Назначение сальника и его значимость в составе и работе компрессора

В бескрейцкопфных компрессорах для уплотнения приводного вращающегося конца вала применяют сальники с кольцами торцевого трения. Наиболее распространены сальники с упругими элементами, например пружинные с уплотнительными кольцами. В настоящее время преобладают пружинные сальники с торцевой парой трения закаленная сталь-композиционный материал на базе графита и упругим уплотнением по валу и масляным затвором.

Преимущества таких сальников: простота монтажа и эксплуатации, небольшая трудоемкость изготовления основных деталей и хороший отвод тепла трения маслом, прокачиваемым через сальник.

Сальник предназначен для предотвращения попадания аммиака в окружающую среду и осуществления подачи масла от насоса к коленчатому валу.

Технические характеристики компрессора АУ-200

Конструктивные параметры:

Тип___________________________________прямоточный сальниковый;

Ход поршня_____________________________________________130 мм;

Расположение цилиндров______________________________V-образное;

Количество цилиндров_________________________________________4;

Частота вращения__________________________________________16 с‾¹;

Марка__________________________________________________АУ-200;

Диаметр цилиндра________________________________________150 мм;

Объем описываемый поршнями_______________________14,7*10² м³/с;

Холодопроизводительность_______________________232 кВт (аммиак);

Потребляемая мощность___________________________66 кВт (аммиак);

Длина_________________________________________________1370 мм;

Ширина________________________________________________1320 мм;

Высота________________________________________________1100 мм;

Масса__________________________________________________1400 кг.

 

Глава 2. Проверочный теплотехнический расчет компрессора. Построение цикла холодильной машины и определение рабочих параметров цикла:

Тепловой расчет компрессора

 Исходные данные для расчетного режима

t₀ = -5 ^оС – температура кипения

t_w1 = + 35 ^оС – температура воды на входе в конденсатор.

Находим температуру конденсации: [1, табл. V-18 стр. 227 ]

t_k = t_w1 + 5 ^оС = 35 +4 = 39 ^оС.

Построение цикла ХМ по исходным данным

Рис.1. Цикл холодильной машины.

Параметры узловых точек для расчетного режима и для других температур кипения при постоянной температуре конденсации занесены в таблицу 1:

Таблица №1

	Параметры узловых точек при разных температурах кипения
параметр	1	1’	2	3	4	5	6
P,МПа	0,24	0,24	1,875	1,875	1,875	1,625	0,24
t, оС	-15	-10	140	39	39	35	-15
i	1435	1450	1770	1490	430	400	400
v		0,525
P,МПа	0,29	0,29	1,875	1,875	1,875	1,625	0,29
t, оС	-10	-5	130	39	39	35	-10
i	1440	1460	1745	1490	430	400	400
v		0,44
P,МПа	0,36	0,36	1,875	1,875	1,875	1,625	0,36
t, оС	-5	0	120	39	39	35	-5
i	1445	1470	1720	1490	430	400	400
v		0,36
P,МПа	0,44	0,44	1,875	1,875	1,875	1,625	0,44
t, оС	0	5	110	39	39	35	0
i	1450	1480	1695	1490	430	400	400
v		0,3
P,МПа	0,5	0,5	1,875	1,875	1,875	1,625	0,5
t, оС	5	10	100	39	39	35	5
i	1455	1490	1670	1490	430	400	400
v		0,25

 

Определение холодопроизводительности компрессора в стандартном и расчетном режимах

Стандартные условия:

t₀ = -15 ^оС – температура кипения

t_k = +30 ^оС – температура конденсации

 Стандартная холодопроизводительность, кВт:

          Q_{o ст} =l _ст q_{v ст} V_h                                                                                                (1)

Q_{o ст} =0,73*2144*0,147=230 кВт    

где l _ст =0.73– коэффициент подачи компрессора для стандартного режима(t_о  =-15 ^оС и t_к  =+30 ^оС) [1. стр.57]  

l-коэффициент подачи находится по графику в зависимости от степени повышения давления.

 

Рис.2 График для определения коэффициента подачи.

Степень повышения давления:

p = P_k / P_o                                                  (2)             

 p = 1,25 / 0,24= 5,2

Удельная массовая холодопроизводительность, кДж/кг

                                                q₀=i₁-i₆                                                                            (3)                                                          

                                 q₀=1445-330=1115 кДж/кг.

Удельная объемная холодопроизводительность, кДж/м³ [5. стр. 9]

q_v= q_o / v₁                                              (4)                                                          

q_v = 1115/ 0,52 = 2144кДж/м³.

Объем, описываемый поршнями, м³/с. [5. стр.105]

                                        V_h = p*Dп ²Sпzn/4                                   (5)                                                          

V_h = 3,14*0,15²*0,13*4*16/4 = 0,147м³/с

Расчетные условия:

t₀ = -5 ^оС – температура кипения

t_k = +39 ^оС – температура конденсации

Расчетная холодопроизводительность, кВт:

1. Q_{o раб} = (Q_{o ст} l _раб q_{v раб})/( l _ст q_{v ст})                                                         (6)             

Q_{o раб} =(230*0,82*2972)/(0,73*2144)=358,1кВт

l _раб =0.82 при p = 1,875 / 0,36= 5,2

q_{0 раб} =1470-400=1070 кДж/кг

q_{v раб} = 1070/ 0,36= 2972кДж/м³.

2. Q_{o раб}= l _раб q_{v раб} V_h                                                                               (7)  

Q_{o раб} =0,82*2972*0,147=358,2 кВт       

Определение основных параметров ХМ при различных температурах кипения

Массовый расход рабочего вещества, кг/с [4. стр. 113]

G_ха = Q_o / q_o                                         (8)         

Адиабатная работа, кДж/кг [5. стр. 9] ^оС

                                    l_ад= i₂ – i_1`                                                        (9)                          

Адиабатная мощность компрессора, кВт:

N_ад = G_ха × l_ад                                                    (10)

Индикаторная мощность в рабочем режиме, кВт:

N_i = N_ад / h_i,                                              (11)                                  

 где h_i = 0,85 — индикаторный КПД [5. стр 106. рис.2.3.]

Эффективная мощность, кВт [2. стр114]

N_е = N_i /h_мех                                                (12)

Электрическая мощность, кВт [4. стр 115]

N_эл= N_e/h_эд                                                     (13)             

где h_эд=0,9 – КПД электродвигателя;

 

Эффективный холодильный коэффициент [4. стр133]

e_е = Q_o / N_e                                                     (14) 

по расчетным формулам были получены значения параметров для разных температур кипения и сведены в таблицу 2        

                                                                                                   Таблица №2

Основные параметры ХМ  при разных температурах кипения

 

t0	p	l	q0	qv	Q0
-15	7,8	0,76	1050	2000	223,1
-10	6,5	0,78	1060	2409	276,2
-5	5,2	0,82	1070	2972	358,1
0	4,3	0,83	1080	3600	439,2
5	3,8	0,82	1090	4360	525,6
Gxa	lад	Nад	Ne	Nэл	e
0,213	320	68,1	89,0	98,9	2,25
0,261	285	74,3	98,2	109,2	2,53
0,335	250	83,6	109,3	121,5	2,95
0,410	215	87,5	115,7	128,5	3,42
0,480	180	86,8	114,8	127,6	4,12