Способ работы компрессора объемного вытеснения

Иллюстрации

Способ работы компрессора объемного вытеснения (патент 900053)
Способ работы компрессора объемного вытеснения (патент 900053)
Способ работы компрессора объемного вытеснения (патент 900053)
Способ работы компрессора объемного вытеснения (патент 900053)
Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцквлнсткческмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)900053 (54)М. Кл. (53) УДК621.S14 (088.8) (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.04.80 (21) 2947643/25-06

F 04 С 18/16

F 04 В 39/06 с присоединением заявки K—

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет— по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.01.82 Бюллетень (ф 3

Дата опубликования описания 23.01 82

Г. Н. Калугин, В. И. Алешин, Л. Т. Караганов, Н. В. Филин, (72) Авторы изобретения

С. И. Шиян и Ю. П. Мишин » (7!) Заявитель

Краснодарский политехнический институт (4) СПОСОБ РАБОТЫ КОМПРЕССОРА

ОБЪЕМНОГО ВЫТЕСНЕНИЯ

Изобретение относится к компрессоростро ению и касается компрессоров объемного вытеснения, работающих с подачей жидкости в рабочую полость.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ работы

5 компрессора объемного вытеснения путем подогрева смазывающей и уплотняюшей жидкости и подачи ее в рабочую полость компрессора (11.

Недостатками указанного способа работы

10 являются невысокая производительность и коэффициент подачи и значительные перетечки, имсюшие место при сжатии легких газов, таких как, например гелий, имеющих высокие

15 значения показателей адиабаты.

Цель изобретения — повышение производительности и коэффициента подачи и уменьшение перетечек при сжатии легких газов.

Указанная цель достигается тем, что по20 догрев жидкости осушествляют до температуры на 5 — 10 ниже температуры кипения.

На фиг. 1 изображена компрессорная установка с компрессором объемного вытеснения,, работающим по предлагаемому способу; на фиг. 2 — кривые, поясняюшие зависимость величины паросодержания от показателя адиабаты и газовой постоянной; на фиг. 3— кривые, поясняюшие зависимость величины паросодержания от температуры и давления; на фиг. 4 — кривая, поясняющая уменьшение коэффициента перетечек.

Установка содержит компрессор 1 объемного вытеснения, отделитель 2 жидкости, насос 3, теплообменник 4.

Выполнение предлагаемого способа иллюстрируется на примере сжатия гелия в винтовом компрессоре 1 (фиг. 1) с подачей в его рабочую полость воды посредством насоса 3.

При сжатии гелия выделяется тепло, которое в основном восприштмается жидкостью, Повышение температуры Т жидкости приводит к ее парообразованию. После сжатия в компрессоре 1 смесь гелия, водяного пара и воды поступает в отделитель 2 жидкости.

Очищенный до определенной степени гелий поступает далее, например в теплообменные

3 90 аппараты криогенной установки, а вода, прой ця теплообменник 4, насосом 3 снова подает. ся в компрессор 1.

Из термодинамического анализа процесса сжатия газа следует, что чем выше значения йокаэателя адиабаты К и газовой постоянной

Rсжимаемого газа,,тем выше температура конца сжатия и его давление. Это прямо влияет на величину перетечек газа и снижает

Коэффициент подачи компрессора. Гелий, как 16 и все легкие газы, имеет высокие значения указанных параметров: K = 1,66; R = 2079 Дж/кг К (для сравнения у воздуха К = 1,4; R = 287 Дж/кг К), что и обуславливает сравнительно невысокие значения коэффициента подачи компрессора. 1$

Для уменьшения внутренних перетечек искусственно уменьшают К и R сжимаемого газа, используя пар жидкости, подаваемой в компрессор, имеющий значения К и R меньше, чем у сжимаемого газа. Чем больше количество пара образуется в рабочей полости компрессора, тем ниже значения Ксм и Я см сжимаемой смеси.

Имеет место зависимость (фиг. 2) К м и R„.„(гелий — водяной пар) от паросодер- зч жалил d, которое определяется по формуле

0053 ф

Расчеты коэффициентов перетечек при сжа тии гелия (Р = 0,1 МПа, Р„= 0,65 МПа) с подачей в рабочую полость компрессора воды, подогретой до температуры на 5 — 10 ниже температуры кипения, показали, что предлагаемый способ обеспечивает уменьшение это.

r0 коэффициента,Õ» по сравнению с коэффициентом Х«без учета испаряемости воды.

Результаты расчетов приведены в таблице.

G и

G„ где G — весовое содержание водяного пара, и ЗО кг;

G — весовое содержание сжимаемого reГ лия, кг.

Величина паросодержания зависит от давления Р н температуры Т: чем больше температура Т смеси (P = const), тем больше будет образовываться пара и тем меньше будут

Кем. и Rсм. (фиг. 3) °

Для увеличения парообразования необходимо подавать в рабочую полость компрессора подогретую в теплообменнике 4 воду.

Относительное умен ьшение

Лрьси Р %

Паросодержание

d, .кг/кг

Температура подаваемой жидкости, К

0,6

373

0,53

368

0,46

363

Формула изобретения

Способ работы компрессора объемного вытеснения, преимущественно винтового, пуПри сжатии в винтовом компрессоре гелия от 0,1 (Ряс) до 0,5 МПа (Р„) с подачей в. рабочую полость подогретой воды с температурой 368 С паросодержание гелия равно

= 0,53 кг/кг. Такое содержание пара в смеси снижает газовую постоянную R гелия»а

20% и показатель адиабаты К на 8%.

Уменьшение указанных параметров снижаемой смеси приводит к уменьшению перетечек и увеличению коэффициента подачи Х„„ и действительной производительности 0 на 23%.

С увеличением количества образовавшегося пара с низкими значениями показателя адиабаты К и тазовой постоянной Я, изменения в сторону уменьшение указанных свойств сжимаемой среды будет заметнее. Это приводит к снижению перетечек в компрессоре и увеличению его коэффициента подачи и действительной производительности.

Использование предлагаемого способа работы компрессора позволяет снизить удельные энергозатраты в среднем на 8,5% в зависимости от режима работы компрессора. Качественные показатели сжатого газа не ухудшатся, так как система очистки от воды и водяного пара достаточно эффективна и надежна.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение производительности и коэффициента подачи компрессора и уменьшает перетечки. тем подогрева смазывающей и уплогняющей жидкости и подачи ее в рабочую полость компрессора, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения производительности

900053

3 Системы

Вси

Фиг,7

7.б

7,5

Ц а7 и коэффициента подачи и уменьшения перетечек при сжатии легких газов, подогрев жидкости осуществляют до температуры на 5 — 10 ниже температуры кипения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 289221. кл. F 04 В 39/00, 1969.

900053

КГ

ФКГ

os

И

02

КГ

Kr

ВНИИПИ Заказ 12150/55 Тираж 670 Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4