp(Тн-Тх) – в пром. холодильнике давление постоянное

Тн- на выходе из цилиндра (начальная)

Тх - конечная температура сжимаемого газа из холодильника.

q_вр=m_в*С_в*(t_2в-t_1в)- теплота водяной рубашки.

t_{1в –} начальная температура охлаждающей воды

(t_2в-t_1в)≤15⁰С

t_2в≤40⁰С

q_к=q_c*η_цк*К

η_цк – полное число цилиндров компрессоров

Vв=q_к/(1000*m_к*Св*(t_2в-t_1в)), м³/кг

Qв=(q_к*Qк*0,072)/ (m_к *Св*(t_2в-t_1в)), м³/ч

[Qк]- м³/мин

q_к- количество теплоты выделяющие по всему компрессору.

Nq=(Qк*ρ1*Ср*(Тн-Тх))/60, Вт

Nq- тепловая мощность.

Fпх=Nq/(Kт*tcр), м² – площадь промежуточного охладителя

tср = (tн-tх- t_2в-t_1в)/2

Kт=40-60 Вт/ м²×К.