Раздел 3 Динамические компрессорные машины (Лопастные компрессоры)

1. Центробежные компрессоры. Принцип действия и устройство

2. Осевые компрессоры. Принцип действия и устройство

3. Центробежные вентиляторы. Принцип действия и устройство

4. Рабочий процесс в динамическом компрессоре

5. Внутренний политропический КПД неохлаждаемого компрессора

6. Характеристики лопастных компрессоров. Пересчёт характеристик

7. Особенности регулирования лопастных компрессоров

8. Газодинамические характеристики. Безразмерные и приведенные характеристики

9. Основы расчёта ступени центробежного компрессора

10. Осевые компрессоры

11. Основы расчёта осевого компрессора

12. Помпаж в компрессорах и вентиляторах

Раздел 4 Объёмные компрессоры

1. Поршневые компрессоры. Принцип действия, устройство, классификация

2. Рабочие органы и системы поршневых компрессоров

3. Типовые конструкции поршневых компрессоров

4. Компрессоры, применяемые на нефтяных и газовых промыслах. Газомотокомпрессоры

Раздел 5 Одноступенчатое сжатие в поршневом компрессоре

1. Рабочий процесс в цилиндре компрессора

2. Объёмный расход газа на входе одноступенчатого компрессора

3. Мощность одноступенчатого компрессора

4. Характеристики одноступенчатого компрессора

Раздел 6 Ступенчатое сжатие газа в поршневом компрессоре

1. Назначение и схема ступенчатого сжатия

2. Мощность компрессора при ступенчатом сжатии

3. Промежуточные давления

4. Расчёт основных размеров ступеней компрессора

Раздел 7 Роторные компрессоры

1. Общие сведения о роторных компрессорах

2. Пластинчатые компрессоры

3. Жидкостнокольцевые компрессоры

4. Одновальные компрессоры

5. Коловратный компрессор

6. Винтовые компрессоры

7. Винтовые компрессорные установки, применяемые в нефтяной и газовой промышленности

Раздел 8 Применение компрессоров

1. Области применения и функции компрессорных машин

2. Выбор компрессоров

3. Регулирование компрессорных машин

4. Испытания компрессоров

5. Эксплуатация компрессоров. Основные сведения об эксплуатации компрессоров

Вариант конкретизации вопросов в Экзаменационных Билетах

№1

1. Определение и общая классификация проточных машин. Динамические и объемные

2. Какой процесс является общим видом термодинамического процесса?политропный

3. Какова оптимальная степень повышения давления одной ступени многоступенчатого компрессора и от чего она зависит?

4. Газомотокомпрессоры. Принцип действия и устройство.поршегь двигло

5. Эксплуатация компрессоров (очистка газа от механических примесей).

№2

1. Баланс работ в проточной машине.разность давления

2. Какой процесс протекает в компрессорах в зависимости от внешних и внутренних условий?

3. Конструктивные формы осевых компрессоров.

4. Сложение характеристик ступеней компрессора.

5. Испытания компрессоров.

№3

1. Виды компрессорных машин. Собирательный термин «компрессорная машина» относится к компрессорам, вентиляторам и вакуумным насосам. Все эти машины предназначены для нагнетания газа из области низкого давления в область высокого давления. Ко м п р е с со ры действуют в оптимальном режиме при ε> 1,15. Неохлаждаемые компрессоры (ε < 2,5-3) называют воздуходувками, нагнетателями или продувочными насосами. В е н т и л я то ры в отличие от других компрессорных машин работают почти без повышения давления (в оптимальном режиме ε = 1 -1,15). В а к уум н ы е насосы предназначены для удаления газов и паров из сосудов при давлении в них ниже атмосферного. Степень повышения давления может быть высокой, хотя конечное давление обычно равно атмосферному. Компрессоры соответственно способу действия можно разделить на три основные группы: объёмные, лопастные и струйные. При классификации по конструктивному признаку объёмные компрессоры подразделяются на поршневые и роторные, а лопастные – на центробежные и осевые. Кроме того, все компрессоры различаются: по кон ечн о м у дав лен и ю - низкого давления (до 1 МПа), среднего (до 10 МПа), высокого (до 100 МПа) и сверхвысокого (более 100 МПа); по роду перекачиваемого газа - воздушные, кислородные, аммиачные, для природного газа и др.; по условиям эксплуатации : стационарные (с массивным фундаментом и постоянным обслуживанием); передвижные (перемещаемые при эксплуатации, иногда без постоянного обслуживания); автономные (с собственными вспомогательными системами, включенными в состав агрегата); по системе охлаждения : без искусственного охлаждения; с воздушным охлаждением; с внутренним водяным охлаждением; с внешним охлаждением в одном, двух и т. д. промежуточных охладителях; охлаждаемые впрыскиванием жидкости. Основными параметрами, характеризующими работу компрессора, являются объёмная подача V (исчисляется обычно при условиях всасывания), начальное p1 и конечное p2 давления или степень повышения давления ε =p2/p1, частота вращения

2 n и мощность N на валу компрессора. Ориентировочные значения основных параметров компрессорных машин различных типов, применяемых в промышленности, приведены в таблице 12.1. Таблица 12.1. Основные характеристики компрессорных машин Тип Назначение Подача м3/ мин Степень повышения давления Частота вращения n, об/мин Вакуум-насосы 0 - 100 1 - 50 60 - 1500Поршневые Компрессоры 0 - 500 2,5 - 1000 100 - 3000 Вакуум-насосы 0 - 100 1 - 50 250 - 6000 Газодувки 0 -500 1,1 - 3 300 - 15000Роторные Компрессоры 0 - 500 3 - 12 300 - 15000 Вентиляторы 0 - 6000 1 - 1,15 300 - 3000 Газодувки 0 - 5000 1,1 - 4 300 - 3000Центробежные Компрессоры 100 - 4000 3 - 20 1500 - 45000 Вентиляторы 50 - 10000 1 - 1,04 750 - 10000Осевые Компрессоры 100 - 15000 2 - 20 500 – 20000

Ниже рассмотрены принципиальные конструктивные схемы компрессорных машин. Поршневой компрессор (однопоршневой, с одной ступенью сжатия) приведен на рис. 12.1. При возвратно-поступательном движении поршня осуществляются фазы процесса: расширение, всасывание, сжатие и выталкивание. Способ действия поршневого компрессора, основанный на вытеснении газа поршнем, позволяет строить конструкции с малым диаметром и ходом поршня, развивающие высокое давление при относительно малой подаче.

Рис. 12.1. Конструктивная схема Рис. 12.2. Конструктивная схема поршневого компрессора роторного компрессора 1 – корпус;2 – ротор;3 – пластины; 4 – всасывающий патрубок; 5 – подающий патрубок.

Роторный компрессор пластинчатого типа представлен на рис. 12.2. При вращении массивного ротора2, в продольных пазах которого, могут свободно перемещаться стальные пластины 3, газ захватывается в межлопастные пространства, переносится от всасывающего патрубка4 к напорному5 и вытесняется в трубопровод. Вал роторного компрессора может соединяться с валом приводного двигателя, без редуктора. Это обусловливает компактность и малую массу установки в целом. Центробежный компрессор (рис. 12.3) действует аналогично центробежному насосу. Вал центробежного компрессора соединяется с валом приводного двигателя (электродвигатель, паровая турбина) или непосредственно, или через механическую передачу, повышающую частоту вращения вала компрессора, чем достигается уменьшение размеров компрессора, снижаются его масса и стоимость.

Рис. 12.3. Конструктивная схема Рис. 12.4. Схема осевого компрессора двухступенчатого центробежного (семиступенчатого) компрессора 1– рабочие лопасти;2- ротор 3– направляющие лопасти

Осевой компрессор схематически изображен на рис. 12.4. Конструкция состоит из массивного ротора с несколькими венцами рабочих лопастей и корпуса, несущего венцы неподвижных направляющих лопастей. Газ всасывается в приемный патрубок и, двигаясь в осевом направлении, сжимается последовательно в лопастных ступенях компрессора. Через напорный патрубок газ вытесняется в трубопровод, ведущий к потребителям. Привод осевых компрессоров - от электродвигателей, паровых и газовых турбин.

2. Какой компрессорный процесс является самым выгодным, обуславливающим наименьший расход энергии на привод? изотермический

3. Как изменяется состояние газа в компрессоре?сжимается

4. Жидкостнокольцевые компрессоры. Конструктивная схема, устройство и принцип действия.

5. Эксплуатация компрессоров (контроль за работой).

№4

1. Термин «компрессорная машина».

2. Что называется температурой торможения? Если изоэнтропный газовый поток с температурой Т и скоростью c полностью затормаживается, то его кинетическая энергия превращается в теплоту и температура газа повышается до Т*, называемой температурой торможени

3. При каком соотношении степени повышения давления по ступеням многоступенчатого компрессора реализуется минимум затрат энергии? Работа, затрачиваемая на сжатие в многоступенчатом компрессоре, равна сумме работ, затрачиваемых в отдельных ступенях. При проектировании и эксплуатации стремятся обеспечить, минимальную суммарную работу сжатия, что достигается, если, степень повышения. давления в каждой ступени компрессора одинаковая, следовательно, и затраченная работа в каждой ступени сжатия также одинаковая

4. Пластинчатые компрессоры. Конструктивная схема, устройство и принцип действия.

5. Эксплуатация компрессоров (пуск и остановка).

№5