РАСЧЕТ МНОГОСТУПЕНЧАТОГО КОМПРЕССОРА
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ (ПРИЛОЖЕНИЯ) К МЕТОДИЧЕСКИМ УКАЗАНИЯМ
Нижний Тагил
ББК 6П5
УДК 621.512
Р 24
Составители: В.К.Кривошеенко, А.В.Финк
Научный редактор: доц., канд. техн. Наук Ю.И. Алексеев
Расчет многоступенчатого компрессора [Текст]:
исходные данные и примеры графического оформления (приложения) к метод.
указаниям / сост. В.К.Кривошеенко, А.В.Финк, – Нижний Тагил: НТИ (ф)
УГТУ − УПИ, 2006. – 18с.
В работе приводятся все необходимые данные для курсовой работы (проекта)
«Расчет многоступенчатого компрессора»: варианты заданий, таблицы, схемы,
номограммы, рисунки, характеристики компрессоров и свойства газов.
Предназначены для использования студентами всех форм обучения при выпо лнении кусового проекта согласно рабочей программы «Технологические энерго
носители промышленных предприятий» по разделу 4. п. 4.1. «Системы производс
тва и распределения сжатого воздуха».
Библиогр. 5 назв. Табл.7. Рис.17.
Подготовлено кафедрой «Промышленная энергетика и энергосбережения»
@ ГОУ ВПО «Уральский государственный
технический университет – УПИ»
Нижнетагильский технологический институт (филиал),2006
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.Исходные данные…………………………………………………………………..4
2.Номограммы, таблицы, рисунки и условные обозначения……………………..6
3.Конструкции компрессоров………………………………………………………11
4.Смазка компрессора……………………………………………………………….14
Библиографический список…………………………………………………………17
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Варианты задания.
Таблица 1.1
| Варианты | Кол-во ступеней компрессора | Рабочая среда | Рвс , МПа | Рн , МПа | Твс, ° К | Т х. в. , ° К | Производитель ность компрессора Ve, м3/мин |
| воздух | 0,1 | 0,9 | |||||
| азот | 0,1 | 0,4 | |||||
| кислород | 0,1 | 0,8 | 2,5 | ||||
| СО2 | 0,1 | 1,2 | |||||
| кислород | 0,1 | 0,3 | |||||
| азот | 0,1 | 1,0 | |||||
| воздух | 0,1 | 1,5 | 4,5 | ||||
| СО2 | 0,1 | 0,5 | |||||
| воздух | 0,1 | 1,6 | |||||
| азот | 0,1 | 1,0 | |||||
| кислород | 0,1 | 1,1 | |||||
| азот | 0,1 | 1,2 | |||||
| воздух | 0,1 | 0,3 | |||||
| азот | 0,1 | 0,6 | |||||
| СО2 | 0,1 | 1,8 | |||||
| кислород | 0,1 | 0,85 | |||||
| азот | 0,1 | 0,9 | |||||
| воздух | 0,1 | 1,0 | |||||
| СО2 | 0,1 | 0,5 | |||||
| кислород | 0,1 | 2,0 | |||||
| азот | 0,1 | 1,0 | |||||
| воздух | 0,1 | 0,8 | |||||
| кислород | 0,1 | 1,2 | |||||
| азот | 0,1 | 0,9 | |||||
| СО2 | 0,1 | 0,8 | |||||
| воздух | 0,1 | 1,5 | |||||
| азот | 0,1 | 1,9 | |||||
| кислород | 0,1 | 1,2 | |||||
| СО2 | 0,1 | 1,8 | |||||
| воздух | 0,1 | 1,0 |
1.2. Свойства газов. Таблица 1.2
| Газ | Молекулярная масса | Плотность р кгм | Показатель адиабаты | Критические параметры | |
| Т кр, є К | Р кр, МПа | ||||
| воздух | 28,96 | 1,2928 | 1,41 | 132,5 | 3,77 |
| азот | 28,02 | 1,2505 | 1,40 | 126,0 | 3,39 |
| кислород | 32,0 | 0,7168 | 1,40 | 154,6 | 5,08 |
| СО2 | 44,01 | 1,9768 | 1,31 | 304,0 | 7,38 |
Примечание: 1.СО2 – диоксид углерода; 2. плотность газов приведена при 0°С и давлении р = 0,1 МПа; 3. показатель адиабаты для газов (при 0°С и р = 0,1МПа).
4. газовая постоянная R, Дж /(кг / єК) для газов: воздух – 287,2; азот – 296,8; кислород – 259,9; диоксид углерода – 188,9.
1.3. Определение критерия скорости F от потери мощности при опреде
ленном давление всасывания Таблица 1.3
| Параметры клапанов | Давление всасывания, МПа | ||||
| 0,1 – 0,5 | 0,5 – 1,5 | 1,5 – 5 | 5 – 15 | 15 – 50 | |
| (Δ N кл / N ном)max, % | 11,2 | 9,2 | 7,4 | 5,8 | 4,4 |
| F вс max | 0,22 | 0,2 | 0,18 | 0,16 | 0,14 |
1.4. Основные данные клапанов ВКТ и НКТ Таблица 1.4
| Неполный шифр клапана* | Эквивалентная площадь Ф, см2 | Мёртвый объём клапана V м , см3 | Высота подъёма пластины h, мм | Посадочныйдиаметр, мм | |
| всасывающ. | нагнетат. | ||||
| КТ 100-1,5-1,0 | 7,5 | ||||
| КТ 100-2,0-1,0 | 8,9 | ||||
| КТ 100-2,5-1,0 | 9,9 | ||||
| КТ 110-1,5-1,0 | 9,1 | ||||
| КТ 110-2,0-1,0 | 10,6 | ||||
| КТ 110-2,5-1.0 | 11,8 | ||||
| КТ 125-2,0-1,0 | 12,8 | ||||
| КТ 125-2,5-1,0 | 14,7 | ||||
| КТ 140-1,5-1,0 | 15,7 | ||||
| КТ 140-2,0-1,0 | 18,4 | ||||
| КТ 140-2,5-1,0 | 20,3 | ||||
| КТ 160-2,0-1,0 | 23,1 |
Продолжение табл.1.4
| КТ 160-2,5-1,0 | 26,8 | ||||
| КТ 160-3,0-1,0 | 28,6 | ||||
| КТ 180-1,5-1,0 | 23,4 | ||||
| КТ 180-2,0-1,0 | 29,0 | ||||
| КТ 180-2,0-1,0 | 32,7 | ||||
| КТ 180-2,5-1,0 | 37,4 | ||||
| КТ 200-3,0-1,0 | 34,0 | ||||
| КТ 200-2,0-1,0 | 39,4 | ||||
| КТ 200-2,5-1,0 | 43,4 | ||||
| КТ 200-3,0-1,0 | 48,5 | ||||
| КТ 200-3,5-1,0 | 41,6 | ||||
| КТ 220-2,5-1,0 | 47,3 | ||||
| КТ 220-3,0 1,0 | 53,4 | ||||
| КТ 220-3,5-1,0 | 62,5 | ||||
| КТ 100–2,0 – 1,6 | 8,8 |
*Полный шифр клапана получается добавлением перед неполным шифром
буквы В (для всасывающего клапана) или буквы Н (для нагнетательного кла
пана). Например: ВКТ 100-1,5-1,
НОМОГРАММЫ, ТАБЛИЦЫ, РИСУНКИ И УСЛОВНЫЕ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
Номограммы и рисунки.
Рис.1. Номограмма для определения λ о
Рис.2. Значение η из. инд для компрессоров с различным числом ступеней сжатия (р вс = 0,1 МПа, Т вс 1 = 300° К, Т вс 2 = Т вс 3 = 320° К)
Рис.3. Значение средней скорости Сm пор Рис.4. Значения отношения хода порш
шня для бескрейцкопфных компрессоров ня к диаметру цилиндра для бескрейц
копфного компрессора
Рис.5. Значение параметра S п n 2о для бес Рис.6. К выбору частоты вращения
крейцкопфных компрессоров коленчатого вала крейцкопфных ком
прессоров
Рис.7. Значение средней скорости поршня для крейцкопфных компрессоров
Рис.8. Номограмма для определения оптимальных межступенчатых давлений
Рис.9. Относительные потери давления между ступенями
Таблицы
Стандартные размеры диаметров цилиндров ГОСТ 9515 – 81,мм. Таблица 2.1
| 20,22,24,25,27,28,30,32,34,35,38,40.42,45,50,55,58,60,62,65,67,70,75,80.82,85,90,95, 100,105.110,115,120,125,130,135.140,145,150,155,160,165,170,175,180,190,200,220, 230,240,250,260,270,280,290,300,305,310,320,330,340,350,370,380,400,420,440,450, 460,470,480,500,530,550,560,600,620,630,650,670.680,700,710,720,760 и 800. бб |
Поршневые компрессоры систем воздухоснабжения Таблица 2.2
| Типоразмер* | Давление нагнетания (избыт.),МПА | Частота вра щения приво да,об/мин | Мощность привода, кВт | Приводной двигатель |
| К-5М | 0,8 | А2-91-8,220/380,40 | ||
| 302ВП10/8 | 0,8 | АВ2-101 843 | ||
| 103ВП20/8 | 0,8 | ДСК-12-24-1244 | ||
| 305ВП30/8 | 0,8 | БСДК-15-21-12 | ||
| 2ВМ10-50/8 | 0,9 | СДК2-17-24-12К44 | ||
| 4ВМ-100/8Т | 0,8 | СДК2-17-2612-К44 | ||
| 505ВП-20/8 | 1,8 | БСДК-15-21-12 | ||
| 305ВП-20/35 | 3,5 | БСДК-15-21-12 | ||
| 6М16-140/220 | СДКК2-19-39-16 |
* Числитель дроби в обозначении типоразмера соответствует производительности в м3/ мин.
КОНСТРУКЦИИ КОМПРЕССОРОВ
3.1 Малой производительности − согласно ГОСТ 23680 - 79*: тип 2ВУ1- 2,5 / 13М2 расшифровывается следующим образом: компрессор двухрядный (2), воздушный (В),выполнен на У- образной базе с номинальной поршневой силой 1т; производительность компрессора 2,5 м3 /мин, конечное давление 13бар; компрессор модернизирован второй раз (2М). При сжатии газов вместо буквы В ставится буква Г(газовый).
3.2.Средней производительности − согласно ГОСТ 23680 - 79*: тип 2ВП – 10/9 расшифровывается – соответственно: компрессор воздушный (В); база компрессо ра прямоугольная (П), т.е. один из рядов компрессора расположен вертикально, а другой – горизонтально. Далее дробью даются производительность в м3 /мин (числитель) и рабочее давление в барах (знаменатель). Обозначение компрессора ВП2-10/9 расшифровывается следующим образом: компрессор воздушный, выпол ненный на прямоугольной базе с номинальной нагрузкой 2 т, обеспечивает произ водительность 10 м3 / мин при конечном давлении 9 бар.
3.3.Большой производительности − (более 1 м3 /с), компрессоры большой произ водительности до 45 м3 /с, конечное давление до 250 МПа, поршневые усилия по рядам до 60 т и потребляемая мощность до 8000 кВт.
Подробнее о насосах, их модификациях, назначении и условных обозначен
иях см. [ Л.3.Л.4.]
Рис.10.Компрессорная установка с компрессором 4ГМ16 – 45/35 – 55СМ2:
1- агрегат смазки цилиндров и сальников; 2 – маслосборник; 3 – агрегат смазки механизма движения; 4 – блоки смазки; 5 – компрессор; 6 - электродвигатель
Рис.11. Четырехрядный оппозитный компрессор:
1 - опора; 2 - фонарь; 3 - холодильник; 4 - станина; 5 - направляющая крейцкопфа;
6 - крейцкопф; 7 - сальник; 8 - крепление клапанов; 9 - поршень; 10 - цилиндр;
11 - опоры станины; 12 -вал коленчатый; 13 -подшипник выносной; 14 -двигатель;
15 - крышка; 16 - смотровые люки; 17 - желоб; 18 - шток; 19 – шатун
Рис.12. Компрессорная установка 2ВМ2,5 – 12/9:
а – вид с боку; б – вид сверху; в – вид Б;
1 – холодильник промежуточный; 2 – компрессор; 3 – холодильник концевой;
4 – система смазки; 5 – фильтр глушитель; 6 – клапан обратный; 7 – вентиль за
порный; 8 – электродвигатель; 9 – вентиль байпасный
Рис.13. Поперечный разрез V – образного Рис.14. Поперечный разрез по ряду
двухступенчатого, крейцкопфного компре компрессора с обводным крейцкоп ссора двойного действия фом
Рис.15. Поперечный и продольный разрезы бескрейцкопфного компрессора
2ВУ1 – 2,5/13:
1 – маслонасос; 2 – картер; 3 – фильтр; 4 – холодильник; 5 – вал коленчатый;
6 – корпус промежуточный; 7 – крышка; 8,16 – цилиндры; 9,15 – поршни;
10,14 – клапаны комбинированные; 11,12 – головки цилиндров; 13- влагомасло
отделитель; 17 - шатун
СМАЗКА КОМПРЕССОРА
Рис.16. Смазка под давлением:
1 – коленчатый вал; 2 – коренные подшипники; 3,8 – трубки; 4 – фильтр; 5 – заборник; 6 – насос лубрикатор; 7 – шестеренчатый насос; 9 – автоматический выключатель
Рис.17. Смазка механизма движения под давлением, а цилиндров – разбрызгива
нием
Для азотных, азотоводородных и водородных компрессоров рекомендуют
для средних давлений легкие, а для высоких тяжёлые цилиндровые масла. Эти
газы инертны к маслам и не образуют нагара.