气流脉动对压缩机装置工作的影响

 
 
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更新 2013-04-01 19:20
 
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巩义市华宇机械公司

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 管道内的磁力脉动,特别是在共振时,会增大或减小压缩机排气量、增加压缩机的功率消耗、恶化气阀工作、增大气缸与运动机构零件承受的载荷、破坏安全阀的严密性以及使流量计、压力表的读数失真等。作用在管道诸如拐弯、异径管以及管道与设备连接等区域的脉动压力将引起管道振动等。

    (一)气流脉动对压缩机排气量的影响

    压缩机气缸内压缩的气体质量与进气行程终点的压力有关,压缩机进气管中的压力脉动将直接影响排气量。

    多级压缩机第1级排气管内的压力脉动也影响压缩机的排气量。第1级排气终点压力决定第1级气缸余隙容积内气体膨胀终了所占的气缸容积,即影响第1级气缸的容积效率,而第1级气缸的容积效率对压缩机的排气量具有决定性的影响。图5-22表示进、排气管内的压力脉动对气缸示功图的影响。图中曲线2表示进气管内的压力脉动使进气终了压力降低,曲线1表示压缩机的气量比没有压力脉动时的气量小。曲线3表示由于进气管内存在压力脉动而压缩机气量增加的情况。

    (二)气流脉动对气阀工作的影响

    如果进气终了时的脉动压力相对于平均值为正,而且振幅值大大超过气阀的差压值(如共振增压状态),则进气闷筑将延迟关闭,而临关闭的瞬时,作用在阀片上的反向差压又很快增长,使阀片以很大的速度冲向阀座,结果在阀片内引起很大应力,并造成阀片的过早损坏。相反,如果进气终了的脉动压力是负压,则气阀将提前关闭,而且阀片也同样在反向气流作用下冲向阀座。排气阀中也同样有延迟与提前关闭的情况。有的研究表明,负压现象在进气阀上表现得比排气阀更为经常,因而进气阀的损坏更为频繁。气流脉动对进、排气阀开启瞬间的影响,可从图5-23上看出。压力脉动比较强烈时,气阀不但在开启和关闭过程中出现重复开启现象,甚至在全开期间也会存在重复开启现象,如图5-23所示。重复开启的结果,增加了阀片与阀座冲击的次效,从而降低了气阀的寿命。减小了气阀的时间截面,从而降低了气阀的通流能力和增加了阻力损失。

    (三)气流脉动对压缩机装置功率消耗的影响

    由于不均匀气流的阻力损失比稳定气流的要大,而且气体沿管道流动只占循环的一部分时间,实际的气流速度比平均值高,而压力损失与速度的平方成比例,因而,气阀排气的间歇性与管道内的气流脉动引起相当大的压力损失和功率消耗。当气柱的同有频率与激励频率相等而产生共振时,脉动功率损失相当显著。如单个单作用气缸发生一阶共振时,指示功率可比无脉动气缸增加10%。任意级的排气管中的压力脉动对功率损失的髟响比进气管强烈得多,共振时的脉动损失可达前级指示功率的70%。

    排气管内的共振脉动对前级指示功率的影响,首先取决于共振频率的阶次,最大振幅在主振型时达到。振幅值也取决于进气开始瞬时的活塞速度和排气管系的容量,如果容量很小(无缓冲容器或缓冲器气缸,或者气缸与容器间的管道截面很小)则压力脉动值增大,损失增加;排气阀的工作对脉动值也有影响,如果气阀通道过小或由于弹簧的刚度较大以及运动部分的质量较大而导致阀延迟开启,则排气开始瞬时的压力脉冲量增大,脉冲量也与前后两级在进排气过程中的重量程度有关。免费B2B网站http://www.yumao.com/news/show-23202.html

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