Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Резонансные эксплуатационные характеристики поршневых компрессоров
Авторы Рутковский Ю. А., к.т.н., проф.
Рутковский А. Ю., к.т.н., доц.
Раздел Науки о земле
Год 2017 Выпуск 50 Страницы 38 - 46
УДК 621.59(075.8)
Аннотация Приведены результаты экспериментальных исследований влияния колебаний давления газа во всасывающей системе поршневого компрессора на основные параметры его работы. Показано влияние резонансных явлений в газовых коммуникациях компрессора с цилиндрами двойного действия на режимы и экономичность работы поршневых компрессоров в промышленных условиях их эксплуатации. Получены аналитические расчетные зависимости влияния колебаний давления газа на производительность, мощность и удельный расход энергии.
Реферат Цель. Установление закономерностей между термодинамическими и газодинамическими процессами в системе «всасывающий трубопровод – всасывающий клапан – цилиндр», обусловленными наличием резонансных колебаний давления газа, и изучение их влияния на важнейшие технико-экономические показатели работы поршневых компрессоров.
Методика. Введена относительная безразмерная величина длины всасывающего трубопровода. Установлена зависимость степени сжатия газа во всасывающем трубопроводе в процессе резонансных колебаний давления. Получена формула для определения коэффициента подачи поршневого компрессора в режиме резонансной интенсификации его работы. С учетом найденных зависимостей коэффициента подачи и степени сжатия газа во всасывающем трубопроводе получено уравнение резонансной характеристики поршневого компрессора, устанавливающее связь между производительностью компрессора и относительной длиной всасывающего трубопровода.
Результаты. Теоретические зависимости производительности поршневого компрессора, полученные с учетом влияния резонансных явлений во всасывающей системе на наполнение цилиндра газом, позволяют выбрать наиболее рациональный режим работы компрессора. Экспериментальные исследования, выполненные на компрессоре ВП-50/8М и ряде других машин, подтвердили результаты теоретического анализа.
Научная новизна. Получены аналитические зависимости для определения коэффициента подачи и его составляющих коэффициентов, а также уравнение для определения действительной производительности поршневых компрессоров с цилиндрами двухстороннего действия в первой ступени (а именно такие имеют наибольшее распространение в промышленности), позволяющие оценить эффективность интенсификации их работы путем использования резонансных колебаний давления газа во всасывающей системе. Они могут быть применены как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуатации компрессорных машин.
Практическая значимость. Полученные аналитические и экспериментальные характеристики производительности поршневых компрессоров при резонансной интенсификации их работы, наряду с температурными характеристиками, дают возможность изготовителям и потребителям компрессорных машин выбирать оптимальные режимы работы исходя из конкретных условий их эксплуатации.
Ключевые слова поршневой компрессор, экспериментальные исследования, колебания давления газа, резонансные явления, всасывающая система.
Полный текст