в компрессоре этого типа процессы сжатия в ступени осуществляются на разных ходах поршня, и поэтому рабо. чие усилия на- ходовые части распределяются довольно равномерно.

Двухступенчатый компрессор с дифференциальным поршнем одностороннего действия. Особенностью компрессора этого типа (рис. 13.6) является расположение первой и второй ступеней по одну сторону поршня; это приводит

ОхлаШтель газа

Рис. 13.6. Двухступенчатый компрессор с дифференциальным поршнем одво-стороннего действия

Ход поршня

Рнс. 13.7. Теоретические индикаторные диаграммы двухступенчатого компрессора с дифференциальным поршнем одностороннего действия

к тому, что всасывание, как и подача, происходит в обеих ступенях одновременно.

Начина от точки 3 (рис. 13.7), при движении поршня вправо происходит расширение во второй ступени до давления pj, которое было со.здано в охладителе ступенью при ходе поршня влево. В положении поршня, определяемом точкой 4 , открывается всасывающий клапан второйступени и происходит всасывание газа из замкнутого объема охладителя. Это также процесс расширения газа по политропе 4 -1 . В конце этого процесса давление во второй ступени понижается, до р\. Далее при ходе поршня влево во второй ступени газ сжимается по линии 1 -2 и подается-по линии 2 -3 в напорный трубопровод. В это же время в первой ступени происходит сжатие на политропе 1-2 до давления р\. В точке 2 открывается напорный клапан первой ступени и газ вытесняется из нее в замкнутый объем охладителя. Этот процесс протекает по политропе 2-3 и сопровождается повышением Давления от р до Pj-

При ходе поршня вправо происходят расширение и всасы-иание в первой ступени.

В компрессоре этого типа полости первой и второй сту-геней всегда разобщены закрытыми клапанами, но имеются процессы, протекающие совместно в полостях какой-либо ступени и охладителей. Охладитель кроме своего прямого назначения играет роль ресивера, т. е. емкости, принимающей газ из первой ступени.

В компрессорах с дифференциальными поршнями одностороннего действия (см. рис. 13.6) процессы сжатия и

Охладателб I шапени

i-тЛЛЛЛЛЛЛ!

* \

Brmffamm Imffirem

I---.----f-wvv\\a

i \ i

L - -ЛЛ/WWV - -1

Охлаеитель E cmi/nem

Рис. 13.8. Трехступенчатый компрессор с дифференциальным поршнем

1-----ЛЛЛАЛ/WVV- -

1)хлабитемЛст!/пена

Рис. 13.9. Трехступенчатый компрессор с дифференциальным поршнем п разделенной первой стуненью

Рис. 13.10. Схема шестиступенчатого компрессора с дифференциальным поршнем

подачи протекают в обеих ступенях одновременно. Благодаря этому в ходовых частях компрессора возникают высокие, неравномерно распределенные усилия, требующие применения махового колеса большой массы. Такая схема применяется обычно в комбинации с прямоточной схемой для компрессоров с количеством ступеней больше двух.

Трехступенчатый компрессор с дифференциальным поршнем. Ступени компрессора (рис. 13.8) комбинируются так, что каждые две соседние ступени представляют собой двухступенчатый компрессор. При равенстве работ отдельных ступеней, что диктуется условиями энергетической

Таблица 13.2. Характеристики компрессоров общего назначения

Примечание. Избыточное конечное давление компрессоров р, =0.88 МПа. ,

эффективности, такая схема дает значительные неравно- j мерные усилия в ходовых частях. Чтобы уменьшить эти усилия и распределить их более равномерно, применяют схему трехступенчатого компрессора с разделением первой , ступени (рис. 13.9).

Многоступенчатые компрессоры с дифференциальным поршнем. Используя принцип создания ступеней при помощи поршня переменного диаметра, можно сконструировать компрессор с большим количеством ступеней. На рис. 13.10 приведена схема шестиступенчатого компрессора.

Компрессоры общего назначения со ступенялзи давле- Л ния в отдельных цилиндрах. В соответствии с ГОСТ эти компрессоры выполняют следующих типов (рис. 13.11,-, табл. 13.2): а - бескрейцкопфные с V-образным располо- жением цилиндров (обозначение типа ВУ); б-крейц-копфные с прямоугольным расположением цилиндров - ВП; в - крейцкопфные с горизонтальным оппозитным положением цилиндров - ВМ.

Эти типы компрессоров рекомендованы ГОСТ как наиболее компактные, экономичные и удобные в эксплуатации при двухступенчатом сжатии. Конструктивный принцип, заложенный в ГОСТ, может быть распространен на ком прессоры с количеством ступеней больше двух. При это конструкции получаются многорядными.

Компрессоры типов ВУ и ВП с расположением осей цилиндров в вертикальной плоскости трудно сбалансировать динамически, они тихоходны, требуют тяжелых фундаментов и, с учетом проведения монтажных работ, относительно больших высот здания. Вместе с тем площадь, требуемая для их установки, невелика.

Компрессоры типа ВМ, называемые оппозитными, получают в последнее время широкое распространение. Это объясняется многими причинами и главным образом тем.

Рис. 13.11. Схемы двухступенчатых компрессоров со ступенями в отдельных цилиндрах

что благодаря взаимно противоположному движению поршней (при угле между коленами вала 180°) они легко балансируются динамически и допускают частоту вращения, в 2,5-3 раза большую, чем компрессоры других типов. Компрессоры ВМ горизонтальные и требуют малых высот при относительно больших площадях помещений.

При большом количестве ступеней давления или высокой подаче компрессора с разделением ее на два цилиндра оппозитный компрессор может быть выполнен многорядным. Подробный анализ схем поршневых компрессоров - см. [25].

13.8. Действительная индикаторная диаграмма

Индикатор мощности (называемый обычно просто дикатором), присоединенный к мертвому объему цилиндра и приводимый через ходоуменьшитель от штока компрес-ора, вычерчивает диаграмму зависимости между давлени

Рис. 13.12. С5ема действия индикатора:

/ - цилиндр компрессора; 2 - поршень компрессора; д - вожак индикатора; шнуры индикатора; S - ходоуменьшитель; в - карандаш индикатора; 7 -бар бан индикатора; - спрямляющий механизм; S -цилиндр индикатора

ем И объемом газа в цилиндре - действительную индика торную диаграмму. Схема индикатора показана на ри 13.12.

В конструкции индикатора рабочий цилиндр, барабан пишущее устройство комбинируются в единый компа ный блок (рис. 13.13).

Теоретическая индикаторная диаграмма, получаема( построением, несколько отличается от действительной, рис. 13.14 для сравнения приведены оба вида диаграмм. S теоретической диаграмме линия всасывания - изобара, в действительной она представляется волнистой линиё имеющей резкое понижение в момент открытия всасыва щего клапана. Последнее объясняется инерцией и прил; панием пластины или тарелки всасывающего клапана седлу. Непостоянство давления на ходе всасывания объ ясняется влиянием газового сопротивления всасывающе! тракта и инерцией газовых масс, движущихся в нем.

Инерция газовых масс в напорной трубе компрессора, а также инерция и прилипание пластин напорного клапана оказывают аналогичное влияние на линию подачи в действительной диаграмме. Здесь замечается довольно резко

выраженный пик в момент открывания напорного клапана. Лнпнн сжатия и расширения в действительной диаграмме несколько отличаются от теоретических политроп. Это объясняется непостоянством показателя п процессов сжатия и расширения.

Повреждение и неправильное действие отдельных элементов компрессоров (клапанов, клапанных пружин,

Рис. 13.13. Конструкция индикатора:

I барабан; 2-спрямляющий м,еханизм; 3-пружина; -г - сменная втулка- В~ УпрнГГиГ; Г----* - -й-; 7- орщеиь;%1-иГидр; %~

Рис. 13.14. Индикаторные диаграммы компрессора:

о теоретическая; 6 - денстви-Тк.ьная