Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Повышение — производительность — компрессор

Повышение производительности компрессоров может быть достигнуто путем использования резонансного эффекта на линии всасывания без изменения длины трубы и частоты вращения вала. Метод состоит в том, что к одной или двум точкам всасывающего трубопровода присоединяют резонаторы переменного объема, представляющие собой обычные цилиндрические емкости. [2]

Повышение производительности компрессоров за счет увеличения диаметра цилиндра и поршня ограничено конструкцией цилиндра и увеличением поршневых усилий компрессора. [3]

Для повышения производительности компрессора всасываемый в цилиндр воздух должен быть холодным. [4]

Для повышения производительности компрессора важно, чтобы пространство, характеризуемое отрезком S0, определяющее собой величину участка расширения Sb было как можно меньше. Отсюда ясно, почему это пространство называется вредным. [5]

Применение вышеуказанных путей повышения производительности компрессоров связано с рядом ограничений по каждому из них. [6]

Наиболее простым способом повышения производительности компрессоров является увеличение числа их оборотов, что при ременной передаче достигается увеличением диаметра шкива электродвигателя. Так например, компрессор типа I первоначально был рассчитан на 100 об / мин. Однако в процессе эксплуатации этих компрессоров было установлено, что число оборотов может быть увеличено до 150 в минуту без нарушения условий безопасной работы. [7]

Охлаждение засасываемого воздуха приводит к уменьшению затраченной работы и повышению производительности компрессора , однако для охлаждения засасываемого воздуха необходимы специальные холодильные установки, которые, как правило, нецелесообразно устанавливать для этих целей. [8]

Многие организации, занимающиеся испытаниями и наладкой компрессорных установок, основное внимание обращают на повышение производительности компрессора , оставляя в стороне вопросы транспортировки и рационального потребления сжатого воздуха. Поэтому очень часто работа по наладке компрессора оказывается бесцельной вследствие значительных потерь в потреблении и транспортировке сжатого воздуха. [9]

В процессе работы машинист компрессорной станции обязан тщательно изучать оборудование компрессорной станции, вопросы регулировки и повышения производительности компрессора , вопросы автоматики в системе водоснабжения, автоматики защиты, блокировки и сигнализации. [10]

Система охлаждения компрессоров способствует уменьшению работы, затрачиваемой на сжатие воздуха, снижает температуру всасываемого воздуха, ведет к повышению производительности компрессоров . Кроме того, на клапанах и поршневых кольцах не образуется нагар, поскольку при низкой температуре замедляются процессы окисления и разложения масла. Система охлаждения обеспечивает условия для нормальной смазки цилиндров и безопасной работы компрессоров, так как температура сжимаемого воздуха поддерживается значительно ниже температуры воспламенения масла. [11]

Сравнительные испытания поршневых уплотнений различных типов, проведенные на компрессорах 4АГ и ЗАГ, показали, что внедрение колец Г — образного сечения приводит к повышению производительности компрессоров на 5 — 8 % ( по сравнению с чугунными кольцами), причем максимальный прирост производительности наблюдается на цилиндрах с повышенным износом. [13]

Для повышения производительности компрессоров до проектной величины втулки первой и второй ступеней заменили на новые, с плюсовым допуском. [14]

Конденсатор как объект регулирования давления конденсации обладает большой степенью самовыравнивания. При повышении производительности компрессора давление конденсации и температура увеличиваются. Это приводит, с одной стороны, к снижению производительности компрессора из-за увеличения степени сжатия, с другой — к увеличению количества тепла, отводимого водой или воздухом, за счет возрастания средней разности между температурами конденсации и окружающей среды. В результате с повышением производительности компрессора давление конденсации возрастет незначительно. [15]

Источник:
http://www.ngpedia.ru/id269251p1.html

Как увеличить мощность компрессора

вот выдержка из википедии:

Двигатели переменного тока с питанием от промышленной сети 50 гц не позволяют получить частоту вращения выше 3000 об/мин. Поэтому для получения высоких частот применяют коллекторный электродвигатель, который к тому же получается легче и меньше двигателя переменного тока той же мощности или применяют специальные передаточные механизмы, изменяющие кинематические параметры механизма до необходимых нам (мультипликаторы). При применении преобразователей частоты или наличии сети повышенной частоты (100, 200, 400 гц) двигатели переменного тока оказываются легче и меньше коллекторных двигателей (коллекторный узел иногда занимает половину пространства) . Ресурс асинхронных двигателей переменного тока гораздо выше, чем у коллекторных, и определяется состоянием подшипников и изоляции обмоток.

Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока.

можно ли это расценивать как правильное направление моей идеи?
если «да», возникает другой вопрос — компрессор поршневой, выдержит ли сама система закачки воздуха ускорения темпа работы в 2 раза?

Повышение — производительность — компрессор

Повышение производительности компрессоров может быть достигнуто путем использования резонансного эффекта на линии всасывания без изменения длины трубы и частоты вращения вала. Метод состоит в том, что к одной или двум точкам всасывающего трубопровода присоединяют резонаторы переменного объема, представляющие собой обычные цилиндрические емкости. [2]

Повышение производительности компрессоров за счет увеличения диаметра цилиндра и поршня ограничено конструкцией цилиндра и увеличением поршневых усилий компрессора. [3]

Для повышения производительности компрессора всасываемый в цилиндр воздух должен быть холодным. [4]

Для повышения производительности компрессора важно, чтобы пространство, характеризуемое отрезком S0, определяющее собой величину участка расширения Sb было как можно меньше. Отсюда ясно, почему это пространство называется вредным. [5]

Применение вышеуказанных путей повышения производительности компрессоров связано с рядом ограничений по каждому из них. [6]

Наиболее простым способом повышения производительности компрессоров является увеличение числа их оборотов, что при ременной передаче достигается увеличением диаметра шкива электродвигателя. Так например, компрессор типа I первоначально был рассчитан на 100 об / мин. Однако в процессе эксплуатации этих компрессоров было установлено, что число оборотов может быть увеличено до 150 в минуту без нарушения условий безопасной работы. [7]

Охлаждение засасываемого воздуха приводит к уменьшению затраченной работы и повышению производительности компрессора , однако для охлаждения засасываемого воздуха необходимы специальные холодильные установки, которые, как правило, нецелесообразно устанавливать для этих целей. [8]

Многие организации, занимающиеся испытаниями и наладкой компрессорных установок, основное внимание обращают на повышение производительности компрессора , оставляя в стороне вопросы транспортировки и рационального потребления сжатого воздуха. Поэтому очень часто работа по наладке компрессора оказывается бесцельной вследствие значительных потерь в потреблении и транспортировке сжатого воздуха. [9]

В процессе работы машинист компрессорной станции обязан тщательно изучать оборудование компрессорной станции, вопросы регулировки и повышения производительности компрессора , вопросы автоматики в системе водоснабжения, автоматики защиты, блокировки и сигнализации. [10]

Система охлаждения компрессоров способствует уменьшению работы, затрачиваемой на сжатие воздуха, снижает температуру всасываемого воздуха, ведет к повышению производительности компрессоров . Кроме того, на клапанах и поршневых кольцах не образуется нагар, поскольку при низкой температуре замедляются процессы окисления и разложения масла. Система охлаждения обеспечивает условия для нормальной смазки цилиндров и безопасной работы компрессоров, так как температура сжимаемого воздуха поддерживается значительно ниже температуры воспламенения масла. [11]

Сравнительные испытания поршневых уплотнений различных типов, проведенные на компрессорах 4АГ и ЗАГ, показали, что внедрение колец Г — образного сечения приводит к повышению производительности компрессоров на 5 — 8 % ( по сравнению с чугунными кольцами), причем максимальный прирост производительности наблюдается на цилиндрах с повышенным износом. [13]

Для повышения производительности компрессоров до проектной величины втулки первой и второй ступеней заменили на новые, с плюсовым допуском. [14]

Конденсатор как объект регулирования давления конденсации обладает большой степенью самовыравнивания. При повышении производительности компрессора давление конденсации и температура увеличиваются. Это приводит, с одной стороны, к снижению производительности компрессора из-за увеличения степени сжатия, с другой — к увеличению количества тепла, отводимого водой или воздухом, за счет возрастания средней разности между температурами конденсации и окружающей среды. В результате с повышением производительности компрессора давление конденсации возрастет незначительно. [15]

Один из главных параметров при выборе пневмокраскопультов для покраски автомобиля – производительность компрессора. В соответствии с ГОСТом – это количество воздуха, выходящее из устройства, пересчитанное на физические условия: температура + 20 °С, величина давления 1 бар. По ГОСТу реальные характеристики аппарата могут отличаться от паспортных величин на 5%.

Приобретая агрегат, подающий сжатый воздух на пневмокраскопульт, важно знать, что зарубежные производители указывают в паспортах производительность агрегата на входе, то есть объём всасываемого воздуха, измеряемый в литрах в минуту. Следует помнить, что потери на выходе могут составлять до 35%.

Влияние давления устройства для подачи сжатого воздуха на его работоспособность

Формула качественной покраски автомобиля – правильно подобранный агрегат, подающий сжатые газы на пневмокраскопульт. Краскораспылители могут иметь различные технологии распыления. Этот момент следует обязательно учитывать при покупке аппарата для нагнетания воздуха.

Читайте также  Платье из пакетов для мусора

Если компрессор для покраски автомобиля купить без учета всех необходимых параметров, то с большой долей вероятности возникнут колебания давления, от чего снизится качество окрашивания авто. При подборе оборудования требуется также учитывать рабочее давление. У разных систем пневмопультов разные требования относительно этого показателя.

Если потребление газа окрасочным инструментом требуется больше, чем производительность компрессора, то в процессе эксплуатации будет происходить падение давления в ресивере. В результате работать таким краскораспылителем можно будет не больше пары минут, после чего прекращать работу в ожидании, пока компрессор не накачает требуемый объём газа.

Если же неправильно подобранный инструмент всё-таки будет справляться с нагрузкой и непрерывно подавать сжатый воздух на пульверизатор, то он начнёт перегреваться, станет срабатывать термореле. На тех моделях, на которых отсутствует автоматическая защита от перегрева, заклинит двигатель.

Подбирая компрессор для покраски автомобиля, надо помнить, что все они имеют систему авторегулирования давления, настроенную так, что она обеспечивает допуск – 2 бар от максимальной величины. К примеру, при эксплуатации компрессора имеющего Pmax=6 бар, значение давления на выходе может колебаться от 6 до 8 бар.

Исходя из этого, правильным выбором будет приобретение устройства с некоторым запасом по параметру. Чем выше максимальное значение P, которое может обеспечить аппарат, тем больше воздуха он может загрузить в ресивер, и тем больше времени последнему понадобится, чтобы опуститься до минимально допустимого давления. И в это время устройство будет отдыхать.

Особенности расчёта основного параметра агрегата для нагнетания воздуха

Расчет производительности компрессора производится в объёмных, а не в массовых долях. Это часто создаёт путаницу при проведении расчётов основного параметра оборудования для покраски автомобиля. Если вы решили остановить свой выбор на импортном устройстве, помните, что в каталогах фирм-производителей величиной А (производительность) обозначается максимальное всасывание воздуха на входе.

Эта величина не показывает, какой объём сжатого воздуха будет поступать на краскопульт для покраски автомобиля. Производительность по всасыванию определяется объёмом воздуха, который наполнит ресивер за единицу времени (литров в минуту). Собираясь купить компрессор для покраски авто впервые, следует ориентироваться на требуемое значение потребления воздуха пневмокраскопультом.

Аппарат должен работать в кратковременно-повторном режиме. Если он производит такое же количество сжатого газа, что и потребляет, то режим функционирования будет беспрерывным, и агрегат станет перегреваться. Это приведёт к быстрому выходу из строя двигателя. Реальную потребность в воздухе для самого распространённого вида компрессора – поршневого – можно рассчитать по формуле:

N = (Pmax–Pmin) xV/t, где

Pmax – давление, требуемое для включения агрегата;

Pmin – давление, при котором агрегат выключается

V – объём ресивера;

t – время (мин.) в течение которого P в ресивере упадёт с максимального значения до минимального.

Чтобы определить производительность импортного компрессора для покраски автомобиля, производительность, указанную в паспорте, надо разделить на коэффициент b. Его величина зависит от давления в таких пропорциях:

  • для 6 – 4 атм b=1,4;
  • для 6 – 8 атм b=1,5;
  • для 8 – 10 атм b=1,6.

Зависимость производительности агрегата от давления не прямо пропорциональна, и её нельзя увеличить в разы, снизив давление. Многие умельцы, чтобы увеличить производительность нагнетательных устройств, увеличивают шкив на двигателе на 30-35 %. Производительность аппарата становится больше, но при этом нагревается головка.

Таким образом, чтобы не привести двигатель к быстрой поломке, лучше выполнить простые расчёты и приобрести компрессор с необходимой производительностью.

Источник:
http://autobryansk.info/kak-uvelichit-moshhnost-kompressora.html

Как увеличить долговечность компрессора

Компрессор относится к популярным поставщикам энергии. Эти агрегаты, пожалуй, имеются на многих предприятиях. Более того, они также широко используются и в быту. В принципе, это не удивительно. Компрессорные установки эффективны, практичны и доступны в ценовом отношении. Особенно, если они принадлежат проверенному и достойному доверия бренду.

Однако ни один агрегат не вечен. Это, в частности, относится и к компрессорам. Почему же порой долговечность компрессорных установок оставляет желать лучшего? Какие факторы на нее влияют? Как можно ее увеличить? Попытаемся ответить на эти вопросы.

Компрессор и факторы, влияющие на его долговечность

К основным факторам, сказывающимся на долговечности компрессоров, пожалуй, стоит отнести:

  • во-первых, температуру воздуха;
  • во-вторых, параметры электросети;
  • в-третьих, качество технического обслуживания.

А теперь расскажем о влиянии этих факторов более подробно.

Как компрессор зависит от температуры воздуха

В принципе, влияние температуры на компрессор – это факт довольно понятный. Однако все же уточним, что это температурное воздействие в основном происходит опосредованно. И особенно через масло. Которое, как известно, используется для смазки подвижных элементов агрегата.

Если температура масла становится чрезмерно высокой, оно приобретает большую текучесть. При ее понижении масло загустевает. Но в обоих этих состояниях смазывание становится существенно хуже. И в результате изнашивание деталей убыстряется.

Влияние параметров электросети

Вероятно, влияние сетевых параметров также не требует особых разъяснений. Потому что компрессор представляет собой электроприбор. И если возникают скачки напряжения или присутствует перекос фаз, поломка агрегата практически неизбежна.

Как качество техобслуживания влияет на компрессор

На долговечности компрессора особенно заметно сказывается качество техобслуживания. Если специалист действительно опытен, то ему по силам выявить и устранить дефекты еще до их перерастания в настоящую неисправность.

Техническое обслуживание компрессора

То есть грамотными действиями всегда можно предотвратить преждевременный выход из строя всего агрегата. Более того, этими действиями долговечность компрессора существенно увеличивается.

Влияние правильного выбора на долговечность агрегата

На рынке по продажам сегодня лидируют два типа компрессоров: поршневые и винтовые. И если вы правильно сделали ваш выбор, то вполне можно надеяться, что ваш агрегат проработает достаточно долго.

Поршневые компрессоры Ремеза смогут помочь, когда ваши потребности в сжатом воздухе не столь велики. То есть для бытового использования такой компрессор подойдет идеально. Воздух сжимается в этом агрегате за счет поршня, передвигающегося в цилиндре. Сам же поршень приводится в движение кривошипно-шатунным механизмом.

Принципиальное устройство поршневого компрессора с ременным приводом

В принципе, такая конструкция проста и надежна. Но для нее характерны и значительные недостатки. Это, в частности, большая шумность и вибрация. А также высокий уровень ударных нагрузок. Более того, производительность такого компрессора будет достаточна только для бытовых нужд или для нужд совсем небольших предприятий и лабораторий. Именно там его долговечность будет максимальной. Правда, как правило, она составляет только 2-3 года.

Что касается винтового компрессора, то его работа значительно тише. Более того, она сопровождается меньшими вибрациями. И это при более высокой производительности. Однако и здесь присутствует существенный минус – это высокая стоимость. Поэтому такие агрегаты по карману только крупным предприятиям. Хотя винтовой компрессор и очень привлекателен для многих заложенной в него долговечностью: она составляет порядка 12 лет.

Принципиальное устройство винтового компрессора

Как сделать компрессор более долговечным

В принципе, сделать это довольно несложно. Достаточно только строго соблюдать простые и понятные правила:

  • хорошо знать инструкцию по установке и строго ее соблюдать;
  • обеспечивать устойчивость и бесперебойность электропитания;
  • как можно четче соблюдать эксплуатационные требования;
  • обеспечивать плановое выполнение проверок и текущих ремонтов.

В результате долговечность агрегата значительно возрастет. Более того, его работа станет эффективней и надежней.

И самым важным залогом долговечности компрессоров является их приобретение у надежных поставщиков. Таких, например, как «Remeza».

Источник:
http://allremont59.ru/instrumentyi-materialyi/kak-uvelichit-dolgovechnost-kompressora.html

Рабочее давление компрессора

Из школьной физики мы все помним, что газ после сжатия пытается вернуться в прежнее состояние. Это свойство используется для питания всех пневмоинструментов.

Кроме того, сжатый газ занимает меньше места, поэтому так его удобнее хранить. В некоторых случаях газ (например, метан) изменяет свои свойства при сжатии, поэтому может использоваться только в таком виде.

Чем выше давление, тем сильнее газ стремится к расширению. Проще говоря, мы получаем более сильный поток воздуха. У разных инструментов отличаются требования к рабочему давлению. Как слишком слабый, так и слишком сильный поток воздуха приведет к неправильной работе пневмоинструмента. Более того, возрастает риск поломки оборудования. Поэтому важно правильно подобрать компрессор с подходящим рабочим давлением.

Итак, мы видим, что рабочее давление компрессора определяет сферу его применения .

Давление в компрессорах чаще всего измеряется в Паскалях (Па), барах (бар) или атмосферах (атм).

Эти единицы измерения соотносятся следующим образом:

1 бар = 0,987 атм = 0,1 Мпа

Читайте также  Чем распилить столешницу без сколов в домашних условиях?

Все компрессоры можно разделить на несколько групп в зависимости от их максимального рабочего давления:

от 0,25 бар – компрессор низкого давления. Преимущественно используется на производстве для транспортировки жидкостей и сыпучих веществ. Также применяется в вентиляционных и водоочистительных системах.

от 6 бар – стандартный компрессор, подходит для большинства типов работ с различными инструментами. Широко применяются как в быту, так и в производстве.

от 100 бар – компрессор высокого давления. Чаще всего используется заправки газом различных баллонов: для дайвинга, для пейнтбола и т.д.

Помните, что рабочее давление всегда указывается на выходе из компрессора. По ходу движения в пневмосети давление постепенно падает. Это особенно заметно в длинной пневмосети с большим числом местных сопротивлений (клапанов, изгибов и т.п.). Кроме того, всегда есть риск небольшой утечки. В итоге, до потребителя дойдет сжатый воздух меньшего давления.

Чтобы компенсировать потерю воздуха требуется небольшой запас давления на выходе. Однако правильно подобрать нужный запас на самом компрессоре тяжело, особенно в случае с длинной пневмосетью. Гораздо удобнее сбрасывать излишек давления перед потребителем. Для этого используется регулятор давления, который работает автоматически.

Также помните, что каждый дополнительный бар давления повышает расход энергии минимум на 7%.

По этой причине не стоит повышать давление больше, чем необходимо.

Сравнительные данные потребления пневмоинструмента:

Компрессорные установки Ремеза типа СБ4/С-50.LВ30 и др. – это устройства, предназначенные для сжатия воздушной среды, необходимой в качестве источника энергии множеству инструментов, а также для иной аппаратуры. Современные компрессоры способны предварительно очищать воздух от крупных частиц, пыли и избыточной влажности, после чего производить сжатие, а затем и охлаждение среды. Эти процессы необходимы для того, чтобы готовый продукт мог быть использован в любой из отраслей, имеющей потребность в воздухе под давлением.

Одним из важнейших показателей компрессорной установки является рабочее давление компрессора. То есть давление воздуха, которое компрессор создает в ресивере и постоянно его поддерживает. Для компрессорной установки СБ4/С-50.LВ30 рабочее давление составляет 1,0 МПа (10,0 кг/см2). Особенностью поршневых компрессоров является то, что они не могут быть эксплуатированы круглыми сутками – сумма кратковременной работы может быть от 4 до 10 часов за рабочий день, в зависимости от класса машины. Этот фактор нужно обязательно учитывать при выборе оборудования. Так же не стоит забывать о том, что максимальное рабочее давление воздуха в ресивере должно превышать суммарную потребность этого воздуха из-за возможных потерь давления на линии трубопроводов, доставляющих воздух до места потребления. Причиной этого могут быть: диаметр трубопровода – чем меньше диаметр, тем риск падения давления возрастает, множество препятствий на пути следования воздуха, такие как, частые углы, повороты, лабиринты запорной арматуры. Также причиной может стать загрязненность на линии и фильтрующих элементов.

Все компрессоры работают по одной общей схеме. Набрав необходимое количество воздуха в ресивер, компрессор, управляемый автоматикой, прекращает нагнетание. Электродвигатель не получает питание и прекращает вращение, тем самым не приводя в движение поршни компрессора. Как только давление в ресивере достигает минимального установленного значения, компрессор вновь запускается и восполняет расход воздуха. Своевременное отключение и пуск компрессора контролируется устройством, называемым прессостат. Он и прерывает электроцепь, питающую двигатель. Процесс нагнетания до максимума продолжается 6-10 минут. Разница между максимальным и минимальным давлением обычно уже настроена заводом производителем, как правило, эта разница составляет 2 бар. Однако также возможна и самостоятельная регулировка давления компрессора, при этом коррекции подаются оба давления – наивысшее и наименьшее, но только в понижающую сторону.

В основе принципа действия реле давления (прессостата) лежит сопротивление двух сил – давление газов на мембрану и упругость пружины. Для того, чтобы отрегулировать рабочее давление, необходимо снять крышку прессостата, под ней находятся регуляторы в виде резьбовых болтов, рядом имеются указатели направления стороны, в которую следует подкручивать регуляторы, сжимая или разжимая пружину. Так же рядом располагается подобный болт – регулятор разницы между максимальным и минимальным давлением.

На входе в емкость имеется клапан, он не позволяет сжатому воздуху вырываться обратным путем во время прекращения работы компрессора, называется он обратным клапаном. Благодаря 50ти литровой герметичной емкости и системы клапанного запора воздух на выходе из компрессора исключает пульсацию и имеет постоянное рабочее давление на выходе.

Регулировка давления компрессора возможна также и на выходе из ресивера или непосредственно перед потребителем воздуха. Причем такой способ намного удобнее и эффективнее. Возможно это благодаря устройству – редукционному клапану или, как его называют упрощенно, редуктору. Происходит это следующим образом. В редуктор поступает сжатый воздух из ресивера компрессора, поступающее давление это максимальное рабочее давление, которое нужно адаптировать под потребляемое оборудование. К примеру, это может быть покрасочный пистолет или отбойный молоток. Выходит из редуктора тот же воздух но с давлением, точно выставленным оператором. Редукторы оборудованы манометром, что позволяет создавать максимально приближенное к требуемому давлению потребителя, а также наглядно наблюдать и контролировать возможные перепады или недостатки компрессии. Диапазон работы у всех редукторов разный и зависит от возможностей компрессора, на котором он установлен. Некоторые регуляторы имеют систему сброса избыточного давления со стороны линии потребления.

Встретить регулирующие редукторы можно везде, где применяется энергия сжатой среды для обеспечения различным давлением множество производственных участков. К тому же, редуктор поддерживает заданное давление на всей линии магистрали пневматической системы, предохраняя оборудование и пневмоинструмент от разрушения, вызванного избыточным давлением.

Источник:
http://www.pnevmoteh.ru/rabochee-davlenie-kompressora

Как рассчитать характеристики поршневого компрессора?

Как рассчитать характеристики поршневого компрессора?

Есть несколько общих положений, которые следует учитывать, перед тем как начинать расчет производительности поршневого компрессора:

  1. Определение искомых показателей производится не по массе, а по объему. Дело в том, что воздух, подобно остальным газам, имеет свойство сжиматься, поэтому одна и та же его масса в зависимости от условий температуры и давления может занимать совершенно разный объем.
  2. По ГОСТ под производительностью необходимо понимать объем выходящего (!) из поршневого компрессора воздуха, который пересчитан на физические условия всасывания. Вот почему важно знать, как рассчитать производительность компрессора на выходе, так как чаще всего физические условия на входе в агрегат отвечают нормам, т. е. значение давления составляет 1 бар, температуры — 20 °С. Госстандарт также указывает на допустимость возможных отклонений реальных показателей от тех, что заявлены в паспорте, но не более чем на 5% в сторону уменьшения или увеличения, что несложно проверить.
  3. У иностранных производителей в силу понятных причин (не знакомы с содержанием отечественных госстандартов) производительность поршневого компрессора проверяют по-другому, что нередко становится причиной ошибок. Так, в паспорте на зарубежную технику отмечается теоретический показатель (по всасыванию), который узнают следующим образом: геометрический объем воздуха, помещающийся в рабочую полость агрегата за один цикл всасывания, умножается на число циклов в единицу времени.

В подавляющем большинстве случаев значения искомой величины, расчет которых делают на входе и на выходе, имеют весомые отличия. Как показывает практика, реальная производительность компрессора, например, бытового оказывается едва ли большей, чем 50% от указанной теоретической.

Точно рассчитать характеристики поршневого компрессора можно с помощью решения степенных уравнений, что достаточно сложно. Мы же предлагаем другую методику расчета, которая тоже позволяет узнать требуемые параметры, но содержит более простые соотношения.

Обращаем ваше внимание на то, что методика дает возможность проверить теоретические (по входу) характеристики. Но на основе полученного результата легко узнать «выходной» (реальный) показатель для отечественных поршневых агрегатов: достаточно уменьшить итоговое значение на 30-40%.

Методика расчета

1. Узнать воздухопотребление.

Для этого необходимо проверить всех потребителей сжатого воздуха, а также его номинальный расход (G). Требуется узнать периодичность функционирования потребителей с помощью коэффициента использования пневмоустройств (Ки), который равен отношению продолжительности работы пневмооборудования к длительности смены.

G (л/мин) = G1*Kи1+G2*Kи2+ …

2. Рассчитать теоретическую производительность компрессора (по входу).

Формула: Qвх (л/мин) = G*b. Здесь под G понимают общий номинальный расход воздуха, под b — коэффициент запаса производительности, который зависит от класса поршневого компрессорного оборудования и наибольшего давления. Определение b производится с учетом следующих данных (см. таблицу):

Источник:
http://stankoinkom.ru/kak-rasschitat-harakteristiki-porshnevogo-kompressora.html

Сравнение способов регулирования холодопроизводительности компрессоров

Сравнение способов регулирования холодопроизводительности компрессоров

Исходя из требуемой холодо- или теплопроизводительности, системы охлаждения, кондиционирования воздуха, а также тепловые насосы должны проектироваться таким образом, чтобы выдерживать самые тяжелые условия эксплуатации, т.е. максимальные перепады температур. Как следствие, на всех промежуточных рабочих режимах холодопроизводительность избыточна.

Читайте также  Как приготовить самый вкусный бульон: секреты варки

Для согласования потребности в холоде с холодопроизводительностью можно периодически выключать компрессоры. Однако главным недостатком такого подхода является частое возникновение значительных колебаний температуры на стороне вторичного контура, что негативно влияет на эффективность системы, особенно при непродолжительных рабочих периодах. Более того, степень снижения холодопроизводительности ограничена минимальным рабочим временем, задаваемым системами управления холодильной установкой.

Эту ситуацию можно исправить, используя системы регулирования холодопроизводительности. Для этих целей предусмотрены различные методы, которые сравнивают по следующим показателям:

  • точность регулирования (соответствие холодопроизводительности или тепловой мощности фактически требуемой);
  • холодильный коэффициент, т.е. эффективность системы;
  • стоимость системы;
  • эксплуатационная надежность.

Системы регулирования холодопроизводительности

Обычно различают регулирование холодопроизводительности компрессора и системно-интегрированное регулирование,осуществляемое либо посредством перепуска хладагента со стороны высокого давления на сторону низкого давления, либо дросселированием на всасывании. В энергетическом отношении оба последние метода невыгодны. В случае перепуска энергопотребление компрессора при частичной нагрузке лишь незначительно снижается (благодаря небольшому снижению давления конденсации), а при дросселировании оно уменьшается лишь в соответствии с изменением давления всасывания.

В зависимости от условий эксплуатации возможны строгие ограничения диапазона применения компрессора. Таким образом, не считая систем с весьма специфическими требованиями, оба названных метода не рекомендуются для общего применения и не будут далее рассматриваться.

Большинство же методов регулирования холодопроизводительности компрессоров весьма эффективны и обладают (в сочетании с интеллектуальной системой управления) превосходным потенциалом энергосбережения при частичных нагрузках.

Методы регулирования холодопроизводительности компрессора

Естественно, простейшим является метод пусков и остановок (ВКЛ/ВЫКЛ), но в зависимости от требований он может привести к плохой характеристике регулирования, сильным изменениям рабочих условий и большому числу пусков, в результате чего снижается эффективность и сокращается эксплуатационный ресурс компрессора и других элементов системы. Поэтому данный метод должен быть ограничен холодильными системами с высокой аккумулирующей способностью и/или относительно постоянной нагрузкой.

Значительно лучшие методы регулирования, но также сопровождаемые большими изменениями нагрузки, — параллельная работа нескольких компрессоров, тандем компрессоров или разделение системы на несколько независимых контуров. Однако подобные решения также не исключают значительного числа циклов регулирования (либо при очень высоких требованиях к точности регулирования, либо при очень быстром изменении требуемой холодопроизводительности). В таких случаях необходимо сочетание с механическим регулированием холодопроизводительности компрессора (ступенчатым или плавным) и с соответствующей системой управления.

В этой публикации речь идет лишь о поршневых, винтовых и спиральных компрессорах. К механическому регулированию их холодопроизводительности (встроенные регуляторы) возможны различные подходы, которые могут в корне отличаться в зависимости от типа компрессора.

  • отжим всасывающих клапанов;
  • внутренний перепуск пара;
  • изменение мертвого объема цилиндра;
  • сокращение хода сжатия;
  • блокировка всасывающих каналов отдельных цилиндров или групп цилиндров;
  • изменение частоты вращения.
  • внутренний перепуск пара;
  • внутренние управляющие поршни;
  • регулирующий золотник, параллельный оси вала;
  • изменение частоты вращения.
  • внутренний перепуск пара;
  • отжим спиралей;
  • изменение частоты вращения.

Предпочтительные методы регулирования холодопроизводительности компрессоров

Критерии выбора способа регулирования холодопроизводительности

В зависимости от конкретной холодильной системы требования к регулированию могут существенно различаться, причем следует тщательно рассмотреть следующие критерии:

  • характеристика регулирования (грубое либо точное ступенчатое или плавное);
  • энергопотребление (холодильный коэффициент);
  • стоимость выбранного решения;
  • эксплуатационная надежность;
  • область применения компрессора;
  • минимальное время работы компрессора;
  • нагрузка электросети.

Известно, что полное энергопотребление холодильной установки, системы кондиционирования воздуха или теплового насоса в течение срока службы, являющееся значительной статьей расходов, зачастую многократно превышает начальные капиталовложения. Как следствие и с учетом косвенного воздействия на окружающую среду (выделение CO2 при выработке электроэнергии) оптимальное регулирование холодопроизводительности должно быть направлено на точное соответствие потребности в холоде. В зависимости от аккумулирующей способности системы и изменений нагрузки методы, основанные на ступенчатом регулировании, могут быть достаточными, но, исходя из чисто энергетических соображений, плавное регулирование является предпочтительным.

В стационарных условиях работы при различных нагрузках существенные различия между ступенчатым и плавным регулированием не всегда можно заметить с первого взгляда. Но сравнительные исследования показали, что динамические свойства и конечная эффективность системы существенно зависят от способа регулирования. При грубом ступенчатом регулировании снижение холодопроизводительности вызывает значительное падение температуры конденсации, что ведет к частичному испарению хладагента при все еще высоком уровне температуры. Последствия включают сбои в регулировании поступления хладагента в испаритель, а также негативно отражаются на холодопроизводительности и эффективности. Подобным же образом резкое повышение холодопроизводительности приводит к резким колебаниям в цепи регулирования, включая значительное снижение температуры кипения, часто сопровождающееся недостаточным перегревом всасываемого газа. Как правило, с течением времени это приводит к значительным отклонениям от оптимальных рабочих условий.

Однако ограничения, касающиеся частичных нагрузок, распространяются даже на системы с очень хорошими характеристиками регулирования. Например, оптимальное поступление хладагента в испаритель с непосредственным кипением не гарантировано при низких массовых расходах. В таких случаях ниже определенной нагрузки необходимо, чтобы система периодически работала с минимальной холодопроизводительностью (из-за рабочих характеристик расширительного вентиля и для обеспечения надежной подачи масла).Более того, эффективное регулирование при частичной нагрузке также требует контролируемого снижения давления конденсации и увеличения давления всасывания. Кроме того, энергопотребление вспомогательных приводов (вентиляторы, насосы) должно быть точно определено, а значит, для этих элементов также потребуется эффективная система регулирования.

Компрессоры с механическим регулированием холодопроизводительности

Для этого типа компрессоров прежде всего используются методы «разгрузки цилиндра», требующие относительно низких затрат и применяемые обычно для многоцилиндровых компрессоров. Достижимая градация холодопроизводительности зависит от конструкции компрессора. В случае 4-, 6- и 8-цилиндровых компрессоров обычно отключают 2 цилиндра на каждой ступени нагрузки, что позволяет регулировать холодопроизводительность с интервалами (25)-50-(75)-100 % или 33-66-100 %. В комбинации с тандем-компрессорами или с параллельной работой компрессоров возможна даже более тонкая градация.

Для крупных промышленных компрессоров обычно применяются системы отжима всасывающих клапанов (кольцевые клапаны) с использованием гидравлического масляного привода. Газ, всасываемый соответствующими цилиндрами, при нагнетании поступает на сторону всасывания. При этом цилиндр работает практически на холостом ходу. Такой метод регулирования может также применяться для разгруженного пуска компрессора. Метод высокоэффективен, потери энергии возникают лишь вследствие механической работы трения колец и сопротивления во всасывающем клапане.

Для полугерметичных компрессоров часто использовались решения с применением встроенного перепускного контура. При этом между полостями высокого и низкого давления цилиндров, которые необходимо разгрузить, в перепускном канале устанавливается регулирующий клапан (байпас), который прерывает поток газа. Дополнительный обратный клапан на стороне высокого давления предотвращает противоток уже сжатого газа. Данное конструктивное решение относительно просто, но недостаточно эффективно из-за значительных потерь при работе байпаса. К тому же термическое напряжение компрессора при частичных нагрузках весьма высоко, что в значительной мере ограничивает диапазон применения метода.

Другим вариантом регулирования является изменение мертвого объема цилиндра. Головка цилиндра оснащена дополнительной камерой высокого давления, которая посредством управляемого клапана может быть соединена с цилиндром, что увеличивает его мертвый объем. В процессе сжатия часть газа отводится в ту же камеру, откуда он возвращается в цилиндр под высоким давлением при обратном ходе поршня. Это позволяет значительно уменьшить объем цилиндра при нормальной работе компрессора. Данная система применяется на компрессорах с числом цилиндров менее четырех. Однако высокие потери при обратном расширении приводят к существенному падению эффективности при частичной нагрузке. Более того, диапазон регулирования существенно зависит от отношения давлений. Так, при небольших отношениях давлений возможно лишь незначительное уменьшение холодопроизводительности.

Для герметичных компрессоров также используется другое решение — механически изменяемый ход поршня (сокращение хода сжатия).

Наиболее распространенным методом механического регулирования холодопроизводительности компрессоров для коммерческого холода является метод отключения цилиндров путем блокировки всасывающих каналов отдельных цилиндров или групп цилиндров. Эта концепция была разработана BITZER уже в 70-е годы и благодаря постоянному усовершенствованию достигла непревзойденного уровня.

Источник:
http://bitzer.ru/sravnenie_sposobov_regulirovaniya_holodoproizvoditelnosti_kompressorov