ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Компрессоры из "Процессы и аппараты нефтегазопереработки" Процессы сжатия газа. При изменяющихся давлении и объеме в зависимости от характера теплообмена с окружающей средой изменение состояния газа может происходить изотермически, адиабатически и политропически. [c.106] Для реализации изотермического процесса необходимо отводить все тепло, выделяющееся при сжатии газа, во втором случае, наоборот, необходимо полностью исключить теплообмен с окружающей средой. Реальный процесс происходит при промежуточных условиях теплообмена — политропически. [c.106] Работу, затрачиваемую на разрежение газа, вычисляют по тем же уравнениям, только в том случае давление Рх будет меньше атмосферного. [c.107] Механический к. п. д. равен 0,85—0,90. Мощность электродвигателя выбирают с запасом 10—15%. [c.108] Поршневые компрессоры. Поршневые компрессоры по принципу действия делят на компрессоры простого (одинарного) и двойного действия, а по числу ступеней сжатия — на одно-, двух-и многоступенчатые. Многоступенчатые компрессоры применяют для сжатия газов свыше 0,7 МПа. На рис. П1-19 приведены схемы компрессоров. [c.108] Работа одноступенчатого поршневого компрессора. Работу поршневого компрессора простого действия можно характеризовать индикаторной диа раммой в системе координат р—V. При построении теоретической индикаторной диаграммы предполагают, что сопротивление проходу газа при всасывании и нагнетании отсутствует, давление на линиях всасывания и нагнетания остается постоянным, в конце сжатия весь газ выталкивае тся из цилиндра (отсутствует вредное пространство), процессы всасывания и нагнетания осуществляются изотермически (рис. П1-20). [c.108] При ходе всасывания в рабочем пространстве создается давление Рх, объем рабочего пространства постепенно увеличивается от нуля до У-х. На ри . 111-20, а это соответствует инии аЬ. При достижени I поршнем мертвого п ложения начинается сжатие газа до давления р при закрытых впускном и нагнетательном клапанах. При этом объем газа уменьшается от Уу до В общем случае процесс сжатия газа осуществляется политропически (линия Ьс). При достижении давления р газ начинает выходить через открывшийся нагнетательный клапан (линия сд). После полного удаления газа из цилиндра при изменении движения поршня на обратное давление в цилиндре мгновенно уменьшается до р — давления всасывания (линия йа), и процесс повторяется. [c.108] Таким образом, в отличие от теоретической индикаторной диаграммы поршневого насоса теоретическая индикаторная диаграмма компрессора характеризуется всегда криволинейным участком Ьс, отвечающим процессу сжатия газа. [c.108] Из термодинамики известно, что площадь диаграммы abed равна, с учетом масштаба диаграммы, работе, затраченной на получение сжатого газа. Величину этой площади можно вычислить но уравнениям (П1,58), (1П,60) или (111,63) в зависимости от реализуемого при сжатии газа процесса. [c.109] Действительная индикаторная диаграмма отличается от теоретической (рис. П1-20, в), что обусловлено наличием вредного пространства, сопротивлением всасывающего и нагнетательного клапанов, условиями теплообмена цилиндра и поршня и т. п. [c.110] Многоступенчатое сжатие газа. Увеличение степени сжатия в одноступенчатом компрессоре свыше 5 приводит к снижению к. п. д. компрессора, кроме того, сильно возрастают температура сжатого газа и расход энергии на сжатие. [c.110] Чтобы обеспечить работу компрессора с высоким к. п. д., применяют многоступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением газа между ступенями. [c.110] На рис. 111-21 приведена диаграмма процесса для двухступенчатого компрессора с промежуточным охлаждением. В первой ступени газ сжимается от давления до промежуточного давления р по политропе Ьс. Затем газ охлаждается в промежуточном холодильнике по прямой с с до начальной температуры газа, лежащей на изотерме Ьс с. . После этого газ дожимается во второй ступени по политропе с с до давления нагнетания р2- Следовательно, процесс сжатия газа характеризуется ломаной линией Ьс с с, которая ближе к изотерме Ьс с2, чем политропа Ьс с- при одноступенчатом сжатии. Площадь, заштрихованная на диаграмме, отвечает тому выигрышу в работе, который получен при двухступенчатом сжатии. [c.111] Регулирование воздействием на поток газа. Сущность регулирования сводится либо к созданию сопротивления потоку газа на линии всасывания, либо к перепуску сжатого газа из нагнетательного трубопровода во всасывающий. Регулирование можно осуществлять вручную или автоматически. [c.112] При дросселировании потока газа на линии всасывания прикрывают регулирующий клапан. Это вызывает понижение давления всасывания, что приводит к уменьшению количества поступающего в компрессор газа и к уменьшению подачи. [c.112] При перекачивании горючих газов этот способ связан с опасностью подсоса воздуха через неплотности всасывающей линии, образованием взрывоопасных смесей и окислением перекачиваемых газов. Кроме того, это вызывает уменьшение давления в промежуточных ступенях, так как р р задано. Поскольку давление в сети определено, то это приведет к необходимости увеличения р /р и температуры перекачиваемого газа. Второй способ малоэкономичен, так как способствует повышению давления и температуры но ступеням. [c.112] Регулирование изменением величины мертвого пространства. В некоторых компрессорах можно изменять величину мертвого пространства в цилиндре первой ступени. Это приводит к уменьшению поступления газа в цилиндр первой ступени и соответствующему уменьшению объема газа, подаваемого в сеть. Можно так подобрать объем мертвого пространства, что при давлении всасывания находящийся в нем газ займет весь объем цилиндра, и производительность станет равной нулю. [c.112] Регулирование воздействием на всасывающий клапан. Способ заключается в изменении степени герметичности всасывающего клапана в цилиндре первой ступени. При сжатии весь газ или его часть выходит из цилиндра через приоткрытый всасывающий клапан во всасывающий трубопровод, уменьшая производительность компрессора. В этом случае oдиrf или несколько всасывающих клапанов первой ступени компрессора снабжают специальным устройством, позволяющим отжимать пластину клапана и создавать его негерметичность. Этот способ регулирования достаточно прост и распространен, однако не является достаточно экономичным, так как при холостом ходе затрачивается около 15% мощности при полной нагрузке. Автоматизированные системы регулирования, а также системы автоматического пуска и остановки компрессоров позволяют добиться наиболее экономичной их эксплуатации. [c.112] Меньший показатель адиабаты углеводородных газов, по сравнению с показателем для возДуха, является причиной более низких производительности, температуры в конце сжатия и потребляемой мощности. Выделение конденсата в цилиндрах при компримировании газа приводит к вымыванию смазки и нарушает нормальную работу компрессора. Выделяющийся в промежуточных холодильниках конденсат углеводородных газов должен быть отделен от газа перед подачей в следующую ступень компрессора. [c.113] На газоперерабатывающих заводах применяют газомоторные компрессоры с приводом от двигателя внутреннего сгорания, работающего на перекачиваемом природном газе (типов ГК 8ГК и ЮГК). [c.113] Вернуться к основной статье