Принцип дії і будова поршневого компресора

Одноступеневі компресори

Поршневі компресори використовують для значного стискання газів та повітря під час зворотно–поступального руху поршня, що приводиться в дію електродвигуном або двигуном внутрішнього згорання.

Принципову схему одноступеневого поршневого компресора показано на рис. 9.1. В циліндрі рухається поршень 2, з’єднаний із кривошипно–шатунним механізмом; штоком 3 і повзуном 4. Обертовий рух кривошипа 6 за допомогою шатуна 5 перетворюється в поступальний рух поршня. Циліндр компресора, закритий з обох боків кришками, має дві порожнини. Такі циліндри називають циліндрами подвійної дії на відміну від циліндрів простої дії, які мають одну робочу порожнину.

У стінках циліндра 1 встановлені впускний 7 і випускний 8 клапани, які відкриваються і закриваються за рахунок перепаду тиску між робочою порожниною її відповідної камери ( всмоктувальною або нагнітальною). Для охолодження циліндра передбачена водяна сорочка.

Рис. 9.1. Принципова схема одноступінчатого поршневого компресора

Опис компресорної установки ук –1м

Конструкція мембранного компресора УК – 1М показана на (рис. 9.2).

У корпусі компресора 3 встановлений ексцентриковий вал 1 у двох радіальних підшипниках 2. На конічній частині вала розташований шків 18.

Рис. 9.2. Мембранний компресор УК-1М

На ексцентриковій частині вала розташований шатун 5 в підшипнику 4. Диск 16 разом з мембраною 15 прикріплюється до шатуна зажимом 14. Мембрана з країв притискується до корпусу компресора клапанним диском 13, який має всмоктувальний 12 і нагнітальний 7 клапани. Над клапанним диском розташована головка компресора 11, в яку вмонтований запобіжний клапан 8, штуцер входу 10 і штуцер виходу 6.

При включенні компресора електродвигун через клинопасову передачу надає обертальний рух валу компресора. Обертовий рух вала 1 за допомогою шатуна 5 перетворюється в поступальний рух мембрани 15. Коли мембрана буде вогнутою вниз, йде всмоктування робочої рідини або газу через всмоктувальний клапан 12, а коли мембрана розташовується випуклістю вгору йде нагнітання робочого середовища через нагнітальний клапан 7 до споживача.

Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитися з будовою та принципом дії мембранного компресора УК-1М.

2. Виміряти діаметри ведучого та веденого колеса d₁ і d₂ клинопасової передачі і знайти передаточне відношення i.

.

3. Провести випробування компресора і визначити число обертів вала та створюваний компресором тиск Р₂:

,

де n₁=2920 об/хв – число обертів вала електродвигуна.

4. Розрахувати продуктивність компресора за формулою:

,

де D = 0,1м – діаметр мембрани; S=0,01м – хід мембрани; - об’ємний ККД компресора (0,85 –0,97).

5. Визначити ступінь підвищення тиску:

,

де P₁ – початковий тиск у компресорі.

6. Визначити теоретичну потужність приводу компресора і температуру повітря в кінці стиснення:

а) ізотермічне стиснення :

;

б) адіабатне стиснення :

,

де k=1,4 – показник адіабати;

,

де T₁ – температура навколишнього середовища.

в) Політропне стиснення:

,

де m=1,2 – показник політропи.

.

7. Визначити ефективну потужність привода компресора, при ізотермічному, адіабатному і політропному стисненню повітря.

,

де - механічний ККД компресора, що дорівнює 0,8 – 0,93.