Файл: Дрі Химиялы жне фармацевтикалы технологияны негізгі процестерін жіктеу. Химиялы ндірісті отайландыру.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.01.2024
Просмотров: 758
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Сорғыштың негізгі параметрлері:
Ас тұзы бар ерітіндіден тұзды бөлу үшін, суды қыздырады. Су буланады да, тұз түбінде қалады:
Арал теңізінің жағалауында бұндай тұз көп мөлшерде кездеседі:
Бұл тұз теңіз суының құрамында еді. Кейін су буланып, тұз қайта кристалданып жерде қалды.
Суды қыздырып, буға айналдырып, басқа жерде су буын суытып қайтадан суға айналдыруға болады:
Бұны айдау әдіс деп атайды. Бұл әдістің тағы бір аты - дистилдеу әдісі.
Қоспалардың құрамына және қасиетіне қарай әр түрлі бөлу әдістері қолданылады.
Магнитпен қоспдадан бөлу әдісі.
Суспензияны құр -қатты заттарды сұйық көлемге теп тегіс таратуды қамтамасыз ету;
Қыздыру мен салқындатудың интенсификациясы;
Салмақ ауысу интенсификациясы араластыру жүйесінде (еріту, сілтілеу).
Механикалық- бұлғылауышпен араластыру, аппаратта араласатын оратмен айналады.
Үрдістің тиімділік көрсеткіші- Қоспадағы алынатын заттың концентрациясы.
Механикалық араластыру үрдісінің теориялық маңызы
Критерий Рейнольдса Reм (19.2)
мұнда dм - бұлғылаушының диаметрі, м;
n - бұлғылаушының айналу жылдамдығы, айн /с;
r - сұйықтық тығыздығы, кг/м^3;
Nм -бұлғылаумен жұмыс істеуге кететін қуаттылық, вт;
m - динамикалық тұтқырлық Па*с;
Механикалық араластыру үрдісінің технологиялық –құрылымыдық шамасын есептеу әдісі
1. Бұлғылау түрін таңдау оның диаметрі dм, аппарат өлшемі Daпп и Hапп.
2. Аппаратың түрі мен өлшеміне байланысты коэффициент Сt анықтаймыз.
3. Бұлғылаудың айналу санын анықтайды:
5. Сызба бойынша KN= f(Reм) тауып алады KN.
6. т Nм 2 теңдеуден тауып алады:
7. Құрылғыны айналдыратын өткізгішттің қуаттылығын есептейді Nдв:
Мұнда К- құрылғыны араластыратын және аппаратың құрылымын есептейтін түзету коэффициенті;
Бастапқы компонент бойынша материалдық баланс
Барлық заттар бойынша материалдық баланс
(19.8) және (19.9) алатынымыз:
Басқарылатын айнымалылар – Ссм және hсм.
Сұйық орталарды араластырудың негізгі үш тәсілі болады:
1) механикалық - әртүрлі құрылысты араластырғыштар жәрдемімен;
2) пневматикалық - сығылған ауа немесе инертті газдар жәрдемімен;
3) циркуляциялық - насостар немесе соплалар жәрдемімен.
1) салыстырмалы түрде көп энергия шығыны;
1) механикалық - әртүрлі құрылысты араластырғыштар жәрдемімен;
2) пневматикалық - сығылған ауа немесе инертті газдар жәрдемімен;
3) циркуляциялық - насостар немесе соплалар жәрдемімен.
1) салыстырмалы түрде көп энергия шығыны;
Центрифугалау дегеніміз - центрифугалық күш әсерінен суспензиялар мен эмульсияларды бөлу процесі.
Электрлік тазарту - электр күштерінің әсерінен газды тазарту.
2.Бөлу процесстерінің түрлері?
, кейде цилиндрлар қақпақтары суытушы су жіберетін қаптамалармен қамтылады. Бірақ бұл жолмен барлық бөлінген жылуды кетіру мүмкін емес, бұл жағдайда газды сығуға жұмсалатын энергия төмендетіледі.
Тік бір сатылы компрессорлар көлденең компрессорларға қарағанда бір қатар артықшылықтарға ие, олар жылдам қозғалады (көлденең компрессорларда n=100-240 айн/мин, тік компрессорларда n=300-500 айн/мин), осыған байланысты өнімділіктері де жоғары, өндірістік алатын орыны аз, тік машиналардың поршендары мен цилиндрлері ұзақ қолданылады. Цилиндр көлденең орналасқанда, әсіресе үлкен диаметрлі цилиндрлерде ауырлық күшінің әсерінен поршень бір жақты бір тексіз тозу болады. Бұл поршеннің қозғалыс жылдамдығын азайтуды талап етеді.
Көп сатылы сығу. Көп сатылы сығу газдың жоғары қысымын алу үшін қолданылады. Көп сатылы сығу процесі көп сатылы компрессорларда жүзеге асырылады. Бұларда газ ілеспелі сатылар қатарынан өтеді, газ әрбір сатыда біртіндеп соңғы қысымға дейін сығылады. Сатылар арасында газ аралық суытқыштарда суытылады. Цилиндрлер көлемі бірінші сатыдан соңғыға қарай кішірейтіледі.
Көп сатылы компрессорларды жеке орналасқан бірнеше цилиндрлардағы сығу сатысы бойынша және бір цилиндрдегі сығу сатысы бойынша және дифференциалды поршень бойынша ажыратады. V тәрізді цилиндрлер құрылғысында цилиндрлар осьтері қандай да бір бұрышпен орналасады.
Сығу сатысы бөлек орналасқан цилиндрларда өтетін көп сатылы компрессорлар бір қатарлы және екі қатарлы болып бөлінеді, яғни цилиндрлардың біліктің бір бағыты бойынша орналасуынан тәуелді. Мұндай компрессорлардың салмағы үлкен және көлемі үлкен, себебі бұл машиналардың жұмыс кезінде пайда болатын үлкен теңеспеген инерция күші бұл компрессорларды біліктің көп айналым санымен дайындауға мүмкіндік бермейді. Сондықтан кейінгі жылдары поршендардың қозғалысы өзара қарама-қарсы бағытталатын оппозитті компрессорлар (цилиндрлер біліктің екі жағынан да орналасады) кеңінен қолданылады.
Оппозитті компрессорлар жақсы динамикалық тепе-теңдікте, сондықтан біліктің айналу жылдамдығын 2-2,5 есе арттыруға болады және осыған сәйкес машинаның өнімділігі жоғарылайды.
Дифференциалды поршенды компрессор бірнеше сығылу сатысына ие болуы мүмкін. Әдетте дифференциалды поршенді компрессорлар өнімділігі кіші және орташа машиналарда қолданылады. Үлкен машиналарда поршень ұзындығының диаметріне қатысты кіші болғандықтан дифференциалды поршень тұтылып қалуы мүмкін.
V-тәрізді цилиндрлар құрылғысы, машина алатын көлемді кішірейтеді және оны электроқозғалтқышпен қосуға мүмкіндік туғызады.
Піспекті компрессорлар
Піспекті компрессолардың жұмыс жасау қағидасы
Жұмыс жасау қағидасы мен сору процесстері бойынша піспекті компрессорлар піспекті сорғылардан ерекшеленбейді. Піспекті сорғыларда піспек сұйықтыққа сол арада клапан арқылы қысым тигізеді, ал піспекті компрессорда ауаға қысым тигізіледі, кейін клапан бойынша қысылады.
Қарапайым жұмыс жасайтын бір деңгейлі компрессордың бір жақтан ашық цилиндірі бар, оның ішінде поршень 2 қозғалады, ол қайтару-түсу қозғалысын жасайды және қисық механизмнен жұмыс етеді. Сол жақты қалпақта сорғыш клапан 3 орналасқан, ол поршень жағына ашылады, және нагнеталды клапан 4.
Поршень оң жаққа қозғалған кезде, поршень мен қалпақ арасында магнитсіздену пайда болады, кейін клапан тесігі жоғарылап ашылады, ол ауаны цилиндірге жібереді. Поршень шеткі оң жақты жерге жеткен соң, клапан серпін арқылы өз орнына түседі және оның нәтижесінде ауа целиндірге жіберуді тоқтатады.
Поршень сол жаққа қозғалған кезде цилиндірде орналасқан ауа цилиндірдегі қысым артқанға дейін қысылады.
Қысым пайда болған кейін клапан 4 көтеріледі, цилиндірден поршень арқылы қысылған ауа итеріледі
Жоғарыда айтылған процесстер жинағы компрессордың жұмыс жасау циклы деп аталады.
Піспекті компрессорлардың бөлінуі
Жұмыс жасау әдісі мен деңгейлер санына байланысты піспекті компрессорлар бөлінеді:
1)Жұмыс жасау әдісі бойынша:
а)қарапайым;
б)екі реттік.
2)Цилиндр осінің орналасуы бойынша:
а)горизонталды;
б)тік, өнімділігі көбінесе 40 мг/мин кем емес;
в)цилиндірдің жұлдыз тәріздес орналасуы
3)Деңгей санына байланысты:
а)бір деңгейлі;
б)екі деңгейлі;
в)көпдеңгейлі.
4)Цилиндр саны бойыншав:
а)бірцилиндрлі;
б)екіцилиндрлі;
в)көпцилиндрлі.
5)Соңғы қысым бойынша:
а)төмен қысымды (10 атм.дейін)
б) жоғары қысымды (1000 amм-нен аспайды).
6) Салқындату әдісі бойынша:
а) ауалық салқындатумен -габариттік мөлшері бойынша ұсақ;
б) сумен салқындату -көп деңгейлі компрессорлар үшін тоназытқыштардағы сыртқы салқндату.
7) Айналым саны бойынша:
а) ақрин жүретін -200 айн/мин-нан артық емес;
б) орташа -200-ден 250 айн/мин-на дейін;
в) тез жүргіш -450-ден 1000
айн/мин-на дейін.
8) Газ типі бойынша:
а) ауалық;
б) кислородты;
в) аммиакты және т. б.
9) Орналасу бойынша:
а) стационарды;
б) қозғалмалы.
Компрессордағы теориялық жұмыс жасау процессі
Компрессордағы ауа қысымы аса ауыр процесс. Оны білуді оңайлату үшін теориялық жұмыс жасау процессі деген түсінік енгізілген. Оны оқып білген соң, одан қиын жұмыс жасау процессі қарастырылады.
Компрессордың жұмыс жасау процессінде туғызылатын көптеген факторлар есепке алынбайтындықтан процесс теориялық жұмыс жасау процессі деп аталады. Поршеннің үйкелуі, клапандардың механикалық және гидравликалық қарсылығы есепке алынбайды. Теориялық жұмыс жасау процессін екі еселік қызмет ету процессінде қарастырамыз.
Поршень оң жаққа клапан арқылы қозғалған кезде цилиндірде атмосферлық қысымға тең қысым пайда болады. Сондықтан диаграммадағы 1-2 сызығы сорғыш сызығы деп аталатын абцисс осіне паралельді болады. Поршеннің керіс жүрісі кезінде сол жақты сорғыш клапан жабылады, кейін цилиндірдегі ауа қысылады. 2-3 сызығы қысым сызығы деп аталады. Ауа көлемі кеміген кезде қысым артады, өйткені сол жақты клапан жабық. Қысылу қысымы қысымға жеткен кезде клапан ашылады, сол қысымдағы қысылған ауа цилиндірден итеріледі.
Диаграммадағы 1 және 2 нүктелерінде поршеннің орналасуы өлі жағдай деп аталады, өйткені поршеннің жылдамдығы нөлге тең болады, яғни компрессор жұмыс істемейді.
Диаграмма көлемі 1-2-3-4 индикаторлы деп аталады. Ол бір циклдің жұмысын көрсетеді. Қысымның бірдей деңгейінде индикатордың көлемі аз болған сайын, компрессорды қалпына келтіруге байланысты жұмыс шығыны да аз болады.
Ауа қысымының адиабатикалық процессі кезінде (салқындату процессінсіз) қысымға кетірілген жұмыс диаграмма көлеміне 1-2-3-5 пропорцианалды болады. Егер қысым изотерма бойынша, яғни жиі температурада (ауаның толық салқындатумен) болса, онда қысым процессі 2-4 сызығымен, ал жұмысты 1-2-4-5 диаграмма көлемімен мінездеуге болады. Изотерма бойынша қысым процессі диаграмма көлем шамасымен көретіндей, үнемді. Бірақ изотерма бойынша компрессордағы ауа қысым прцессін жүргізу цилиндірді қатты салқындатқан кезде де жүргізуге мүмкін емес.
Цилиндірді салқындатқан кезде, қысым политропикалық процесс деп аталатын процесспен жүзеге асырылады. Диаграммада бұл процесс 2–3 сызығымен мінезделеді, ол политропа деп аталады. Соқымның соңғы деңгейі жоғары болған сайын, соғұрлым политропа изотермадан тыс болады. Политропа бойынша жұмыс диаграмма 1-2-3-5-6 көлемімен мінезделеді. Диаграммадағы штрихпен боялған көлем изотермиялық процесстен адиабатикалық процесстің ауытқуынан пайда болатын қуаттың жоғалтуымен мінезделеді.
Сонымен, компрессордың экономды жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін компрессордың максималды жылуды немесе салқындатуды жіберуді қамтамасыз ету қажет, яғни қысым прцессі изотермиялық процесске мүмкін болған жағдайға дейін жақындау үшін жасалынады.
Компрессордағы жұмыс процесі
Сурет 8.1-Зиян кеңістіктің сору процесіне әсер етуі
Поршендік компресордағы жұмыс процесіне әсер ететін барлық жағдайларды ескеру қиын. Сондықтан компресордағы жұмыс процесін зерттеу барысында тек негізгі факторлар ғана ескеріледі. Сонымен қатар зиянды кеңістіктің әсері, сору кезіндегі клапандардың кедергілері және компрессор мен қоршаған ортаның арасындағы жылуалмасу қарастырылады.
Зиянды кеңістік деп поршеннің цилиндрдің ең шеткі жеріне жеткендегі поршень мен цилиндр қақпағының арасындағы көлемді айтады. Зиянды кеңістіктің мөлшері цилиндрдағы компроссор клапандарының немесе сорып алушы каналдар мысқалдарының (золотников) болуымен ескертіледі. Бұл мөлшер V0 (8.1-сурет) поршеннің жүретін жерінің көлемінің 3-8% құрайды.
Зиян кеңістік компрессордың өнімділігін төмендетеді. Өйткені зиянды кеңістіктегі сығылған ауа поршеннің сору кезінде ұлғаяды (4-7-сызық), сондықтан сору процесі ауаның қысымы Р1-ге дейін төменделгенде ғана басталады.
Осылайша, сорып алынатын ауаның көлемі ұлғаю көлеміне азаяды, ал поршеннің пайдалы жүрісі 1’-1 кесінді мөлшеріне кемиді. Сол ауаның нәтижесінде ауа жинағышқа компрессормен берілетін ауаның көлемі сипатталынған поршендікінен кемірек болады.
Сорып алынатын ауа көлемінің сипатталынған поршендегі көлемге қатынасы:
(90)
Бұл компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициенті деп аталады. η0 мөлшері v0 және бастапқы мен соңғы қысымға қатысты өзгереді.
Бірақ зиянды кеңістік әсерінен сору прцесінің басында сығылған ауаның ұлғаюына байланысты, қысым сору клапандарына біртіндеп әсер етеді және олар жатық (плавно) көтеріледі.
Сурет 8.2-Қысыды зиянды кеңістікте түзету
Зиянды кеңістікте қалған ауаның сығылуына кеткен энергия поршеннің жүрісі кезінде ауа ұлғайғанда поршнге қайтып келеді. Зиянды кеңістік әсерінен компрессордың өнімділігі кемиді, сонымен қатар компрессордың жұмыс істеуіне кететін энергия да кемиді. Зиянды кеңістікті азайту үшін қос әрекетті компрессорларда қысымды тегістеудің екі тәсілі қолданылады. Егер ауаның таратуы мысқалдық (золотниковое) болса, онда қысымды тегістеу мысқалдағы (в золотнике) ерекше каналмен, ал таратуы клапандық және поршень дискілік болса цилиндрде тереңдету арқылы жасалады.
Екінші тәсіл өте қарапайым болып табылады. Оның маңыздылығы мынада. Поршеннің цилиндрдің ішіндегі ең шеткі жерінде 2 цилиндрдің айналасында 6-8 кішкене қанаулар (канавки) орнатады. Және олардың ұзындығы поршеннің қалындығынан ұзын болады. Кішкене қанаулардың тереңдігі 3-4 мм, қалыңдығы 10-12 мм.
Поршен кішкене қанаулар үстінде цилиндрдің ең шеткі жеріне жеткенде (өлі жайда), зиянды кеңістіктегі сығылған ауа поршенге қарама-қарсы бағытта кішкене қанауларға қарай ұмтылады және зиянды кеңістіктегі қысым төмендей бастайды. Бұл жакғдайда компрессордың өнімділігі артады. Поршеннің өлі жайында кішкене қанаулардың көмегімен цилиндрдің екі қуысы жалғанады. Нәтижесінде ауаға толы зиянды кеңістік, сору процесі жана ғана біткен қарама-қарсы қуыспен жалғанады. Зиянды кеңістіктің көлемі цилиндр көлемінен кіші болғандықтан, зиянды кеңістіктегі көлем сору процесіндегі көлемге дейін төмендейді, ал поршеннің басқа жағындағы қысым біраз төмендейді. Сору процесі кезінде ауа құбырдың ішкі қабатымен және фильтрмен үйкелісу нәтижесінде кедергі пайда болады және ішіндегі қысымы атмосфералықтан төмен сору клапандарын ашуға жұмсалатын қосымша қысым төмендейді. Сондықтан ауаны сору 1-2 сызығы атмосфералық қысымға р сәйкес А-В сызығынан төмен орналасқан. 2-ден И-ге дейінгі кесінді поршеннің жүрісінің мөлшерін анықтайды. Осы кезде сорып алынған ауаны атмосфералықтан төмен қысымнан атмосфералық қысымға дейін сығады. В нүктесінен Н нүктесіне дейінгі (көлденең) кесінді нәтижесінде компрессордың өнімділігі кемитін поршеннің пайдалы жұмысын сипаттайды.
Сору процесінің басында цилиндр ішіндегі қысым сорып алынатын ауа қысымынан р1кем болуы керек. Ол атмосфералық қысым сору клапанының механикалық, инерциялық және гидравликалық кедергілеріне тойтарыс беру үшін қажет.
Сурет 8.3-Сору клапанының кедергісінің әсері.
Айдау (нагнетания) процесінде жәбірлік клапанды ашу үшін, клапанды ашық күйде ұстап тұруға қажет қысымнан артық қысым керек. Жәбірлік клапанның пластина бетінің ауданы цилиндр жағы жәбірлік құбыр жағынан, клапанның тірек бетінің мөлшеріне, кіші болады. Сондықтан жәбірлік клапанды ашу үшін, цилиндрдегі қысым жәбірлік магистральдағы қысымнан артық болу керек (8.3-сурет).
8.4-суретіне қарайтын болсақ сығу процесінің соңына сәйкес С нүктесі цилиндрдегі қысым 2 жәбірлік магистральдағы қысымнан артық екенін көрсетеді.
Тік бір сатылы компрессорлар көлденең компрессорларға қарағанда бір қатар артықшылықтарға ие, олар жылдам қозғалады (көлденең компрессорларда n=100-240 айн/мин, тік компрессорларда n=300-500 айн/мин), осыған байланысты өнімділіктері де жоғары, өндірістік алатын орыны аз, тік машиналардың поршендары мен цилиндрлері ұзақ қолданылады. Цилиндр көлденең орналасқанда, әсіресе үлкен диаметрлі цилиндрлерде ауырлық күшінің әсерінен поршень бір жақты бір тексіз тозу болады. Бұл поршеннің қозғалыс жылдамдығын азайтуды талап етеді.
Көп сатылы сығу. Көп сатылы сығу газдың жоғары қысымын алу үшін қолданылады. Көп сатылы сығу процесі көп сатылы компрессорларда жүзеге асырылады. Бұларда газ ілеспелі сатылар қатарынан өтеді, газ әрбір сатыда біртіндеп соңғы қысымға дейін сығылады. Сатылар арасында газ аралық суытқыштарда суытылады. Цилиндрлер көлемі бірінші сатыдан соңғыға қарай кішірейтіледі.
Көп сатылы компрессорларды жеке орналасқан бірнеше цилиндрлардағы сығу сатысы бойынша және бір цилиндрдегі сығу сатысы бойынша және дифференциалды поршень бойынша ажыратады. V тәрізді цилиндрлер құрылғысында цилиндрлар осьтері қандай да бір бұрышпен орналасады.
Сығу сатысы бөлек орналасқан цилиндрларда өтетін көп сатылы компрессорлар бір қатарлы және екі қатарлы болып бөлінеді, яғни цилиндрлардың біліктің бір бағыты бойынша орналасуынан тәуелді. Мұндай компрессорлардың салмағы үлкен және көлемі үлкен, себебі бұл машиналардың жұмыс кезінде пайда болатын үлкен теңеспеген инерция күші бұл компрессорларды біліктің көп айналым санымен дайындауға мүмкіндік бермейді. Сондықтан кейінгі жылдары поршендардың қозғалысы өзара қарама-қарсы бағытталатын оппозитті компрессорлар (цилиндрлер біліктің екі жағынан да орналасады) кеңінен қолданылады.
Оппозитті компрессорлар жақсы динамикалық тепе-теңдікте, сондықтан біліктің айналу жылдамдығын 2-2,5 есе арттыруға болады және осыған сәйкес машинаның өнімділігі жоғарылайды.
Дифференциалды поршенды компрессор бірнеше сығылу сатысына ие болуы мүмкін. Әдетте дифференциалды поршенді компрессорлар өнімділігі кіші және орташа машиналарда қолданылады. Үлкен машиналарда поршень ұзындығының диаметріне қатысты кіші болғандықтан дифференциалды поршень тұтылып қалуы мүмкін.
V-тәрізді цилиндрлар құрылғысы, машина алатын көлемді кішірейтеді және оны электроқозғалтқышпен қосуға мүмкіндік туғызады.
Піспекті компрессорлар
Піспекті компрессолардың жұмыс жасау қағидасы
Жұмыс жасау қағидасы мен сору процесстері бойынша піспекті компрессорлар піспекті сорғылардан ерекшеленбейді. Піспекті сорғыларда піспек сұйықтыққа сол арада клапан арқылы қысым тигізеді, ал піспекті компрессорда ауаға қысым тигізіледі, кейін клапан бойынша қысылады.
Қарапайым жұмыс жасайтын бір деңгейлі компрессордың бір жақтан ашық цилиндірі бар, оның ішінде поршень 2 қозғалады, ол қайтару-түсу қозғалысын жасайды және қисық механизмнен жұмыс етеді. Сол жақты қалпақта сорғыш клапан 3 орналасқан, ол поршень жағына ашылады, және нагнеталды клапан 4.
Поршень оң жаққа қозғалған кезде, поршень мен қалпақ арасында магнитсіздену пайда болады, кейін клапан тесігі жоғарылап ашылады, ол ауаны цилиндірге жібереді. Поршень шеткі оң жақты жерге жеткен соң, клапан серпін арқылы өз орнына түседі және оның нәтижесінде ауа целиндірге жіберуді тоқтатады.
Поршень сол жаққа қозғалған кезде цилиндірде орналасқан ауа цилиндірдегі қысым артқанға дейін қысылады.
Қысым пайда болған кейін клапан 4 көтеріледі, цилиндірден поршень арқылы қысылған ауа итеріледі
Жоғарыда айтылған процесстер жинағы компрессордың жұмыс жасау циклы деп аталады.
Піспекті компрессорлардың бөлінуі
Жұмыс жасау әдісі мен деңгейлер санына байланысты піспекті компрессорлар бөлінеді:
1)Жұмыс жасау әдісі бойынша:
а)қарапайым;
б)екі реттік.
2)Цилиндр осінің орналасуы бойынша:
а)горизонталды;
б)тік, өнімділігі көбінесе 40 мг/мин кем емес;
в)цилиндірдің жұлдыз тәріздес орналасуы
3)Деңгей санына байланысты:
а)бір деңгейлі;
б)екі деңгейлі;
в)көпдеңгейлі.
4)Цилиндр саны бойыншав:
а)бірцилиндрлі;
б)екіцилиндрлі;
в)көпцилиндрлі.
5)Соңғы қысым бойынша:
а)төмен қысымды (10 атм.дейін)
б) жоғары қысымды (1000 amм-нен аспайды).
6) Салқындату әдісі бойынша:
а) ауалық салқындатумен -габариттік мөлшері бойынша ұсақ;
б) сумен салқындату -көп деңгейлі компрессорлар үшін тоназытқыштардағы сыртқы салқндату.
7) Айналым саны бойынша:
а) ақрин жүретін -200 айн/мин-нан артық емес;
б) орташа -200-ден 250 айн/мин-на дейін;
в) тез жүргіш -450-ден 1000
айн/мин-на дейін.
8) Газ типі бойынша:
а) ауалық;
б) кислородты;
в) аммиакты және т. б.
9) Орналасу бойынша:
а) стационарды;
б) қозғалмалы.
Компрессордағы теориялық жұмыс жасау процессі
Компрессордағы ауа қысымы аса ауыр процесс. Оны білуді оңайлату үшін теориялық жұмыс жасау процессі деген түсінік енгізілген. Оны оқып білген соң, одан қиын жұмыс жасау процессі қарастырылады.
Компрессордың жұмыс жасау процессінде туғызылатын көптеген факторлар есепке алынбайтындықтан процесс теориялық жұмыс жасау процессі деп аталады. Поршеннің үйкелуі, клапандардың механикалық және гидравликалық қарсылығы есепке алынбайды. Теориялық жұмыс жасау процессін екі еселік қызмет ету процессінде қарастырамыз.
Поршень оң жаққа клапан арқылы қозғалған кезде цилиндірде атмосферлық қысымға тең қысым пайда болады. Сондықтан диаграммадағы 1-2 сызығы сорғыш сызығы деп аталатын абцисс осіне паралельді болады. Поршеннің керіс жүрісі кезінде сол жақты сорғыш клапан жабылады, кейін цилиндірдегі ауа қысылады. 2-3 сызығы қысым сызығы деп аталады. Ауа көлемі кеміген кезде қысым артады, өйткені сол жақты клапан жабық. Қысылу қысымы қысымға жеткен кезде клапан ашылады, сол қысымдағы қысылған ауа цилиндірден итеріледі.
Диаграммадағы 1 және 2 нүктелерінде поршеннің орналасуы өлі жағдай деп аталады, өйткені поршеннің жылдамдығы нөлге тең болады, яғни компрессор жұмыс істемейді.
Диаграмма көлемі 1-2-3-4 индикаторлы деп аталады. Ол бір циклдің жұмысын көрсетеді. Қысымның бірдей деңгейінде индикатордың көлемі аз болған сайын, компрессорды қалпына келтіруге байланысты жұмыс шығыны да аз болады.
Ауа қысымының адиабатикалық процессі кезінде (салқындату процессінсіз) қысымға кетірілген жұмыс диаграмма көлеміне 1-2-3-5 пропорцианалды болады. Егер қысым изотерма бойынша, яғни жиі температурада (ауаның толық салқындатумен) болса, онда қысым процессі 2-4 сызығымен, ал жұмысты 1-2-4-5 диаграмма көлемімен мінездеуге болады. Изотерма бойынша қысым процессі диаграмма көлем шамасымен көретіндей, үнемді. Бірақ изотерма бойынша компрессордағы ауа қысым прцессін жүргізу цилиндірді қатты салқындатқан кезде де жүргізуге мүмкін емес.
Цилиндірді салқындатқан кезде, қысым политропикалық процесс деп аталатын процесспен жүзеге асырылады. Диаграммада бұл процесс 2–3 сызығымен мінезделеді, ол политропа деп аталады. Соқымның соңғы деңгейі жоғары болған сайын, соғұрлым политропа изотермадан тыс болады. Политропа бойынша жұмыс диаграмма 1-2-3-5-6 көлемімен мінезделеді. Диаграммадағы штрихпен боялған көлем изотермиялық процесстен адиабатикалық процесстің ауытқуынан пайда болатын қуаттың жоғалтуымен мінезделеді.
Сонымен, компрессордың экономды жұмыс жасауын қамтамасыз ету үшін компрессордың максималды жылуды немесе салқындатуды жіберуді қамтамасыз ету қажет, яғни қысым прцессі изотермиялық процесске мүмкін болған жағдайға дейін жақындау үшін жасалынады.
Компрессордағы жұмыс процесі
Сурет 8.1-Зиян кеңістіктің сору процесіне әсер етуі
Поршендік компресордағы жұмыс процесіне әсер ететін барлық жағдайларды ескеру қиын. Сондықтан компресордағы жұмыс процесін зерттеу барысында тек негізгі факторлар ғана ескеріледі. Сонымен қатар зиянды кеңістіктің әсері, сору кезіндегі клапандардың кедергілері және компрессор мен қоршаған ортаның арасындағы жылуалмасу қарастырылады.
Зиянды кеңістік деп поршеннің цилиндрдің ең шеткі жеріне жеткендегі поршень мен цилиндр қақпағының арасындағы көлемді айтады. Зиянды кеңістіктің мөлшері цилиндрдағы компроссор клапандарының немесе сорып алушы каналдар мысқалдарының (золотников) болуымен ескертіледі. Бұл мөлшер V0 (8.1-сурет) поршеннің жүретін жерінің көлемінің 3-8% құрайды.
Зиян кеңістік компрессордың өнімділігін төмендетеді. Өйткені зиянды кеңістіктегі сығылған ауа поршеннің сору кезінде ұлғаяды (4-7-сызық), сондықтан сору процесі ауаның қысымы Р1-ге дейін төменделгенде ғана басталады.
Осылайша, сорып алынатын ауаның көлемі ұлғаю көлеміне азаяды, ал поршеннің пайдалы жүрісі 1’-1 кесінді мөлшеріне кемиді. Сол ауаның нәтижесінде ауа жинағышқа компрессормен берілетін ауаның көлемі сипатталынған поршендікінен кемірек болады.
Сорып алынатын ауа көлемінің сипатталынған поршендегі көлемге қатынасы:
(90)Бұл компрессордың көлемдік пайдалы әсер коэффициенті деп аталады. η0 мөлшері v0 және бастапқы мен соңғы қысымға қатысты өзгереді.
Бірақ зиянды кеңістік әсерінен сору прцесінің басында сығылған ауаның ұлғаюына байланысты, қысым сору клапандарына біртіндеп әсер етеді және олар жатық (плавно) көтеріледі.
Сурет 8.2-Қысыды зиянды кеңістікте түзету
Зиянды кеңістікте қалған ауаның сығылуына кеткен энергия поршеннің жүрісі кезінде ауа ұлғайғанда поршнге қайтып келеді. Зиянды кеңістік әсерінен компрессордың өнімділігі кемиді, сонымен қатар компрессордың жұмыс істеуіне кететін энергия да кемиді. Зиянды кеңістікті азайту үшін қос әрекетті компрессорларда қысымды тегістеудің екі тәсілі қолданылады. Егер ауаның таратуы мысқалдық (золотниковое) болса, онда қысымды тегістеу мысқалдағы (в золотнике) ерекше каналмен, ал таратуы клапандық және поршень дискілік болса цилиндрде тереңдету арқылы жасалады.
Екінші тәсіл өте қарапайым болып табылады. Оның маңыздылығы мынада. Поршеннің цилиндрдің ішіндегі ең шеткі жерінде 2 цилиндрдің айналасында 6-8 кішкене қанаулар (канавки) орнатады. Және олардың ұзындығы поршеннің қалындығынан ұзын болады. Кішкене қанаулардың тереңдігі 3-4 мм, қалыңдығы 10-12 мм.
Поршен кішкене қанаулар үстінде цилиндрдің ең шеткі жеріне жеткенде (өлі жайда), зиянды кеңістіктегі сығылған ауа поршенге қарама-қарсы бағытта кішкене қанауларға қарай ұмтылады және зиянды кеңістіктегі қысым төмендей бастайды. Бұл жакғдайда компрессордың өнімділігі артады. Поршеннің өлі жайында кішкене қанаулардың көмегімен цилиндрдің екі қуысы жалғанады. Нәтижесінде ауаға толы зиянды кеңістік, сору процесі жана ғана біткен қарама-қарсы қуыспен жалғанады. Зиянды кеңістіктің көлемі цилиндр көлемінен кіші болғандықтан, зиянды кеңістіктегі көлем сору процесіндегі көлемге дейін төмендейді, ал поршеннің басқа жағындағы қысым біраз төмендейді. Сору процесі кезінде ауа құбырдың ішкі қабатымен және фильтрмен үйкелісу нәтижесінде кедергі пайда болады және ішіндегі қысымы атмосфералықтан төмен сору клапандарын ашуға жұмсалатын қосымша қысым төмендейді. Сондықтан ауаны сору 1-2 сызығы атмосфералық қысымға р сәйкес А-В сызығынан төмен орналасқан. 2-ден И-ге дейінгі кесінді поршеннің жүрісінің мөлшерін анықтайды. Осы кезде сорып алынған ауаны атмосфералықтан төмен қысымнан атмосфералық қысымға дейін сығады. В нүктесінен Н нүктесіне дейінгі (көлденең) кесінді нәтижесінде компрессордың өнімділігі кемитін поршеннің пайдалы жұмысын сипаттайды.
Сору процесінің басында цилиндр ішіндегі қысым сорып алынатын ауа қысымынан р1кем болуы керек. Ол атмосфералық қысым сору клапанының механикалық, инерциялық және гидравликалық кедергілеріне тойтарыс беру үшін қажет.
Сурет 8.3-Сору клапанының кедергісінің әсері.
Айдау (нагнетания) процесінде жәбірлік клапанды ашу үшін, клапанды ашық күйде ұстап тұруға қажет қысымнан артық қысым керек. Жәбірлік клапанның пластина бетінің ауданы цилиндр жағы жәбірлік құбыр жағынан, клапанның тірек бетінің мөлшеріне, кіші болады. Сондықтан жәбірлік клапанды ашу үшін, цилиндрдегі қысым жәбірлік магистральдағы қысымнан артық болу керек (8.3-сурет).
8.4-суретіне қарайтын болсақ сығу процесінің соңына сәйкес С нүктесі цилиндрдегі қысым 2 жәбірлік магистральдағы қысымнан артық екенін көрсетеді.