Анализ основных направлений снижения интенсивности массовых потоков рабочего тела через неплотности рабочей камеры поршневой длинноходовой тихоходной компрессорной ступени

Рассмотрены рабочие процессы и интегральные характеристики поршневых длинноходовых тихоходных компрессорных ступеней. В качестве объектов сравнения рассматривались известные технологии повышения коэффициента подачи: подбор основных размеров и параметров ступени; изменение размеров и конструкции клапанов, применение эластомерных конструкционных материалов; изменение конструкции цилиндропоршневого уплотнения; изменение компоновки клапана всасывания в рабочей камере. В качестве интегральных показателей рассмотрены индикаторный КПД, коэффициент подачи и коэффициент герметичности, а также температура нагнетания. В качестве независимых параметров рассмотрены: параметры состояния рабочего тела на всасывании, давление нагнетания, основные размеры и параметры ступени, расстояние от клапана всасывания до верхней мертвой точки, диаметры седла клапанов всасывания и нагнетания, а также физико-механические свойства конструкционных материалов.

Выполнен сравнительный анализ эффективности рабочего процесса рассматриваемой ступени при использовании различных технологий снижения интенсивности массообмена через неплотности рабочей камеры поршневой тихоходной длинноходовой ступени. Проведена оценка достижимой величины коэффициента подачи при комбинированном применении различных технологий. Исследованы особенности рабочих процессов рассматриваемого объекта и взаимосвязь интенсивности массовых потоков рабочего газа через неплотности рабочей камеры ступени с применяемыми технологиями. Представленные результаты теоретического анализа отражают характер изменения интегральных характеристик ступени в зависимости от применяемых технологий снижения интенсивности массообмена через неплотности рабочей камеры рассматриваемой ступени.

Ключевые слова: поршневой компрессор, тихоходная длинноходовая ступень, рабочие процессы, математическое моделирование, утечки, коэффициент подачи, клапаны, уплотнения, основные размеры и параметры.