Динамические компрессоры

Центробежные компрессоры. Центробежные компрессоры по принципу деяния подобны центробежным насосам. Они имеют одно либо несколько лопастных колес, при вращении которых развивается центробежная сила, сообщающая газу кинетическую энергию, преобразующуюся потом в энергию давления. В этом случае рабочим телом, в отличие от центробежных насосов, является газ, сжатие которого сопровождается уменьшением объема. По Динамические компрессоры величине создаваемого лишнего давления центробежные компрессоры носят последующие наименования:

турбокомпрессоры – рабочее давление более 0,3 МПа;

турбогазодувки – от 0,01 до 0,3 МПа;

вентиляторы – до 0,01 МПа.

Турбогазодувки отличаются от турбокомпрессоров числом рабочих колес (ступеней сжатия): 1-ые имеют 1 - 4, а 2-ые до 16 и поболее.

Турбогазодувки и турбокомпрессоры. Одноступенчатая турбогазодувка показана на рис. 8.34.

Рис. 8.34. Схема одноступенчатой Динамические компрессоры турбогазодувки: 1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – направляющий аппарат; 4 – поглощающий патрубок; 5 – нагнета-тельный патрубок

Работает турбогазодувка последующим образом. В спиралевидном корпусе 1 крутится рабочее колесо 2 с лопастями снутри направляющего аппарата 3, в каком происходит преобразование кинетической энергии газа в потенциальную энергию давления. Направляющий аппарат представляет собой два кольцевых диска, соединенных меж собой лопатками с наклоном, обратным наклону Динамические компрессоры лопастей рабочего колеса.

Схема многоступенчатой турбогазодувки представлена на рис. 8.35.

Рис. 8.35. Схема многоступенчатой турбогазо-дувки: 1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3 – направляющий аппарат; 4 – оборотный канал

Работает она последующим образом. Газ, пройдя через 1-ое колесо 1 и направляющий аппарат 3, с более высочайшим давлением поступает через оборотный канал 4 на последующее рабочее колесо. Поперечникы рабочих колес турбогазодувки Динамические компрессоры постоянны, но ширину их с учетом конфигурации объема газ при сжатии уменьшают в направлении от первого колеса к последнему. Таким методом достигается возможность сжатия газа в каждой следующей ступени без конфигурации скорости вращения и формы лопастей рабочих колес.

Степень сжатия в турбогазодувках не превосходит 3, потому в турбогазодувках сжимаемый газ меж Динамические компрессоры ступенями не охлаждают.

Для получения более больших степеней сжатия, чем в турбогазодувках, используют турбокомпрессоры, по устройству подобные турбогазодувкам, но имеющие существенно большее число рабочих колес. В турбокомпрессорах по мере перехода к ступеням более высочайшего давления миниатюризируется не только лишь ширина, да и поперечник рабочих колес. В связи Динамические компрессоры с значимой степенью сжатия газа в турбокомпрессорах и подходящим повышением температуры газа создают его остывание, которое производят методом подачи прохладной воды в особые каналы снутри корпуса, или в выносных промежных холодильниках. Давление нагнетания в турбокомпрес-сорах добивается 2,5 - 3,0 МПа.

Центробежные вентиляторы. Центробежные вентиляторы условно делятся по величине лишнего давления на вентиляторы Динамические компрессоры низкого давления (р < 103 Па); среднего давления (р=103- 3×103 Па) и высочайшего давления (р= 3×103- 104 Па).

Рис. 8.36. Схема центробежного вентилятора низкого давления: 1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3, 4 – поглощающий и нагне-тательный патрубки

На рис. 8.36 показана схема вентилятора низкого давления. В спиралеобразном корпусе 1 вентилятора крутится рабочее колесо 2 с огромным числом лопаток. Отношение ширины лопатки к ее длине находится в зависимости от Динамические компрессоры развиваемого давления и является минимальным для вентиляторов высочайшего давления. Газ поступает по оси вентилятора через патрубок 3 и удаляется из корпуса вентилятора через нагнетательный патрубок 4. Лопатки вентилятора обычно делают загнутыми вперед (угол b2> 90°, см.рис. 8.3) либо загнутыми вспять (b2< 90°) по направлению вращения колеса. При лопатках, загнутых вперед, данный напор получают Динамические компрессоры при наименьшей окружной скорости колеса, соответственно при наименьшем его поперечнике, чем при лопатках, загнутых вспять; но гидравлическое сопротивление последних ниже.

Рабочие колеса вентиляторов низкого и среднего давления, владеющих большенными производительностями, имеют относительно огромную ширину. Для того чтоб обеспечить крепкость и твердость широких колес, окружная скорость их Динамические компрессоры ограничивается (менее 30 - 50 м/с). Потому рабочие колеса таких вентиляторов делаются с лопатками, загнутыми вперед (b2= 120° - 150°), не считаясь с снижением гидравлического к.п.д. вентилятора.

У вентиляторов высочайшего давления, владеющих наименьшей производительностью, ширина колес относительно невелика. Потому их лопатки обычно загнуты вспять.

Свойства центробежных вентиляторов подобны характе-ристикам центробежных насосов (см. рис. 8.6), а Динамические компрессоры зависимость произво-дительности, напора и мощности от числа оборотов выражается уравнениями (8.27) – (8.28). Рабочий режим устанавливается по точке скрещения свойства центробежного вентилятора с чертой сети (см. рис. 8.8). Мощность на валу вентилятора находят по уравнению

, (8.68)

где – производительность вентилятора, м3/с; Н – напор вентилятора, м; r – плотность газа, кг/м3; – к.п.д. вентилятора, определяемый произведением Динамические компрессоры коэффициентов подачи lv, гидравлического и механического lмехк.п.д.

Напор вентилятора Н рассчитывают при помощи уравнения (8.12) либо определяют по рабочей точке (см. рис. 8.8).

Осевые компрессоры и вентиляторы. Схема осевого компрессора показана на рис. 8.37.

Рис. 8.37. Схема осевого компрессора:1 – корпус; 2 – ротор; 3 – лопасти; 4 – направляющий аппарат

В корпусе 1 крутится с большой скоростью ротор 2, на котором Динамические компрессоры размещены лопасти 3, имеющие форму винтообразной поверхности. Газ захватывается лопастями и перемещается повдоль оси компрессора, получая при всем этом от лопастей и вращательное движение. Для устранения вращательного движения газа на внутренней поверхности корпуса укреплены недвижные лопатки, образующие направляющий аппарат 4, по каналам которого газ поступает в напорный патрубок. Осевые Динамические компрессоры компрессоры имеют существенное число ступеней (10 - 20) и работают без остывания газа. Они имеют высочайший к.п.д., обеспечивают высшую производительность (более 20 м3/c), но создаваемое ими давление не превосходит 0,5 - 0,6 МПа.

Осевые вентиляторы имеют сходство с осевым компрессором в том, что газ в нем движется повдоль оси вентилятора. На рис. 8.38 изображена схема осевого Динамические компрессоры вентилятора. Таковой вентилятор имеет корпус 1 в виде недлинного участка цилиндрической трубы, в каком размещено рабочее колесо-пропеллер с лопатками 2, изогнутыми по винтообразной поверхности. При вращении рабочего колеса лопатки захватывают газ и перемещают его повдоль оси колеса. Вследствие низкого сопротивления, оказываемого вентилятором передвигающемуся сгустку газа, и незначительности утрат Динамические компрессоры на трение газа о лопатки, к.п.д осевых вентиляторов значительно выше, чем у центробежных.

Рис. 8.38. Схема осевого вентилятора:

1 – корпус; 2 – пропеллер с лопатками

В то же время напор, развиваемый осевыми вентиляторами, в 3 - 4 раза меньше, чем у центробежных вентиляторов, потому осевые вентиляторы используют для перемещения огромных количеств газа при малозначительном сопротивлении Динамические компрессоры сети.

Вакуум-насосы

Ряд процессов хим технологии осуществляется под вакуумом (к примеру, сублимационная сушка, молекулярная дистилляция и др.). По величине остаточного давления различают маленький, средний и высочайший вакуум.

При низком вакууме преобладают столкновения молекул газа меж собой. Длина свободного пробега молекул газа l существенно меньше линейного размера сосуда, в каком заключен газ, d
(l << d). При Динамические компрессоры среднем вакууме число соударений молекул газа меж собой и число столкновений молекул со стеной сосуда приблизительно равны (l » d). При высочайшем вакууме преобладают столкновения молекул газа со стенами сосуда (l >> d). При снижении давления длина свободного пробега молекул возрастает в значимой степени. Так, при давлении 0,1 Па l » 10 см, а при давлении 1 × 10-9 Па l » 10 км.

На практике Динамические компрессоры при низком вакууме нередко применяется единица измерения «процент вакуума», при этом

% вакуума = ,

где – остаточное давление в сосуде, из которого откачивается газ, Па.

Вакуум-насосы и их свойства. Вакуум-насосами (вакуум-ными компрессорами) именуются устройства, которые откачивают газ из производственной емкости с давлением ниже атмосферного и, сжимая его, выталкивают Динамические компрессоры в атмосферу. В данном разделе мы будем рассматривать только вакуум-насосы 2-ух типов, используемых в индустрии: большие и динамические.

Большие вакуум-насосы.К этому типу вакуум-насосов сначала относятсяпоршневые вакуум-насосы. Поршневые вакуум-насосы используются в хим индустрии в тех процессах, где требуется давление 0,6 - 13 кПа и для откачки огромных Динамические компрессоры объемов воздуха (до 1 м3/с). По собственному устройству поршневые вакуум - насосы не достаточно отличаются от устройства рассмотренных ранее поршневых насосов и компрессоров. Они имеют особое газораспре-делительное устройство, связывающее цилиндр, откачиваемый объект и атмосферу. Поршневые вакуум - насосы бывают «сухие» и «мокрые». 1-ые откачивают из аппарата только газ, а 2-ые могут откачивать Динамические компрессоры смесь газа с жидкостью. В конструктивном отношении «сухие» и «мокрые» вакуум - насосы совсем схожи, кроме распределительного устройства.

Вращательные вакуум-насосы со скользящими пластинами. По конструкции подобны роторным пластинчатым компрессо-
рам (рис. 8.31). Они используются для удаления основной массы воздуха либо другого газа из производственных емкостей огромных размеров, также Динамические компрессоры для сотворения централизованных систем пред-варительного разрежения. Предельное давление перед насосом не может быть меньше 1,3-3,3 кПа.

Вращательные вакуум-насосы с жидкостным поршнем подобны по конструкции водокольцевым компрессорам (рис. 8.32). Они используются в тех случаях, где требуется давление 3,3 - 80 кПа, также тогда, когда не допускается соприкосновение газа со смазкой и может быть Динамические компрессоры воспламенение газа при низкой температуре. Они относятся к «мокрым» вакуум - насосам и могут откачивать газ в консистенции с жидкостью, их производительность составляет до 0,13 м3/с.

Двухроторные бессмазочные вакуум-насосы подобны по конструкции компрессору с 2-мя вращающимися поршнями (рис. 8.33). Эти вакуум - насосы требуют подготовительного разрежения в аппарате перед их включением в работу Динамические компрессоры. Предельное давление, обеспечиваемое насосом, равно 1 Па.

Динамические вакуум-насосы. К этому типу относится эжекторный вакуум-насос. По собственной конструкции аналогичен струйному насосу (рис. 8.12), рабочей средой является водяной пар. В хим индустрии наибольшее распространение получили 5 - и четырехступные пароэжекторные вакуум - насосы. Меж собой ступени насоса соединяются поочередно (выход 1-го насоса соединяется Динамические компрессоры со входом последующего и т.д.), при этом из последней ступени отсасываемый газ выбрасывается в атмосферу. Зависимо от марки вакуум-насоса остаточное давление может быть от 0,4 до 23,4 кПа и производительность (по сухому воздуху) от 2,8×10-3 до 0,17 кг/с.

Диффузионный вакуум-насос относится к эжекторному виду струйных насосов.Рабочей средой являются пары ртути. Такие Динамические компрессоры вакуум-насосы используются в главном в лабораторной практике для получения давления порядка 4×10-5 - 2×10-4 Па (высочайшего вакуума). Эти насосы могут работать при давлении подготовительного вакуума порядка 100 Па. Подготовительный вакуум создается другим насосом, именуемым форвакуумным насосом.

На рис. 8.39 схематически показан ртутный диффузионный вакуум-насос, работа которого происходит последующим образом Динамические компрессоры. Струя пара ртути, образовавшегося в подогревательном резервуаре со ртутью, проходит через трубку d (паропровод) в сопло D, из которого потом проходит в направлении сосуда B, сообщающегося с форвакуумом. Эта струя пара образует в сужении С собственного рода перегородку меж местом высочайшего вакуума, которое соединяется с откачиваемым сосудом, и местом подготовительного вакуума В, которое
Рис Динамические компрессоры. 8.39. Схема диффузионного вакуум-насоса

соединено с форвакуумным насосом. Моле-кулы газа диффундируют через сужение из места А в место В, потому что внутренняя часть паровой струи, состоящая из вновь образовавшегося в нагревателе пара, свободна от газа. В пространстве В (конденсатора) на охлаждаемых водой стенах происходит конденсация ртутного пара, а отделенные от пара молекулы Динамические компрессоры откачиваемого газа отводятся в форвакуум, сконденсировашаяся ртуть стекает по стенам в место А, откуда по трубочке перетекает в нагреваемый резервуар.

Диффузионные насосы являются одними из наилучших для сотворения высочайшего вакуума.


differencirovanie-parametricheski-zadannih-funkcij.html
differencirovannaya-rabota-po-kartochkam-pismenno-5-6-chelovek-pourochnie-razrabotki-k-uchebnikam-a-a-vigasina.html
differencirovannaya-terapiya-pri-depressiyah-i-komoroidnoj-patologii-doklad.html