Что такое поршневые крейцкопфные

Крейцкопф: что это, как используется в насосах, и как выбрать подходящий

Есть такие детали, которые действительно гениальны в своей простоте и, одновременно, незаменимы, потому что выводят производительность и характеристики изделий, в которых используются на новый уровень. Крейцкопф — один из таких примеров. В этой статье мы разберем, что это и как применяется. Напоминаем, что проще всего подбирать любые запчасти для насосов, в том числе и крейцкопф, по АФНИ.

Что это такое

Крейцкопф по-русски часто еще называют «ползуном», и это название дает довольно точное представление о том, как именно он действует.

Это специальная деталь, которая скользит по неподвижным направляющим в цилиндре. Одним концом крейцкопф соединен с шатуном, совершающим одновременно и вращательное, и поступательное движение, а другим, через шток — с поршнем, который двигается в цилиндре только поступательно.

Таким образом, можно сказать, что крейцкопф — это что-то вроде «переходника», который изменяет характер и направление движения при его передаче от двигателя к поршню в цилиндре.

В чем преимущество

При стандартной схеме, когда шатун крепится прямо к поршню, при любом его движении часть КПД теряется из-за направления приложения силы: она всегда направлена под углом к оси движения поршня, и много энергии уходит в трение между стенками цилиндра и поршнем.

Если же в этой схеме появляется крейцкопф, то этот эффект значительно снижается, поскольку поперечное усилие переносится на крейцкопф. На сам поршень усилие приходит уже направленным строго соосно его движению, поэтому:

Из недостатков можно отметить то, что такие механизмы уступают механизмам с прямым (тронковым) соединением по возможностям скоростного форсирования и наращивания мощности: чем длиннее цепочка в передаче усилия, и чем больше в ней элементов, тем этот показатель ниже. По этой причине крейцкопф не используется в системах, требующих высокой динамики (например, ДВС автомобилей), но для насосов он подходит идеально.

Как подобрать подходящий

В системах с высокими нагрузками и скоростью движения связанных друг с другом деталей (особенно, работающих под высоким давлением) крайне важно выбирать только качественные и идеально подходящие для каждой конкретной модели запчасти.

Поэтому залогом удачного приобретения хорошего крейцкопфа будет:

Если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы, то мы с удовольствием на них ответим.

Источник

Поршневые компрессоры

Согласно ГОСТ 28567-90 «Компрессоры. Термины и определения» поршневым называют компрессор, в котором изменение объема рабочих камер осуществляется поршнями, совершающими линейное возвратно-поступательное движение.

Принцип работы поршневого компрессора

Типы поршневых компрессоров

По типу кривошипно-шатунного механизма

По количеству ступеней повышения давления различают:

По расположению цилиндров различают поршневые компрессоры:

Вертикальные поршневые компрессоры

Схемы вертикальных поршневых компрессоров показаны на рисунке.

По причине вертикальной установке поршня, силы инерции на фундамент и элементы конструкции компрессора действуют вертикально. Износ поршня, меньше чем у горизонтальных машин, и равномерен по окружности. Отсутствие износа уплотнений и фторопластовых колец, вызванного влиянием силы тяжести поршня, позволяет использовать вертикальные компрессоры без смазки маслом. Поэтому для поршневых безмасляных компрессоров используют вертикальную схему установки поршня.

Горизонтальные поршневые компрессоры

Горизонтальные компрессоры, чаще всего изготавливаются с крейцкопфом. Наиболее распространены однорядные Г-образные и двухрядные П-образные схемы компрессоров.

Среди достоинств горизонтальных поршневых компрессоров следует отметить простоту обслуживания, и возможность уравновешивания качающих узлов при выборе оппозитной схемы.

Угловые компрессоры

Наиболее распространенными являются угловые V-образные, W-образные, звездообразные, веерообразные бескрейцкопфные поршневые компрессоры.

Одним из главных достоинств угловых компрессоров является возможность уравновешивания инерционных сил. Кроме того, угловая компоновка делает компрессор более компактным.

Угловую схему расположения поршней часто используют на компрессорах малой производительности.

Оппозитные компрессоры

Индикаторная диаграмма поршневого компрессора

Мертвый объем компрессора – это пространство в рабочей камере, из которого поршнем не может быть вытеснен газ. Мертвый объем, складывается из объемов каналов, зазоров между поршнем и крышкой, клапанами и корпусом. Скачкообразные изменения давления в начале процессов всасывания и нагнетания связаны с динамическими процессами, происходящими во время открытия клапанов.

Расчет производительности

Объемную производительность при теоретическом процессе можно вычислить по формуле:

Учитывая сжимаемость газа, при расчетах часто используют понятие массового расхода. Массовую производительность при теоретическом цикле можно вычислить по формуле:

Многоступенчатые компрессоры

Схема многоступенчатого компрессора показана на рисунке.

После сжатия в первом цилиндре воздух поступает в охладитель, а затем на вторую ступень сжатия.

Многоступенчатые компрессоры имеют следующие преимущества:

В многоступенчатом компрессоре, газ после сжатия охлаждается до первоначальной температуры. Поэтому работа многоступенчатого сжатия будет равна сумме работ в одноступенчатых циклах. На рисунке показана P-V диаграмма многоступенчатого компрессора.

P-V диаграмма одноступенчатого компрессора показана на рисунке.

Сравнив две диаграммы можно сделать вывод об экономичности многоступенчатого сжатия.

Применение поршневых компрессоров

Производительность поршневых компрессоров может достигать 200 кубометров в минуту, дальнейшее увеличение производительности ограничено чрезмерным возрастанием массы и размеров подвижных элементов компрессора.

Степень повышения давления одной ступенью поршневого компрессора обычно находится в интервале от 3 до 5, при использовании многоступенчатых компрессоров, степень повышения давления может увеличиваться в десятки раз, например в шестиступенчатом компрессоре можно получить степень сжатия до 10000.

Источник

Крейцкопфы

Крейцкопф (в крейцкопфных малооборотных дизелях) служит для шарнирного соединения поршневого штока с шатуном и разгрузки цилиндра от боковой (нормальной) силы N. Крейцкопф состоит из поперечины 1 (рис.8.16, б а) с цапфами (или цапфой) 2 крейцкопфных подшипников и двух или одного ползуна 3, передающих нормальную силу на параллели.

Во время работы дизеля детали крейцкопфа подвержены механическим нагрузкам (движущая сила Р и сила инерции Pj ползунов), которые стремятся изогнуть поперечину (опасное сечение /-/) и цапфы крейцкопфных подшипников (опасное сечение //-//). Концевые цапфы для ползунов также подвержены изгибу под действием сил инерции Pj ползунов и силы нормального давления N на параллели (опасное сечение ///-///).

К конструкции крейцкопфа предъявляют следующие основные требования: высокая жесткость поперечины (для обеспечения надежной работы крейцкопфных подшипников); достаточная прочность; высокая износостойкость цапф поперечины и трущихся поверхностей ползунов; возможность работы дизеля с демонтированным поршнем (в аварийном случае).

Материал: поперечин – углеродистая сталь 45, 50 или легированная стань ЗОХМА, 40ХН и др.; ползунов-кованая или литая сталь 30, 35J1; подошвы ползунов заливают баббитом.

Конструкции крейцкопфов даны на рис.8.16. В крейцкопфе с двумя двусторонними ползунами (рис. 8.16, 6) к верхней головке шатуна 8 болтами 10 крепят два крейцкопфных подшипника 9, на нижние половины которых опираются цапфы поперечины 6. Двусторонние ползуны 5 свободно надеты на концевые цапфы поперечины, их осевому смещению препятствуют круглые крышки 4, прикрепленные к торцам поперечины. Предохранительные шайбы 3 крепят к ползунам, они входят в кольцевые выточки крышек 4 с небольшим зазором. При таком креплении ползуны могут самоустанавливаться, поворачиваясь вокруг цапф на небольшой угол. При работе дизеля с демонтированным поршнем (в аварийном случае) шайба 3 фиксирует положение поперечины, предотвращает ее разворот под действием сил трения и перекрытие отверстия для подвода смазки к крейцкопфным подшипникам. Подошвы ползунов имеют поперечные канавки для лучшего распределения масла.

Масло к деталям крейцкопфа подводится по шарнирным трубам, прикрепленным к поперечине, поступает в осевой канал в теле поперечины и далее по радиальным каналам идет на смазку крейцкопфных подшипников и ползунов.

Преимущества крейцкопфа с двумя ползунами: относительно небольшой износ ползунов и свободный доступ к деталям движения со стороны параллелей.

В крейцкопфном механизме с одним односторонним ползуном (рис. 8.16, в) к верхней головке шатуна 14 болтами 16 крепят нижнюю сплошную половину 13 крейцкопфного подшипника с тонкостенным стальным вкладышем 12, залитым антифрикционным сплавом. Две верхние половины 9 подшипника также имеют тонкостенные вкладыши 10. Пустотелая цапфа 11 подшипника имеет поперечный паз, в котором установлена и прикреплена болтами 8 изготовленная заодно с ползуном 2 поперечина 3. К поперечине шпильками 17 крепят фланец штока поршня 1, Для упрощения центровки поршня в цилиндре предусмотрена возможность перемещения штока относительно опорной поверхности поперечины (до 2 мм от центра в любом направлении) за счет поворота двух эксцентричных колец 4 и 5 с делениями, в которых размещен фланец штока. Односторонний ползун 2 во время хода расширения полной поверхностью башмака передает нормальную силу N на параллель 6, а во время хода сжатия, когда сила N принимает противоположное направление, ее действие передается двумя узкими поверхностями ползуна на нащечины 7 заднего хода.

Масло к верхним (ненагруженным) вкладышам крейцкопфного подшипника и к подошве ползуна подводится под давлением 7-8 МПа от кривошипного подшипника по сверлению в шатуне, нижней опоре подшипника и ползуна. К нижнему сплошному вкладышу (нагруженному) масло поступает от двух двухплунжерных насосов 15 (на рис. 8.16- в показан один). Насосы навешены на шатун и приводятся в действие за счет его качательного движения. Высокое давление масла и сплошная нижняя половина крейцкопфного подшипника обеспечивает гидростатическую смазку (за счет масляной «подушки», приподнимающей цапфу).

Преимущество крейцкопфа с односторонним ползуном – относительная простота конструкции и эксплуатации. Недостатки конструкции:
возможность перекоса штока поршня под действием сил инерции ползуна; затрудненный доступ к деталям движения со стороны параллелей и, главное, – неодинаковые условия работы на передний и задний ход. В связи с этим ограничивается продолжительная работа двигателя на задний ход.

Условия работы крейцкопфных подшипников в современных МОД обусловлены следующими факторами:
• вследствие больших значений движущей силы удельные давления на поверхности антифрикционного сплава подшипников близки к предельно допустимым;
• крейцкопфные подшипники раньше других элементов КШМ воспринимают нагрузки от изменения давления газов в цилиндре;
• качательное движение шатуна с относительно небольшой угловой скоростью не обеспечивает создание масляного клина. Смазка осуществляется главным образом за счет масляной пленки, которая разрывается при каждом изменении направления качательного движения (2 раза за оборот вала). Масляная пленка может разрываться также во время пусков и реверсов дизеля из-за высокой жесткости рабочего процесса, а одностороннее приложение нагрузки затрудняет подвод масла в нагруженную зону подшипника;

• силы инерции столба масла в сверлениях шатуна в циркуляционных системах с относительно небольшими рабочими давлениями (0,12-0,18 МПа)могут вызывать колебания давления и оказывать заметное влияние на подачу масла к подшипникам;
• недостаточная жесткость цапф поперечины крейцкопфа (иногда и верхней головки шатуна) приводит к их упругой деформации (рис. 8.18 – в) в момент максимального давления Рг в цилиндре. В результате удельные давления на поверхности подшипника распределяются неравномерно и оказываются чрезмерно высокими на внутренних краях 1 подшипников, что вызывает интенсивное изнашивание и повреждение антифрикционного слоя в этих зонах.

В современных крейцкопфных дизелях верхнюю головку шатуна изготавливают в виде жесткой плиты 3 (рис.8.16, а, б), к которой прикрепляют нижние 2 и верхние 1 половины крейцкопфных подшипников. Для увеличения равномерности распределения удельных давлений по рабочей поверхности крейцкопфных подшипников и повышения надежности их работы нижние половины выполняют податливыми за счет несимметричного расположения опорного ребра относительно середины цапфы (см. рис. 8.19) или различной толщины наружной и внутренней стенок нижней половины подшипника; при этом деформация цапф поперечины крейцкопфа компенсируется деформацией податливых опор подшипников. Податливые опоры с несимметричным расположением ребра менее эффективны по сравнению с опорами, имеющими различные толщины наружной и внутренней стенок. В первом случае вследствие несоосности опоры и нагрузки образуется момент, деформирующий опору так, что ее внутренний конец опускается; в результате рабочими поверхностями являются две цилиндрические поверхности, обращенные выпуклостями друг к другу, и нагрузка воспринимается узкой полосой антифрикционного сплава. Во втором случае, при правильном соотношении толщин стенок нижняя образующая рабочей поверхности подшипника имеет одинаковый с цапфой знак деформации (выпуклостью вниз), и удельные давления вдоль оси подшипника распределяются более равномерно на всех режимах работы дизеля.

Для снижения удельных давлений применяют одноопорные крейцкопфные подшипники со сплошной нижней половиной (см. рис. 8.18 – в, 8.19 ).

Для современных МОД крейцкопфные подшипники часто изготавливают со стальными тонкостенными вкладышами 4 (см. рис. 8.18,6), залитыми антифрикционным сплавом. При необходимости вкладыши можно легко заменять, используя верхний вкладыш в качестве нижнего.
Хорошо зарекомендовали в работе крейцкопфные подшипники с ромбовидными вкладышами. Вкладыш состоит из стального основания С (рис. 8.19 – в), на которое нанесен слой свинцовистой бронзы В с пересекающимися под углом 14 ° пазами, залитыми центробежным способом оловянистым или свинцовистым сплавом. После механической обработки на рабочую поверхность вкладыша гальваническим способом наносят слой приработочного покрытия А (88% свинца, остальное олово и медь). Ромбовидные подшипники монтируют и демонтируют с помощью гидравлических домкратов с контролем равномерности затяга по удлинению болтов.

Источник

Крейцкопфный компрессор что это такое

Крейцкопфные горизонтальные одноступенчатые поршневые компрессоры

К однолинейным относятся компрессоры с одним цилиндром типа ЗАГ и АГ-600, к двухлинейным — компаунд-компрессоры марок 4АГ, 4АГТ, АГ-1200 с двумя параллельными цилиндрами. Компрессоры этих марок в настоящее время сняты с производства. Вместо них выпускаются унифицированные оппозитные компрессоры.

Благодаря взаимно противоположному движению поршней оппозитные компрессоры испытывают меньшие динамические нагрузки и требуют менее громоздких фундаментов, чем другие типы горизонтальных компрессоров.

Аммиачный одноступенчатый горизонтальный оппозитный компрессор АО-600П дан на рис. 17. Конструктивной основой такого компрессора является чугунная литая рама, опирающаяся на массивный железобетонный фундамент.

Рис. 17. Аммиачный одноступенчатый горизонтальный оппозитный компрессор АО-600П:
а — разрез, б — план; 1 — поршень, 2 — цилиндр, 3— сальник, 4 — шток, 5 — ползун, 6 — шатун, 7 — конец коленчатого вала. 8 — насос-лубрикатор, 9 — шестеренный насос, 10 — фильтр-холодильник масла

К фланцам рамы крепятся направляющие крейцкопфов. Стальной крейцкопф служит промежуточным звеном между совершающим сложное движение шатуном 6 и штоком 4 с поршнем 1, движущимися возвратно-поступательно. Отъемные ползуны 5 крейцкопфа залиты особым сплавом—баббитом, имеющим малый коэффициент трения и низкую температуру плавления. Вал компрессора— стальной многоопорный.

Шток компрессора при выходе из цилиндра уплотнен с помощью наборного металлического сальника 3, расположенного в передней крышке цилиндра. Поршни стальные или чугунные с баббитовыми поясками на нижней части.

Цилиндры 2 компрессора — чугунные, литые с радиальным расположением клапанных гнезд, двойного действия соединены непосредственно с направляющими крейцкопфа.

В компрессоре применены ленточные беспружинные клапаны.

Цилиндры и крышки охлаждаются проточной водой; это повышает экономичность работы машины. Сальник выполнен из разрезных алюминиевых колец, в предсальнике установлены фторопластовые манжеты. Между сальником и предсальником находится камера, из которой отводится просочившийся через сальник аммиак.

Компрессор приводится в действие синхронным электродвигателем, насаженным на консольный конец 7 коленчатого вала. Перед электродвигателем установлен маслоотражатель, защищающий его от попадания масла из механизма движения.

В компрессоре две раздельные системы смазки. Для смазки движущихся частей (кроме поршня) масло подается шестеренным насосом 9.

Цилиндры и сальники штока смазываются с помощью специального многопоршневого насоса — лубрикатора 8. Шестеренный насос и лубрикатор приводятся в действие индивидуальными электродвигателями, питание к которым для большей надежности зачастую подается от разных источников.

Масляные насосы с фильтрами-холодильниками 10, в которых чистится и охлаждается смазочное масло, выделены в особый агрегат.

Для проверки возможности беспрепятственного запуска компрессора и выведения поршней из крайних положений компрессор оборудован валоповоторным устройством.

Горизонтальные компрессоры удобны в обслуживании, большинство их деталей открыто, они надежны в работе, но более громоздки, чем вертикальные, и, как правило, тихоходны.

Крейцкопф: что это, как используется в насосах, и как выбрать подходящий

Есть такие детали, которые действительно гениальны в своей простоте и, одновременно, незаменимы, потому что выводят производительность и характеристики изделий, в которых используются на новый уровень. Крейцкопф — один из таких примеров. В этой статье мы разберем, что это и как применяется. Напоминаем, что проще всего подбирать любые запчасти для насосов, в том числе и крейцкопф, по АФНИ.

Что это такое

Крейцкопф по-русски часто еще называют «ползуном», и это название дает довольно точное представление о том, как именно он действует.

Это специальная деталь, которая скользит по неподвижным направляющим в цилиндре. Одним концом крейцкопф соединен с шатуном, совершающим одновременно и вращательное, и поступательное движение, а другим, через шток — с поршнем, который двигается в цилиндре только поступательно.

Таким образом, можно сказать, что крейцкопф — это что-то вроде «переходника», который изменяет характер и направление движения при его передаче от двигателя к поршню в цилиндре.

В чем преимущество

При стандартной схеме, когда шатун крепится прямо к поршню, при любом его движении часть КПД теряется из-за направления приложения силы: она всегда направлена под углом к оси движения поршня, и много энергии уходит в трение между стенками цилиндра и поршнем.

Если же в этой схеме появляется крейцкопф, то этот эффект значительно снижается, поскольку поперечное усилие переносится на крейцкопф. На сам поршень усилие приходит уже направленным строго соосно его движению, поэтому:

Из недостатков можно отметить то, что такие механизмы уступают механизмам с прямым (тронковым) соединением по возможностям скоростного форсирования и наращивания мощности: чем длиннее цепочка в передаче усилия, и чем больше в ней элементов, тем этот показатель ниже. По этой причине крейцкопф не используется в системах, требующих высокой динамики (например, ДВС автомобилей), но для насосов он подходит идеально.

Как подобрать подходящий

В системах с высокими нагрузками и скоростью движения связанных друг с другом деталей (особенно, работающих под высоким давлением) крайне важно выбирать только качественные и идеально подходящие для каждой конкретной модели запчасти.

Поэтому залогом удачного приобретения хорошего крейцкопфа будет:

Если у вас есть какие-либо сомнения или вопросы, то мы с удовольствием на них ответим.

Крейцкопф

Крейцкопф (нем. Kreuzkopf ), ползун — деталь кривошипно-ползунного механизма, совершающая возвратно-поступательное движение по неподвижным направляющим.

Назначение

Крейцкопф предназначен для соединения поршня и шатуна в крейцкопфном кривошипно-шатунном механизме. При таком сочленении поршень жёстко связан с крейцкопфом с помощью штокa. Такое сочленение позволяет разгрузить поршень от нормальной силы, так как её действие в таком случае переносится на крейцкопф. Такая схема соединения позволяет создать вторую рабочую полость в цилиндре под поршнем. При этом шток проходит через уплотнение (сальник) в нижней крышке цилиндра, который обеспечивает необходимую герметичность.

Полезное

Смотреть что такое «Крейцкопф» в других словарях:

крейцкопф — крейцкопф … Орфографический словарь-справочник

КРЕЙЦКОПФ — (нем. Kreuzkopf) см. Ползун … Большой Энциклопедический словарь

КРЕЙЦКОПФ — ползун (Cross head) деталь кривошипно шатунного механизма, предназначенная для соединения шатуна со штоком поршня, а вместе с тем для передачи боковых усилий, возникающих при работе, на направляющие. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.:… … Морской словарь

КРЕЙЦКОПФ — деталь движущего механизма паровозной машины, служащая для соединения поршневого штока с ведущим дышлом и передающая движение поршня через дышло и палец кривошипа ведущему колесу локомотива. В теле К. имеются гнездо 1 и щеки 2. В гнездо… … Технический железнодорожный словарь

крейцкопф — сущ., кол во синонимов: 1 • ползун (9) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Крейцкопф — (нем. Kreuzkopf), см. Ползун. * * * КРЕЙЦКОПФ КРЕЙЦКОПФ (нем. Kreuzkopf), см. Ползун (см. ПОЛЗУН) … Энциклопедический словарь

Крейцкопф — (нем. Kreuzkopf) ползун, деталь механизма, скользящая по прямолинейным направляющим. Обычно К. является деталью кривошипно ползунного механизма … Большая советская энциклопедия

КРЕЙЦКОПФ — (нем. Kreuzkopf) то же, что ползун … Большой энциклопедический политехнический словарь

крейцкопф — крейцк опф, а … Русский орфографический словарь

Поршневые компрессоры

Согласно ГОСТ 28567-90 «Компрессоры. Термины и определения» поршневым называют компрессор, в котором изменение объема рабочих камер осуществляется поршнями, совершающими линейное возвратно-поступательное движение.

Поршневые компрессоры — это один из самых распространенных типов объемных машин для сжатия воздуха.

Принцип работы поршневого компрессора

Кривошипно-шатунный механизм 5 приводится в движение двигателем. Поршень 3, перемещаясь в корпусе 4 изменяет объем рабочей камеры. При увеличении объема камеры, давление в ней снижается, всасывающий клапан 1 открывается, напорный 2 закрывается, атмосферный воздух поступает в рабочую камеру компрессора. При уменьшении объема камеры всасывающий клапан закрывается, напорный — открывается, сжатый воздух поступает к потребителю.

Типы поршневых компрессоров

По типу кривошипно-шатунного механизма

Движение от приводного двигателя к поршню передается через кривошипно-шатунный механизм. В крейцкопфном механизме поршень жёстко связан с крейцкопфом — ползуном, совершающими возвратно поступающее движение по направляющим, что позволяет разгрузить поршень от нормальных усилий. В бескрейцкопфном кривошипно-шатунном механизме такой ползун отсутствует.

По количеству ступеней повышения давления различают:

По расположению цилиндров различают поршневые компрессоры:

Вертикальные поршневые компрессоры

Схемы вертикальных поршневых компрессоров показаны на рисунке.

По причине вертикальной установке поршня, силы инерции на фундамент и элементы конструкции компрессора действуют вертикально. Износ поршня, меньше чем у горизонтальных машин, и равномерен по окружности. Отсутствие износа уплотнений и фторопластовых колец, вызванного влиянием силы тяжести поршня, позволяет использовать вертикальные компрессоры без смазки маслом. Поэтому для поршневых безмасляных компрессоров используют вертикальную схему установки поршня.

Горизонтальные поршневые компрессоры

Горизонтальные компрессоры, чаще всего изготавливаются с крейцкопфом. Наиболее распространены однорядные Г-образные и двухрядные П-образные схемы компрессоров.

Среди достоинств горизонтальных поршневых компрессоров следует отметить простоту обслуживания, и возможность уравновешивания качающих узлов при выборе оппозитной схемы.

Угловые компрессоры

Наиболее распространенными являются угловые V-образные, W-образные, звездообразные, веерообразные бескрейцкопфные поршневые компрессоры.

Одним из главных достоинств угловых компрессоров является возможность уравновешивания инерционных сил. Кроме того, угловая компоновка делает компрессор более компактным.

Угловую схему расположения поршней часто используют на компрессорах малой производительности.

Оппозитные компрессоры

Оппозитные машины — это особый тип компрессоров, в которых поршни расположены друг напротив друга и совершают встречное движение. Достаточно широкое распространение получили оппозитные горизонтальные компрессоры.

Такая схема установки поршней позволяет уравновесить качающий узел, поэтому оппозитные компрессоры отличаются хорошими динамическими характеристиками. Это позволяет увеличить частоту вращения приводного вала в 2 — 3 раза по сравнению с обычным горизонтальным компрессором.

Индикаторная диаграмма поршневого компрессора

Индикаторная диаграмма поршневого компрессора — графическая зависимость давления в полости цилиндра от положения поршня. Индикаторная диаграмма поршневого компрессора показана на рисунке.

Линия ab на индикаторной диаграмме показывает изменение давления при всасывании воздуха, линия cd показывает изменение давления в камере компрессора при нагнетании, линия bc — изображает процесс сжатия газа, линия da — изображает процесс расширения газа оставшегося в мертвом объеме.

Мертвый объем компрессора – это пространство в рабочей камере, из которого поршнем не может быть вытеснен газ. Мертвый объем, складывается из объемов каналов, зазоров между поршнем и крышкой, клапанами и корпусом. Скачкообразные изменения давления в начале процессов всасывания и нагнетания связаны с динамическими процессами, происходящими во время открытия клапанов.

Расчет производительности

Объемную производительность при теоретическом процессе можно вычислить по формуле:

Учитывая сжимаемость газа, при расчетах часто используют понятие массового расхода. Массовую производительность при теоретическом цикле можно вычислить по формуле:

Многоступенчатые компрессоры

Схема многоступенчатого компрессора показана на рисунке.

После сжатия в первом цилиндре воздух поступает в охладитель, а затем на вторую ступень сжатия.

Многоступенчатые компрессоры имеют следующие преимущества:

В многоступенчатом компрессоре, газ после сжатия охлаждается до первоначальной температуры. Поэтому работа многоступенчатого сжатия будет равна сумме работ в одноступенчатых циклах. На рисунке показана P-V диаграмма многоступенчатого компрессора.

P-V диаграмма одноступенчатого компрессора показана на рисунке.

Сравнив две диаграммы можно сделать вывод об экономичности многоступенчатого сжатия.

Применение поршневых компрессоров

Производительность поршневых компрессоров может достигать 200 кубометров в минуту, дальнейшее увеличение производительности ограничено чрезмерным возрастанием массы и размеров подвижных элементов компрессора.

Степень повышения давления одной ступенью поршневого компрессора обычно находится в интервале от 3 до 5, при использовании многоступенчатых компрессоров, степень повышения давления может увеличиваться в десятки раз, например в шестиступенчатом компрессоре можно получить степень сжатия до 10000.

Источник