Многоступенчатый компрессор

Для получения газов высокого давления применяют многоступенчатые компрессоры. В них сжатие газа осуществляется политропно в нескольких последовательно соединенных цилиндрах с промежуточным охлаждением газа после сжатия в каждом цилиндре.

Принципиальная схема многоступенчатого компрессора, состоящего из трех ступеней, представлена на рис. 8.4.

Здесь: 1 - цилиндр;

2 - поршень;

3 - шатун;

4 - коленчатый вал;

5 - подшип­ник;

6 - всасывающий клапан;

7 - нагнетательный клапан;

8, 9 - промежу­точные охладители. В направлении стрелок 10, 11 осуществляется вход и выход охлаждающей воды.

Рис. 8.4

Принцип работы многоступенчатого компрессора состоит в следующем. Через клапан 6 первой ступени происходит всасывание газа. После сжатия газ через охладитель 8 направляется во вторую ступень компрессора. При­чем всасывание газа во второй ступени происходит при давлении сжатия в первой ступени. Всасывание газа в третьей ступени выполняется через про­межуточный охладитель 9 при давлении сжатия во второй ступени. Через на­гнетательный клапан третьей ступени осуществляется нагнетание газа в ре­зервуар.

Рис.8.5

Диаграмма процессов сжатия в трехступенчатом компрессоре в pv - коор­динатах представлена на рис. 8.5. Рассмотрим процессы:

0-1 - линия всасывания газа в первой ступени компрессора (не является термодинамиче­ским процессом, т.к. происходит лишь перемещение газа без изменения его термодинамических параметров);

1-2 - политропный процесс сжатия в пер­вой ступени;

2-а - линия нагнетания газа в промежуточный охладитель 8;

а-3 - линия всасывания во второй ступени компрессора;

3-4 - политропный про­цесс сжатия во второй ступени;

4- b - линия нагнетания в промежуточный ох­ладитель 9;

b -5 - линия всасывания в третьей ступени компрессора;

5-6 - по­литропный процесс сжатия в третьей ступени;

6-с - линия нагнетания газа в резервуар.

Отрезки 2-3 и 4-5 изображают уменьшение объема газа в процессе при постоянном давлении от охлаждения в охладителях 8 и 9. Охлаждение про­ про­изводится до одной температуры, равной температуре всасывания газа в первой ступени Т₁ . Поэтому температуры в точках 1, 3, 5 будут одинаковы­ми, и через них можно провести изотерму 1-7.