5460978933

Laboratorium Termodynamiki i Pomiarów Maszyn Cieplnych _Badanie sprężarek wyporowych_

2. Zastosowanie sprężarek różnych typów

Praktyczny zakres zastosowania poszczególnych rodzajów sprężarek jest ograniczony. W zakresie wysokich przyrostów ciśnień i niezbyt dużych wydajności najszersze zastosowanie mają sprężarki tłokowe (jedno- lub wielostopniowe), natomiast sprężarki wirowe nadają się do pracy przy dużych wydajnościach i niezbyt dużych przyrostach ciśnienia. Ograniczenie wydajności sprężarek tłokowych wynika z ograniczenia prędkości obrotowej i wymiarów cylindra pierwszego stopnia sprężania. Z kolei uzyskiwane ciśnienie tłoczenia sprężarek wirowych ograniczone jest przyrostem ciśnienia Ap uzyskiwanym na jednym stopniu (znacznie mniejszym niż w sprężarkach tłokowych). Przy dużym całkowitym przyroście ciśnienia Ap, sprężarka taka musiałaby mieć dużą liczbę stopni, przy jednocześnie małych wysokościach łopatek ostatnich stopni, co znacznie obniżyłoby ich sprawność. Ponadto sprężarki wirowe nie mogą pracować przy małych wydajnościach ze względu na niską sprawność przy mniejszych prędkościach obrotowych.

Sprężarki należą do najbardziej rozpowszechnionych maszyn i stosowane są w wielu dziedzinach techniki, zarówno jako stacjonarne stacje sprężarkowe, jak i przenośne (zestawy czy agregaty sprężarkowe). Często też sprężarki stanowią integralne części bardziej złożonych maszyn i urządzeń, np. chłodziarek, turbin gazowych i innych.

Sprężanie gazów stosuje się zwykle w celu:

•    zwiększenia gęstości gazu dla ułatwienia transportu i magazynowania,

•    zwiększenia zdolności gazu do wykonania pracy,

•    dostosowania ciśnienia gazu do wymagań procesu technologicznego, w którym gaz bierze udział. Sprężarki są stosowane między innymi: w różnych procesach technologicznych w chemii, w gazownictwie do transportu gazów, w hutnictwie żelaza i innych metali, w procesach chłodniczych, w górnictwie, w urządzeniach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, w urządzeniach z wymuszoną cyrkulacją, do chłodzenia silników elektrycznych, prądnic, silników spalinowych, do wywoływania sztucznego ciągu w urządzeniach kotłowych i chłodniach kominowych, do transportu pneumatycznego, do doładowania silników spalinowych, w turbinach gazowych, do napędu różnych urządzeń pneumatycznych oraz jako zespół składowy wielu specjalnych urządzeń.

3. Parametry pracy sprężarki

Główne wielkości charakteryzujące pracę sprężarki to:

•    ciśnienie p_s oraz temperatura T_s ssania, mierzone u wlotu sprężarki;

•    strumień masy m lub objętości V; strumień objętości nazywa się wydajnością sprężarki, czasem oznaczony jest symbolem Q; wielkość tą określa się dla przekroju wlotowego (ssawnego) sprężarki z odniesieniem do warunków normalnych fizycznych, tj. temperatury 0°C i ciśnienia absolutnego 1 atm lub do warunków normalnych SI, tj. temperatury 0°C i ciśnienia absolutnego 1 bar,

•    ciśnienie p„ oraz temperatura T, tłoczenia na wylocie sprężarki;

•    przyrost ciśnienia (spiętrzenie) Ap = p_£ — p_s lub stosunek sprężania (spręż) fi = ^ określający różnicę lub stosunek ciśnień bezwzględnych panujących w przekroju wlotowym i wylotowym sprężarki;

•    moc sprężarki N, tj. zapotrzebowanie mocy na wale sprężarki;

•    prędkość obrotowa ń;

•    sprawność t], wyrażająca się stosunkiem zapotrzebowanej mocy maszyny w warunkach porównawczych do mocy rzeczywistej.

3