Gidravlikaning o’rganish sohasi va tarixi suyuqliklarning modellari haqida

13.5.Porshenli kompressorlar


Porshenli kompressorlar siqish darajasiga qarab bir va ko’p bosqichli, Shuningdek ishlatish printsipiga ko’ra bir va ikki tomonlama harakat qiluvchi bo’ladi.
Bir bosqichli porshenli kompressorning tuzilishi xuddi porshenli nasosning tuzilishiga o’xshash (14.4-rasm). Porshen silindrda o’ngga va chapga krivoship mexanizmi yordamida qaytar-ilgarilanma harakat qiladi. Porshen silindrning ichki devoriga zich qilib o’rnatiladi va silindr bo’shlig’ini ikki qismga bo’lib turadi.

13.4-rasm.

Porshen chapdan o’ngga tomon ilgarilanma harakat qilganida so’rish klapani ochilib silindr gazga to’ladi, orqaga qaytganida esa silindrdagi gazning siqilishi natijasida bosim orta borib, uzatilish chizig’idagi bosimga teng bo’lganda, uzatuvchi klapan ochilib gaz uzatila boshlaydi. Gaz siqilganda uning temperaturasi ko’tariladi, qizigan gaz yog’lab turuvchi moyni kuydirib yubormasligi uchun silindrning devori uzluksiz suv bilan sovitib turiladi.

Bir bosqichli kompressorning unumdorligi kam bo’lganligi uchun ikki tomonlama harakatlanuvchi porshenli kompressorlar ko’p ishlatiladi. Bu kompressorlarda silindrdagi gaz porshening ikkala qismida (chap va o’ng) siqiladi; ularda ikkita so’rish va ikkita uzatish klapani bor (14.5-rasm). Porshen krivoship-shatunli mexanizm yordamida ilgarilanma harakat qiladi. Val bir marta aylanganida silindrga gaz ikki marta suriladi va ikki marta uzatiladi.Kompressorning unumdorligi bir tomonlama ishlaydigan kompressorlarnikiga qaraganda deyarli ikki marta ko’p.
Bir bosqichli kompressorlarning unumdorligini oshirish hamda gazlarning siqilish darajasi 0,4...0,6 MPa bo’lishi uchun ko’p silindrli bir va ikki tomonlama siqadigan kompressorlar ishlatiladi.

13.5-rasm. Ikki tomonlama harakatlanuvchi bir silindrli kompressor.

Bu kompressorda gaz birinchi silindrdan keyingi silindrga o’tgani sari bosimi ko’tarilib boradi. Kompressorlarning porsheni umumiy bir ish valiga o’rnatilgan. Gazning siqilishi natijasida uning temperaturasi bir silindrdan ikkinchi silindrga o’tganidaortib boradi. Shu sababli ikkita silindr orasiga sovitkichlar o’rnatiladi. Bu kompressorlarda porshenlar parallel ishlaydi va silindr ketma-ket yoki parallel bitta o’qqa o’rnatiladi.
Gaz T₁ temperatura bilan r₁ bosimda so’rish quvuri orqali birinchi silindrga kirib, porshen yordamida r₂ bosimgacha siqiladi, o’rtadagi sovitkichda sovitilgan gaz ikkinchi silindrga kirib, porshen yordamida r₂ yoki kerakli bosimgacha siqiladi va uzatish klapani orqali uzatiladi.
Porshenli kompressorlarning ishlashini tekshirib turish hamda porshen bir marta aylanganda gazlarning so’rilish va uzatilish vaqtidagi bosim bilan hajmining o’zaro bog’lanishi indikator diagrammasida kayd qilinadi. Ideal kompressorning ishlashini xuddi porshenli nasosni ishlash indikator diagrammasi (14.2-rasm) dagidek ifodalash mumkin.
Gazlar bir bosqichli ideal kompressorda siqilganida protsess ning nazariy xarakteristikasi-bosim bilan hajmning bog’lanishi indikator digrammasi abcd yuza bilan tasvirlanadi; ab-so’rish jarayoni; bc–siqish jarayoni; cd-haydash jarayoni.
Nazariy jarayonda kompressorlarning porsheni chap chekka holatida silindr qopqog’iga taqalib kelib, qoldiq hajm hosil qilmaydi. qoldiq hajm bo’lmagani uchun gaz uzatilgandan so’ng, shu vaqtdayoq gaz so’riladi (b,d nuqtalar). Real kompressorlarda biror holatni egallagan porshen bilan silindr qopqog’i orasida doimo muayyan hajm qoladi va u qoldiq hajm deyiladi. qoldiq hajm silindr hajmining 3-5% ini tashkil qiladi va u ortishi bilan kompressorning unumi pasayadi. Gaz uzatilgandan keyin u yana so’rilishi uchun va qoldiq hajmda qolgan gazning bosim so’rish vaqtidagi siqilmagan gazning teng bo’lishi uchun u kengayishi kerak. Diagrammada qoldiq hajmning miqdori V_k bilan ifodalangan.
Porshen silindrda chapdan o’ngga harakat qilganida qoldiq hajmdagi gaz kengayadi, uning hajmi kattalashib bosimi so’rish vaqtidagi bosimga nisbatan kamroq bo’lguncha pasayadi, bu protsess grafikda ad chiziq bilan tasvirlangan: a nuqtada bosimlar farqi borligi tufayli so’rish klapani ochilib gaz silindrga kira boshlaydi, porshen silindrning o’ng tomonining oxiriga borguncha ab chiziqda so’rish protsessi ketadi. Porshen silindrning o’ng tomonidan chapga harakat qilganda so’rish klapani yopilib gaz politropik protsessda siqiladi, bu protsess diagrammada bc chiziq orqali tasvirlangan. Bunda gazning bosimi uzatish Quvursdagi bosimga nisbatan yuqori bo’lganligi uchun uzatish klapani ochiladi (s nuqta). Uzatish protsessi cd chiziq bilan ifodalangan.
Xuddi Shuningdek, diagrammada punktir chiziq bilan gazlarni siqishdagi nazariy izotermik protsess bc’ chiziq va adiabatik protsess bc’’ chiziq bilan tasvirlangan.
Gazlar siqilganda bajarilgan ishning qiymati shu diagrammada tasvirlangan protsesslarning yuzasi bilan o’lchanadi. Gazlar izotermik protsessda siqilganda eng kam, adiabatik protsessda siqilganda esa eng ko’p ish bajarilishi diagrammadan ko’rinib turibdi. Demak, bu diagramma orqali kompressorlarning ish unumdorligini ham aniqlash mumkin.
Porshenli kompressorlarning unumdorligi vaqt birligi ichida uzatilgan gaz hajmiga teng:
V_c =  V_p

bu yerda V_p -so’rilayotgan gazning hajmi. Bu hajm kesmaga proportsional bo’lib, ish silindr hajmining ulushiga teng; -uzatish koeffitsiyenti, kompressorning ish unumdorligidagi barcha sarflarni hisobga oladi:

 = ₀  _r  _t
₀ - qoldiq hajmdagi gazning kengayishi natijasida silindr foydali hajmning kamayishini hisobga oluvchi koeffitsiyent;
 _r - uzatilayotgan gazning zich yopilmagan porshen klapanlari va salьniklari orqali sarflanishidagi unumdorlikning kamayishini hisobga oluvchi geometrik koeffitsiyent;
 _t - termik koeffitsiyent, surilayotgan gazning silindrning issiq devorlariga tegishi natijasida va qoldiq hajmdagi issiq gaz bilan aralashib kengayishi hisobiga unumdorlikning kamayishini ko’rsatadi.