Исследование макетного образца компрессора с линейным приводом LV 3305 | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №17 (76) октябрь-2 2014 г.

Дата публикации: 09.10.2014

Статья просмотрена: 75 раз

Библиографическое описание:

Турлубаев Е. С., Краснова Ю. Ю. Исследование макетного образца компрессора с линейным приводом LV 3305 // Молодой ученый. — 2014. — №17. — С. 109-112. — URL https://moluch.ru/archive/76/12909/ (дата обращения: 18.10.2018).

За последние годы в развитых зарубежных странах появилась тенденция к внедрению, так называемых перспективных технологий в компрессоростроение. Данные технологии основаны на использовании поршневых длинноходовых несмазываемых агрегатов с линейным приводом поршней.

Немецкая фирма J. P. Sauer & Sohn Machinenbau Gmbh [1], в настоящее время занимается разработкой компрессора на базе поршневых безмасляных компрессоров с линейным приводом поршней [2].

Макетный образец компрессора представляет собой трехступенчатую длинноходовую тихоходную машину, представленную на рис. 1.

Описание: Безымянный.png

Рис. 1. Макетный образец компрессора LV 3305

Основные характеристики компрессора типа LV 3305 представлены в сводной табл. 1.

Таблица 1

Основные характеристики компрессора LV 3305

Параметр

Значение параметра

Ступени/цилиндры

3/3

Производительность при 40 тактах в минуту, нм3

4

Максимальное конечное давление, МПа

8

Скорость поршня, м/с

0,13

Энергопотребление при 40 тактах/мин, кВт

1,2

Энергопотребление при 26 тактах/мин, кВт

0,9

Остаточное содержание масла в газе,

Отсутствует

Температура газа на выходе, °С, не более

110

Уровень шума, дБ, не более

45

Масса, кг

100

Габариты: L х B x H, мм

825х400х425

Каждая ступень компрессора уплотнена в области поршня поршневыми кольцами, а в области штока — сальниковым уплотнением.

В крышке цилиндра установлены уплотненные всасывающий и нагнетательный клапаны. Все уплотнения выполнены из полимерного несмазываемого материала.

Каждый поршень приводиться индивидуальным приводом линейного перемещения.

Каждый привод, в свою очередь, управляется индивидуальным контроллером с блока управления.

Команды на блоке управления задаются через сенсорный дисплей, представленный на рис. 2.

Первый блок меню содержит данные, описывающие текущее положение поршня до момента запуска компрессора и скорость поршня для каждой из ступеней.

Первая и третья ступени работают синхронно, а вторая в противофазе. Кроме того, здесь осуществляется регулировка хода поршня, скорости и цикличности его работы.

Описание: STP64737   Описание: STP64857

Рис. 2. Блок управления компрессором и сенсорный дисплей блока управления

Второй блок меню показывает изменение текущей координаты положения поршня в процессе работы, а также исправность и готовность к работе каждой ступени в отдельности.

Третий блок меню — блок ручной настройки начального положения поршней перед запуском компрессора. Этот блок используется в случае сбоя в программе.

Проведенный анализ конструкции компрессора LV3305 и особенностей его работы позволил сформулировать следующие основные принципы построения перспективных на сегодняшний день технологий в компрессоростроении:

-          использование конструкции с раздельным размещением цилиндро-поршневых блоков, каждый из которых снабжен индивидуальным линейным приводом;

-          использование длинноходовых и тихоходных ступеней сжатия;

-          использование безмасляных полостей сжатия и механизма привода не требующего смазки под давлением;

Применение ступеней с индивидуальным приводом, дает возможность установить для каждой ступени необходимую скорость движения поршня и его ход, что позволяет варьировать размеры ступеней, а, следовательно, упрощает схему уравновешивания компрессора.

В связи с тем, что линейный привод обеспечивает низкую тактовую частоту (максимальное значение 40 мин-1) движения поршней при сравнительно большом ходе (около 200 мм), создаются предпосылки обеспечения эффективного теплоотвода от газа через стенки цилиндра.

При этом появляется возможность достижения большей степени сжатия в цилиндре по сравнению с существующим цилиндропоршневым блоком с кривошипно-шатунным механизмом перемещения поршней, что возможно позволит сократить число ступеней компрессора.

Конструктивное решение привода позволяет применять безмасляные полости сжатия в компрессоре, что избавляет от необходимости организации сложной системы отделения картера от цилиндров, а также применения маслобаков большой емкости.

Кроме того, отсутствие необходимости организации смазки механизма привода под давлением позволяет отказаться от таких сложных, «шумных» и дефектонесущих узлов, как маслонасос и лубрикатор.

При работе компрессора данного исполнения, отсутствуют следующие вредные факторы с точки зрения вибрации и шумов:

-          действие боковых сил на поршень;

-          неуравновешенные вращающиеся массы.

При оценке результатов испытаний компрессора LV 3305 было принято во внимание, что для исследований был предоставлен макетный образец. Результаты проверки работоспособности макетного образца компрессора в нормальных климатических условиях представлены в табл. 2.

Таблица 2

Результатыпроверки работоспособности макетного образца компрессора в нормальных климатических

,

,

,

,

NK, Вт

0

0

3,1

3,2

8

8,2

15

15

35

36

38

40

40

600

0

0

3

3

7

8

13

12

35

38

40

42

40

600

,

,

,

,

,

,мин

,

Цикличность поршней

14,5

14,5

28,7

34,1

59,7

71,9

63,9

73,4

68,6

80,4

20

40

3,0

3,0

40

14,5

14,5

38,3

38,1

70,6

70,3

64,9

63,5

76,5

76,0

5

10

1,7

1,7

20

=14,5; =102,4 кПа; =77 %; = 0,28 (с = 40); =137,5 мм; = 180 мм/c (с = 40); = 0,3 (с = 20); =137,5 мм; = 90 мм/c (с = 20).

где , ,  — минимальные избыточные давления на 1-й, 2-й и 3-й ступенях;

, ,  — максимальные избыточные давления на 1-й, 2-й и 3-й ступенях;

 — изотермический КПД

 — избыточное давление нагнетания;

 — мощность, потребляемая компрессором и блоком управления;

 — температура воздуха на всасывании компрессора;

, ,  — температура крышки цилиндра 1,2 и 3 ступени соответственно;

 — температура электропривода;

- наработка;

 — производительность компрессора;

 — температура окружающей среды;

 — давление окружающей среды;

 — относительная влажность воздуха;

 — максимальный ход поршня;

 — скорость поршня;

Несмотря на это, были выявлены предпосылки к улучшению тактико-технических характеристик компрессоров данного исполнения и доведения их до современных требований. В РФ разработки компрессоров на базе поршневых длинноходовых несмазываемых агрегатов с линейным приводом поршней не проводились, вследствие чего есть перспективы внедрения данных технологий в компрессоростроение отечественных предприятий.

Литература:

1.           http://www.coloradotr.ru/sauer.html

2.           http://www.rt-spb.ru/catgood74.html

Основные термины (генерируются автоматически): макетный образец компрессора, блок управления, линейный привод поршней, скорость поршня, блок меню, индивидуальный привод, баз поршневых, полость сжатия, окружающая среда, давление.


Похожие статьи

Анализ конструктивных решений по созданию транспортной...

Применение компоновок с отдельной камерой сгорания для каждого рабочего поршня, в т. ч. одноцилиндровых или двух цилиндровых

Современный уровень развития электротехники и систем управления позволяет применить индивидуальный электромагнитный привод...

Особенности эксплуатации и диагностирования динамического...

Принцип их работы основан на сжатии газа в замкнутом пространстве при уменьшении его объема [1]

Рис. 2. Основные детали поршневого компрессора: 1 — поршень, 2 — шток, 3

В центробежных компрессорах (рис. 6) давление газа создается за счет центробежных сил...

Система автоматического управления малоразмерным...

На таких двигателях энергия, для привода агрегатов и питания САУ

Практически все малоразмерные двигатели выполнены по одновальной, одноконтурной схеме с одноступенчатым центробежным компрессором и

На рисунке изображены: 1 – блок управления ТРД; 2...

Определение целей и задач усовершенствования...

Однако для его производства необходимо создание больших давлений, для которых необходимы компрессоры, используемые поршневую систему сжатия.

В компрессорную установку входят компрессор с приводом, межступенчатая и концевая аппаратура...

Математическая модель расчета двухтактных двигателей...

(5). где — давление среды куда происходит истечение, Па

кривошипно-камерной продувкой): 1 — свеча зажигания, 2 — камера сгорания, 3 — цилиндр, 4 — выпускной канал, 5 — поршень, 6

На рис. 3 приведена блок-схема алгоритма расчета рабочего процесса двухтактного...

Разработка математической модели рабочего процесса...

где - скорость поршня; - масса поршня; - безразмерное давление топливной смеси во второй камере.

Программная реализация математической модели рабочего процесса фрикционной муфты внутреннего типа в приводах лесных машин.

Оптимальные параметры регулирования режимов работы...

Тем не менее, оказывается, что понижение давления воздуха на входе компрессора на 10

Аналогичное влияние оказывает температура окружающего воздуха и на параметры

Основным топливом для газотурбинного привода рассматриваемых энергетических установок...

Компьютерное моделирование гидравлических систем

2 Среда Matlab.

Можно использовать блоки высокоуровневых библиотек или сконструировать приводы, не входящие в эти

SimHydraulics разработан специально, чтобы охватить сценарии моделирования с гидравлическими приводами, являющимися частью системы управления.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Анализ конструктивных решений по созданию транспортной...

Применение компоновок с отдельной камерой сгорания для каждого рабочего поршня, в т. ч. одноцилиндровых или двух цилиндровых

Современный уровень развития электротехники и систем управления позволяет применить индивидуальный электромагнитный привод...

Особенности эксплуатации и диагностирования динамического...

Принцип их работы основан на сжатии газа в замкнутом пространстве при уменьшении его объема [1]

Рис. 2. Основные детали поршневого компрессора: 1 — поршень, 2 — шток, 3

В центробежных компрессорах (рис. 6) давление газа создается за счет центробежных сил...

Система автоматического управления малоразмерным...

На таких двигателях энергия, для привода агрегатов и питания САУ

Практически все малоразмерные двигатели выполнены по одновальной, одноконтурной схеме с одноступенчатым центробежным компрессором и

На рисунке изображены: 1 – блок управления ТРД; 2...

Определение целей и задач усовершенствования...

Однако для его производства необходимо создание больших давлений, для которых необходимы компрессоры, используемые поршневую систему сжатия.

В компрессорную установку входят компрессор с приводом, межступенчатая и концевая аппаратура...

Математическая модель расчета двухтактных двигателей...

(5). где — давление среды куда происходит истечение, Па

кривошипно-камерной продувкой): 1 — свеча зажигания, 2 — камера сгорания, 3 — цилиндр, 4 — выпускной канал, 5 — поршень, 6

На рис. 3 приведена блок-схема алгоритма расчета рабочего процесса двухтактного...

Разработка математической модели рабочего процесса...

где - скорость поршня; - масса поршня; - безразмерное давление топливной смеси во второй камере.

Программная реализация математической модели рабочего процесса фрикционной муфты внутреннего типа в приводах лесных машин.

Оптимальные параметры регулирования режимов работы...

Тем не менее, оказывается, что понижение давления воздуха на входе компрессора на 10

Аналогичное влияние оказывает температура окружающего воздуха и на параметры

Основным топливом для газотурбинного привода рассматриваемых энергетических установок...

Компьютерное моделирование гидравлических систем

2 Среда Matlab.

Можно использовать блоки высокоуровневых библиотек или сконструировать приводы, не входящие в эти

SimHydraulics разработан специально, чтобы охватить сценарии моделирования с гидравлическими приводами, являющимися частью системы управления.

Задать вопрос