Тепловые двигатели и нагнетатели. Ляшков В.И. - 65 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 5.33. Регулирование
подачи компрессора
дросселированием
на всасывании
Рис. 5.34. Схема регулирования
дросселированием на входе компрессора:
1 – компресссор; 2 – дроссельный вентиль;
3 – устройство управления; 4 – ресивер
Рассмотрим другие приёмы регулирования режимов работы компрессора, которые используются в тех
случаях, когда изменение числа оборотов n невозможно. Достаточно часто такое регулирование ведётся дрос-
селированием на всасывании, для чего во всасывающем патрубке устанавливают дроссельную заслонку. При
этом снижается давление всасывания p
вс
, сдвигается влево процесс сжатия, и в результате уменьшается подача
(см. рис. 5.33, где штрихами показан цикл, который реализуется при дросселировании на всасывании).
Схема регулятора, реализующего описанный способ регулирования, приведена на рис. 5.34. При увеличе-
нии расхода в сети давление в ресивере начнёт уменьшаться и пружина в устройстве управления 3 переместит
поршень и тягу вверх. При этом дроссельный вентиль откроется больше, чем был он открыт до этого, и подача
компрессора увеличится. Так будет продолжаться до тех пор, пока машина не выйдет на новый установивший-
ся режим.
Для уменьшения подачи и давления применяют автоматическую систему регулирования, принудительно
отжимающую всасывающий клапан во время хода сжатия. При этом часть заполнившего цилиндр газа вытал-
кивается обратно во всасывающую магистраль и сжатие начинается намного позже обычного. В предельном
случае этот способ может оставить клапан открытым в течение нескольких циклов, пока давление на выходе не
упадет до требуемого. Рисунок 5.35 наглядно демонстрирует как трансформируется цикл при отжатии всасы-
вающего клапана. Ещё раз заметим, что процесс 1–1’ протекает при отжатом клапане, а в точке 1’ это отжатие
прекращается и начинается сжатие газа. Реализуется такой способ с помощью такого же, как приведенное на
рис. 5.34, устройства управления. Только механическое перемещение его поршня не поворачивает дроссельный
вентиль, а через соответствующие рычаги и тяги отжимает всасывающий клапан.
Ещё одним способом изменения подачи и давления на выходе из компрессора при неизменном числе обо-
ротов n является изменение величины вредного объёма V
0
путём подсоединения к нему дополнительного варь-
ируемого объёма. Это позволяет плавно уменьшать объёмный КПД компрессора η
об
до необходимой величины.
Из других ещё более редких способов регулирования следует упомянуть регулирование перепуском части
сжатого газа во входную магистраль, регулирование "пропусками", когда на определённое время компрессор
просто останавливают. При понижении давления в ресивере до некоторого значения компрессор снова запуска-
ется в работу.
Естественно, что на практике описанные подходы регулирования могут применяться совместно в тех или
иных сочетаниях.
Полезно сравнить описанные способы по ширине пределов регулирования, по эф-
фективности и экономичности. Наверно понятно, что благодаря перепуску сжатого газа
можно регулировать выходные параметры в самых широких пределах, но это будет
наиболее невыгодно экономически. Зачем сжимать газ в цилиндре, если большая доля
его не попадёт потребителю и затраченная на сжатие работа пойдёт лишь на тепловое
загрязнение окружающей среды? Регулирование "пропусками" отличается самой высо-
кой экономичностью, но оно не способно обеспечивать плавность регулирования и
поддержание постоянства давления в сети потребителя.
Естественно, что высоко экономичным и эффективным, правда не всегда приме-
нимым, является изменение числа оборотов вала компрессора. Высокой экономично-
стью отличается и способ с увеличением мёртвого объёма компрессора, поскольку при
этом подводимая работа затрачивается практически только на выталкивание сжатого
газа, а работы в процессах сжатия и обратного расширения практически одинаковы.
Принудительное отжимание впускного клапана приводит к дополнительным потерям энергии на всасывание и
обратное переталкивание части рабочего объёма цилиндра. Дросселирование на входе в компрессор уменьшает
полезную работу в процессе сжатия, и это уменьшает экономичность машины.
В заключение следует отметить, что на графиках в координатах p–G обычно наносят не только характери-
стики компрессора, снятые экспериментально, но и зависимости энергетического КПД η
е
машины от величины
Рис. 5.36. Образова-
ние зоны регулиро-
вания

Страницы