Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Классификация основных процессов химической технологии
В зависимости от законов, которые определяют скорость протекания процессов, их подразделяют на пять групп:
Все процессы по способу организации подразделяются на периодические, непрерывные и комбинированные. Периодические процессы протекают в одном аппарате, но в разное время. Непрерывные процессы протекают одновременно, но разнесены в пространстве.
Процессы химической технологии бывают стационарными (установившимися) и нестационарными (неустановившимися).
Если параметры (температура, давление и др.) процесса меняются с изменением пространственных координат в аппарате, оставаясь в каждой точке (пространства) аппарата постоянными во времени – установившийся процесс.
Если параметры процесса являются функциями координат и изменяются в каждой точке во времени – неустановившийся процесс.
Комбинированный процесс представляет собой либо непрерывный процесс, отдельные стадии которого проводятся периодически, либо такой периодический процесс, одна или несколько стадий, которого проводятся непрерывно.
Большинство химико-технологических процессов включают несколько последовательных стадий. Обычно одна из стадий протекает медленнее остальных, лимитируя скорость протекания всего процесса. Чтобы увеличить общую скорость процесса, надо воздействовать, прежде всего, на лимитирующую стадию. Если стадии процесса протекают параллельно, то воздействовать нужно на самую производительную стадию, так как она лимитирующая. Знание лимитирующей стадии процесса позволяет упростить описание процесса и интенсифицировать процесс.
7.1 Насосы.
Насосами называются гидравлические машины, в которых энергия двигателя передается перемещаемой жидкости вследствие повышения ее гидродинамического напора (давления).
7.1.1 Классификация насосов и их основные характеристики.
Различают насосы двух основных типов: динамические и объемные.
В динамических насосах жидкость перемещается при воздействии сил на незамкнутый объем жидкости, который непрерывно сообщается со входом в насос и выходом из него.
В объемных насосах жидкость перемещается (вытесняется) при периодическом изменении замкнутого объема жидкости, который периодически сообщается со входом и выходом из него.
Динамические насосы по виду сил, действующих на жидкость, подразделяются на лопастные и насосы трения.
К лопастным относятся насосы, в которых энергия передается жидкости при обтекании лопастей вращающегося рабочего колеса (или нескольких колес) насоса. Лопастные насосы, в свою очередь, делятся на центробежные и осевые, причем в центробежных насосах жидкость движется через рабочее колесо от его центра к периферии, а в осевых - в направлении оси колеса.
Насосы трения представляют собой насосы, в которых жидкость перемещается преимущественно под воздействием сил трения. К ним относятся в частности вихревые и струйные насосы.
Объемные насосы это такие, в которых жидкость, вытесняется из замкнутого пространства телом, движущимся возвратно-поступательно (поршневые, плунжерные, диафрагмовые насосы) или имеющим вращательные движения (шестеренные, пластинчатые, винтовые насосы).
Основные параметры насосов. Основными параметрами насоса любого типа являются производительность, напор и мощность. Производительность, или подача, (м3/сек) определяется объемом жидкости, подаваемой насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени. Напор Н (м) характеризует удельную энергию, которая сообщается насосом единице веса перекачиваемой жидкости. Этот параметр показывает, насколько возрастает энергия жидкости при прохождении ее через насос и определяется с помощью уравнения Бернулли. Напор можно представить как высоту, на которую может быть поднят 1 кг перекачиваемой жидкости за счет энергии, сообщаемой ей насосом. Поэтому напор не зависит от плотности перекачиваемой жидкости. Полезная мощность Nп, затрачиваемая насосом на сообщение жидкости энергии, равна произведению удельной энергии Н на весовой расход жидкости:
(7.1)
Мощность на валу Nв больше полезной мощности в связи с потерями энергии в насосе, которые учитываются коэффициентом полезного действия (к.п.д.) насоса н :
(7.2)
Коэффициент полезного действия характеризует совершенство конструкции и экономичность эксплуатации насоса. Величина отражает относительные потери мощности в самом насосе и выражается произведением
(7.3)
В выражение (7.3) входят величины: - коэффициент подачи, или объемный к.п.д., представляющий собой отношение действительной производительности насоса к теоретической (учитывает потери производительности при утечках жидкости через зазоры и сальники насоса, а также вследствие неодновременного перекрытия клапанов и выделении воздуха из перекачиваемой жидкости при давлении ниже атмосферного во время всасывания); - гидравлический к.п.д. - отношение действительного напора насоса к теоретическому (учитывает потери напора при движении жидкости через насос); - механический к.п.д., характеризующий потери мощности на механическое трение в насосе (в подшипниках, сальниках и т.д.).
Значение зависит от конструкции и степени износа насоса и в среднем составляет: для центробежных насосов 0,6 0,7; для поршневых насосов 0,8 0,9; для совершенных центробежных насосов большой производительности 0,93 0,95.
7.1.2 Динамические насосы
Центробежные насосы относятся к динамическим насосам, в них всасывание и нагнетание жидкости происходит равномерно и непрерывно под действием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса с лопатками, заключенного в спиралеобразном корпусе.
В одноступенчатом центробежном насосе (рис.7.2) жидкость из всасывающего трубопровода 5 поступает вдоль оси рабочего колеса 3 в корпус 1 насоса и, попадая на лопатки, приобретает вращательное движение.
Центробежная сила отбрасывает жидкость в спиралеобразный канал переменного сечения между корпусом и рабочим колесом, в котором скорость жидкости уменьшается до значения, равного скорости в нагнетательном трубопроводе 2. При этом, как следует из уравнения Бернулли, происходит преобразование кинетической энергии потока жидкости (динамического напора) в статический напор, что обеспечивает повышение давления жидкости. На входе в рабочее колесо создается пониженное давление, и жидкость из приемной емкости непрерывно поступает в насос. Давление, развиваемое центробежным насосом, зависит от вращения рабочего колеса. Вследствие значительных зазоров между колесом и корпусом насоса разрежение, возникающее при вращении колеса, недостаточно для подъема жидкости по всасывающему трубопроводу, если он и корпус насоса не залиты жидкостью. Поэтому перед пуском центробежный насос заливают перекачиваемой жидкостью. Чтобы жидкость не выливалась из насоса и всасывающего трубопровода при заливке насоса или при кратковременных остановках его, на конце всасывающей трубы, снабженной фильтром 7, погруженном в жидкость, устанавливают обратный клапан 6. Напор одноступенчатых центробежных насосов (с одним рабочим колесом) ограничен. Для создания более высоких напоров применяют многоступенчатые насосы, имеющие несколько рабочих колес в общем корпусе, расположенных последовательно на одном валу. Жидкость, выходящая из первого колеса, поступает по специальному отводному каналу в корпусе на второе колесо, где ей сообщается дополнительная энергия, из второго колеса через отводной канал в третье колесо и т.д. Таким образом, ориентировочно (без учета потерь) можно считать, что напор многоступенчатого насоса равен напору одного колеса, умноженному на число колес. Число рабочих колес в многоступенчатом насосе обычно не превышает пяти.
Рис.7.2. Схема центробежного насоса:
1 – корпус; 2 – нагнетательный трубопровод; 3 – рабочее колесо; 4 – вал; 5 – всасывающий трубопровод; 6 – обратный клапан; 7 – фильтр.
Характеристики насосов. Графические зависимости напора Н, мощности на валу Nв и к.п.д. насоса н называются характеристиками насоса (рис.7.6). Эти зависимости получают при испытании центробежных насосов, изменяя степень открытия задвижки на нагнетательном трубопроводе; они приводятся в каталогах на насосы. Из рисунка 7.6 следует, что с увеличением производительности при n = const напор насоса уменьшается, потребляемая мощность возрастает, а к.п.д. проходит через максимум.
Рис.7.6. Характеристика центробежного насоса
Небольшой начальный участок H = f(), где напор слегка возрастает с увеличением производительности, соответствует неустойчивой работе насоса. Насос потребляет наименьшую мощность при закрытой напорной задвижке (при = 0). По этому пуск центробежных насосов во избежании перегрузки двигателя производят именно при закрытой задвижке. Наиболее благоприятный режим эксплуатации центробежного насоса при данном числе оборотов соответствует максимуму на кривой н = f().
Для выбора рабочего режима насоса пользуются универсальными характеристиками, на которых в графической форме представлена связь между напором, производительностью, числом оборотов и к.п.д. Для построения универсальных характеристик требуются испытания насоса при разных числах оборотов и построение серии главных характеристик при n = const, а также кривых н = f(). Совокупность серии главных характеристик и линий равных к.п.д. и составляет универсальную характеристику центробежного насоса (см. рис.7.7). Линия а - а соответствует максимальным значениям к.п.д. при данном числе оборотов рабочего колеса.
Рис.7.7. Универсальная характеристика центробежного насоса.
Работа насосов на сеть. При выборе насоса необходимо учитывать характеристику сети, т.е. трубопровода и аппаратов, через которые транспортируется жидкость.
Характеристика сети выражает зависимость между объемным расходом жидкости и потребным напором Нп, необходимым для перемещения жидкости по данной сети. Напор Нп может быть определен как сумма геометрической высоты подачи Нг и потерь напора hп. Потери напора определяют по зависимости
(7.27)
где k - коэффициент производительности, который учитывает как полное гидравлическое сопротивление трубопровода, так и аппаратов, с которыми соединен трубопровод.
Допустим, что потери напора рассчитываются только для трубопровода. В этом случае они будут:
Площадь поперечного сечения трубопровода равна S, тогда при известной средней скорости жидкости в трубопроводе , ее расход будет = S. Заменяя в уравнении для hп скорость через расход, получим зависимость для определения k, т.е.
Характеристика сети выражается зависимостью, представляющей собой уравнение параболы:
(7.28)
Совмещение характеристик сети и насоса показано на рис.7.8. Точка А пересечения этих характеристик называется рабочей точкой. Она отвечает наибольшей производительности насоса при его работе на данную сеть. Насос должен быть выбран так, чтобы рабочая точка соответствовала требуемым производительности и напору в области наибольших к.п.д
Струйные насосы. Струйные насосы развивают низкий напор и применяются для нагнетания жидкостей (инжекторы) и всасывания их (эжекторы). Схема струйного насоса представлена на рис.7.12.
Рис.7.12. Схема струйного насоса:
1 - сопло; 2 - камера смешения; 3 - конфузор; 4 - горловина; 5 - диффузор; 6 - всасывающий патрубок; - расход рабочей (инжектирующей) жидкости - расход засасываемой (инжектируемой) жидкости; - суммарный расход жидкой смеси, уходящей из насоса.
Принцип действия струйных насосов основан на использовании для отсасывания и подачи жидкости кинетической энергии рабочей жидкости, которая с большой скоростью из сопла (1) поступает в конфузор (3) и создает разрежение в камере смешения (2). За счет разрежения в камеру смешения поступает засасываемая жидкость и, в результате трения, смешивается в конфузоре с рабочей жидкостью. Смесь жидкостей движется по конфузору (3) с увеличивающейся скоростью, при этом, в соответствии с уравнением Бернулли, уменьшается ее статическое давление. При движении жидкости в диффузоре (5), скорость жидкости уменьшается, но увеличивается ее давление, жидкость поступает в нагнетательный трубопровод. В качестве рабочей жидкости в струйных насосах может использоваться газ или пар.
Достоинством струйных насосов является простота их конструкции, а их недостаток - низкий коэффициент полезного действия (0,1 - 0,25).
Газлифты (эрлифты). Газлифты - это газовые (чаще воздушные) подъемники, действующие при помощи сжатого газа. Действие газлифта основано на создании разности плотностей жидкости и газожидкостной системы в двух сообщающихся сосудах. Схема газлифта показана на рис.7.13.
Рис.7.13. Схема газлифта:
1 - труба для подачи сжатого газ; 2 - распределитель газа; 3 - подъемная труба; 4 - отбойник (для отделения газа от жидкости); 5 - сборник жидкости; h1 -высота столба поднимаемой жидкости; h2 - высота барботажного слоя над уровнем чистой жидкости; H = h1 + h2 - высота подъемной трубы.
Условие равновесия сообщающихся сосудов для данного случая будет
Из уравнения равновесия можно определить высоту подъема жидкости
Здесь ж - плотность чистой жидкости, см - плотность газожидкостной системы в подъемной трубе. Простота устройства - достоинство газлифтов, а недостаток - низкий к.п.д.(20 - 30%).
7.1.3 Объемные насосы.
Принцип действия и типы поршневых насосов. Поршневые насосы относятся к объемным насосам. На рис.7.14 приведена схема поршневого насоса простого (одинарного) действия.
Рис.7.14. Схема поршневого насоса:
1 - цилиндр, 2 - поршень, 3 - всасывающей клапан, 4 - нагнетательный клапан,
5 - шток, 6 - ползун, 7 - шатун, 8 - кривошип, 9 - маховик.
В поршневом насосе всасывание и нагнетание жидкости происходит при возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре насоса. При движении поршня вправо в замкнутом пространстве цилиндра создается разрежение. Под действием разности давлений в приемной емкости и цилиндре жидкость поднимается по всасывающему трубопроводу и поступает в цилиндр через открывающийся при этом всасывающий клапан. Нагнетательный клапан при ходе поршня вправо закрыт, т.к. на него действует сила давления жидкости, находящейся в нагнетательном трубопроводе. При ходе поршня влево в цилиндре возникает давление, под действием которого закрывается всасывающий клапан и открывается нагнетательный клапан. Жидкость через нагнетательный клапан поступает в напорный трубопровод. Всасывание и нагнетание жидкости поршневым насосом простого действия происходит неравномерно: всасывание - при движении поршня слева направо, нагнетание - при обратном направлении движения поршня. В данном случае за два хода поршня жидкость один раз всасывается и один раз нагнетается.
Поршень насоса приводится в движение кривошипно-шатунным механизмом, преобразующим вращательное движение вала, на котором установлен кривошип, в возвратно-поступательное движение поршня.
В зависимости от конструкции поршня различают собственно поршневые и плунжерные насосы. В поршневых насосах основным рабочим органом является поршень, снабженный уплотнительными кольцами, пришлифованными к внутренней поверхности цилиндра. Плунжер не имеет уплотнительных колец и отличается от поршня значительно большим отношением длины к диаметру.
По числу всасываний или нагнетаний, осуществляемых за один оборот кривошипа или за два хода поршня, насосы делятся на насосы простого (рис.7.14) и двойного (рис.7.15) действия. Более равномерной подачей, чем насосы простого действия обладают насосы двойного действия, которые имеют четыре клапана: два всасывающих и два нагнетательных. При ходе поршня 2 вправо жидкость всасывается в левую часть цилиндра 1 через всасывающий клапан 3 и одновременно через нагнетательный клапан 6 поступает из правой части цилиндра в напорный трубопровод; при обратном ходе поршня всасывание в правой части цилиндра через всасывающий клапан 4, а нагнетание в левой части цилиндра через клапан 5.
|
Рис.7.15. Схема поршневого насоса двойного действия: 1 – цилиндр; 2 – поршень; 3, 4 – всасывающие клапаны; 5, 6 – нагнетательные клапаны. |
Рис.7.16. Схема дифференциального плунжерного насоса: 1 – плунжер; 2, 3 – цилиндры; 4, 5 – всасывающий нагнетательный клапаны; 6 – сальниковые уплотнители. |
Таким образом, в насосах двойного действия всасывание и нагнетание происходят при каждом ходе поршня, вследствие чего производительность насосов этого типа больше и подача равномернее, чем у насосов простого действия.
На рис.7.16 представлена схема дифференциального плунжерного насоса. Работает насос следующим образом. При движении плунжера влево закрывается всасывающий клапан 4 и открывается нагнетательный клапан 5, через который часть жидкости проходит в нагнетательный трубопровод, а вторая часть в правый цилиндр 3. При движении плунжера в право закрывается нагнетательный 5 и открывается всасывающий клапан 4, при этом из всасывающего трубопровода жидкость поступает в цилиндр 2; в то же время жидкость плунжером вытесняется из цилиндра 3 и поступает в нагнетательный трубопровод. Таким образом, за один оборот кривошипа всасывается жидкость один раз (при ходе плунжера вправо). В нагнетательную трубу, этот объем жидкости подается за два приема (ход плунжера влево и ход вправо). Следовательно, дифференциальный насос работает на всасывающей стороне как насос одинарного действия, а на нагнетательной стороне - как насос двойного действия. По сравнению с насосом одинарного действия преимуществом дифференциального насоса является большая равномерность подачи. В отличие от поршневых насосов уплотнение в плунжерных достигается с помощью сальников, что является определенным преимуществом, так как не требует столь тщательной обработки поверхности цилиндра и позволяет перекачивать загрязненные жидкости.
Диафрагмовые насосы. Диафрагмовые (мембранные) насосы применяются для перекачивания жидкостей, химически действующих на рабочие органы насоса. В таких насосах роль поршня выполняет упругая диафрагма - мембрана. На рис. 7.21 дана схема мембранного насоса.
Рис.7.21. Схема диафрагмового насоса:
1 - корпус; 2 - диафрагма (мембрана); 3 - цилиндр; 4 - плунжер; 5 - клапаны; 6, 7 - всасывающий и нагнетательный патрубки; 8 - сальниковые уплотнители.
Цилиндр (3), в котором возвратно - поступательно движется плунжер (4), заполнен неагрессивной жидкостью. При его движении вверх происходит изменение объема камеры перед диафрагмой и давления жидкости в ней, которое передается через мембрану перекачиваемой жидкости. При этом всасывающий клапан поднимается и через него происходит засасывание агрессивной жидкости в клапанную коробку и в освободившийся объем перед мембранной. При обратном ходе плунжера давление неагрессивной жидкости под плунжером возрастает и мембрана вследствие этого движется влево. Всасывающий клапан в клапанной коробке закрывается и открывается нагнетательный клапан, а агрессивная жидкость через патрубок (7) перекачивается в нагнетательный трубопровод.
Клапанная коробка и клапаны изготавливаются из химически стойких материалов; упругая диафрагма - из каучука или стали.
Объемные роторные насосы работают как и поршневые по принципу вытеснения жидкости. В отличие от поршневых насосов в конструкции роторных насосов всасывающих и нагнетательных клапанов нет. Главными частями роторного насоса являются: статор или неподвижная часть насоса; ротор, вращающийся от ведущего вала, и вытеснители, вращающиеся вместе с ротором.
В зависимости от вида вытеснителей роторные насосы бывают шестеренные, пластинчатые и винтовые.
Шестеренные насосы. Наиболее простым и распространенным из роторных насосов является шестеренный насос, схема которого представлена на рис.7.22.
.
Рис.7.22. Схема шестеренного насоса:
1 - корпус; 2,3 - шестерни; 4, 5 - всасывающий и нагнетательный патрубки.
Рабочей частью насоса являются две шестерни с внешним зацеплением, плотно охватываемые корпусом насоса. Ведущая шестерня получает вращение от двигателя, другая шестерня, вращающаяся в противоположную сторону, является ведомой. Направление вращения шестерен на рис.7.22 показано стрелками. При вращении шестерен жидкость захватывается впадинами между зубьями и переносится ими из области всасывания в область нагнетания, где затем она вытесняется из впадин, когда зубья вступают в зацепленье, и проталкивается в нагнетательный патрубок 5. Во время вращения зубчатых шестерен всасывание жидкости происходит с той стороны, где зубья выходят из зацепления.
Эти насосы отличаются равномерностью подачи и могут работать при больших числах оборотов, достигая 50 об/с. Они могут перекачивать сильно вязкие и густые жидкости. Шестеренные насосы обладают реверсивностью, т.е. при изменении направления вращения шестерен области всасывания и нагнетания меняются местами. Объемный к.п.д шестеренного насоса достигает 0,7 - 0,9.
Пневматический насос Монтежю. Пневматические насосы относятся к объемным насосам и работают по принципу вытеснения из резервуара жидкости газом (воздухом). Схема такого насоса показана на рис.7.25.
Рис.7.25. Схема пневматического насоса Монтежю:
1 - резервуар; 2 - кран для впуска жидкости в резервуар; 3 - кран для выпуска воздуха из резервуара; 4 - кран для впуска сжатого воздуха; 5 - кран на нагнетательной трубе.
Насос Монтежю работает следующим образом. Жидкость поступает в резервуар 1 самотеком через кран 2. В это же время должен быть открыт кран 3, через который удаляется воздух из резервуара. Когда резервуар наполнится жидкостью краны 2 и 3 закрывают, а краны 4 и 5 открывают. Через кран 4 поступает сжатый воздух и вытесняет жидкость через кран 5 в нагнетательный трубопровод. Насос Монтежю является насосом периодического действия, так как после удаления жидкости из резервуара цикл его работы снова повторяется. Насос этот применяется для перекачивания небольших объемов химически агрессивных жидкостей. Он прост по конструкции, но имеет низкий к.п.д. (0,1 - 0,25).
7.1.4 Сравнительный анализ работы насосов различных типов.
Рассмотренные ранее типы насосов различны по сложности конструктивного оформления, по принципу действия, по производительности и развиваемому напору и их взаимному влиянию, по величине коэффициента полезного действия, по металлоемкости, по непрерывности подачи и т.д. Указанные факторы определяют достоинства и недостатки насосов и их область применения.
Центробежные насосы. Наибольшее распространение в химической промышленности получили центробежные насосы, характеризуемые рядом положительных качеств. К ним относятся: высокая производительность и равномерность подачи, компактность и быстроходность (возможность непосредственного присоединения к электродвигателю); простота устройства, что позволяет изготавливать их из химически стойких, трудно поддающихся механической обработке материалов (например, ферросилида, керамики и т.д); возможность перекачивания жидкостей, содержащих твердые взвешенные частицы, благодаря большим зазорам между лопатками; возможность установки на легких фундаментах.
К.п.д. наиболее крупных центробежных насосов достигает 0,95 (к.п.д. поршневых насосов 0,9). Однако центробежные насосы небольшой и средней производительности имеют к.п.д. на 10 - 15% ниже, чем поршневые.
К недостаткам центробежных насосов следует отнести относительно низкие напоры, а также уменьшение производительности при увеличении сопротивления сети и резкое снижение к.п.д. при уменьшении производительности.
Осевые насосы применяются для перемещения больших объемов жидкостей при относительно невысоких напорах, т.е. по сравнению с центробежными насосами осевые насосы имеют значительно большую подачу, но меньший напор. К.п.д. высокопроизводительных осевых насосов достигает 0,9 и выше.
Вихревые насосы. Достоинством вихревых насосов по сравнению с центробежными является то, что при равных размерах рабочего колеса и угловой скорости, вихревые насосы развивают значительно больший напор, чем центробежные.
Недостатком вихревых насосов является сравнительно невысокий к.п.д. и быстрый износ их деталей при работе с загрязненными жидкостями.
Струйные насосы и газлифты. Струйные насосы просты по устройству, надежны в работе, что является их достоинством. Применяются для откачки воды из скважин, для смешения холодной и горячей воды теплофикационных сетей, а также там, где недопустимо наличие трущихся деталей в насосе.
К недостаткам струйных насосов относятся низкая величина к.п.д. из - за потерь напора в самом насосе и большой расход рабочей жидкости под давлением. Следует учитывать и то, что их можно применять только в том случае, если допустимо смешение рабочей и перекачиваемой жидкостей.
Газлифты просты по устройству и надежны в работе. Они применяются для подъема жидкости из глубоких скважин. В химической промышленности - для осуществления ряда процессов взаимодействия газов и жидкости при ее интенсивной циркуляции, а также для подачи агрессивных жидкостей. Основным недостатком газлифтов является их низкий к.п.д.
Поршневые насосы. Положительными качествами поршневых насосов являются: независимость их производительности от развиваемого напора, т.е. возможность подачи небольших количеств жидкости под высоким давлением; осуществление их пуска в ход без предварительной заливки всасывающего трубопровода; высокий к.п.д.
Поршневые насосы обладают рядом недостатков, ограничивающих область их применения. К основным недостаткам относятся: 1 - громоздкость, большая металлоемкость и высокая стоимость, сложность их конструкции; 2 - возвратно - поступательное движение поршня, вызывающее необходимость применения для их привода кривошипно - шатунного механизма и монтажа насосов на тяжелых фундаментах; 3 - большая занимаемая площадь; 4 - наличие клапанов, требующих постоянного ухода и ремонта, а также исключающих возможность перекачивание жидкостей, содержащих взвешенные твердые частицы; 5 - неравномерность всасывания и нагнетания жидкости.
Производительность поршневых насосов по причинам конструктивного характера обычно ограничена примерно 0,04 м3/с.
Поршневые насосы применяют лишь при сравнительно небольших подачах и высоких давлениях, для перекачивания вязких жидкостей, для дозировки жидких сред.
Разновидностью поршневого насоса одинарного действия является мембранные насосы, которые применяются для перекачивания агрессивных и загрязненных жидкостей.
Роторные насосы. Основными отличиями роторных насосов от поршневых и их достоинствами являются: отсутствие клапанов, простота привода насоса от двигателя и равномерность подачи.
Шестеренные насосы могут работать с сильновязкими и густыми жидкостями. Недостатками насоса являются низкий к.п.д. насоса (0,6 - 0,7), небольшая производительность и высокие требования к чистоте перекачиваемой жидкости.
Пластинчатые насосы применяются также для перекачки чистых и вязких жидкостей, но в отличие от шестеренных, они имеют большую производительность.
Винтовые насосы применяются для перекачивания чистых и вязких жидкостей. Эти насосы быстроходны, бесшумны, компакты. Производительность их не изменяется практически при изменении давления и достигает 0,1 м3/с; развиваемое давление 30 МПа, частота вращения 330 об/с. К.п.д. этих насосов достаточно высок и лежит в пределах 0,75 - 0,80.
В химической промышленности широко распространенны процессы, которые осуществляются в газовой фазе при давлениях значительно отличающихся от атмосферного. Интервал этих давлений лежит в пределах от 10-3 до 1010 Па. В этих условиях при сжатии и транспортировании газов следует учитывать их сжимаемость, т.е. изменение плотности или удельного объема , что приводит к изменению внутренней энергии газа и его температуры.
Машины, предназначенные для сжатия и перемещения газов, называются компрессорными машинами.
основные характеристики.
Основными характеристиками компрессорных машин являются: производительность (объемный расход всасываемого газа), степень сжатия , мощность на валу компрессора Nв.
Степенью сжатия называется отношение конечного давления p2, создаваемого компрессорной машиной, к начальному давлению p1, при котором происходит всасывание газа .
В зависимости от степени сжатия различают следующие типы компрессорных машин:
Поскольку в вентиляторах степень сжатия мала, изменением плотности газа можно пренебречь.
В зависимости от величины абсолютного давления компрессорные машины делятся на: вакуумные (начальное давление ниже атмосферного) их еще называют вакуумными насосами; низкого давления (конечное давление газа 0.115 - 1.0 МПа), высокого ( конечное давление 1.0 - 100 МПа) и сверхвысокого (конечное давление свыше 100 МПа).
По способу сжатия газа компрессорные машины подразделяются на две группы: объемные и динамические.
В объемных компрессорах процесс сжатия газа происходит при периодическом изменении объема, занимаемого газом. В конструктивном отношении их подразделяют на поршневые и роторные.
В динамических компрессорах процесс сжатия происходит под действием непрерывного создания ускорений в движущемся потоке газа. Конструктивно их делят на центробежные и осевые.
Процессы сжатия газов. (Термодинамические основы). Конечное давление газа при сжатии зависит от условий теплообмена газа с окружающей средой. Теоретически возможны два предельных случая сжатия:
1). все выделяющееся при сжатии тепло полностью отводится и температура газа при сжатии остается неизменной - изотермический процесс;
2). теплообмен газа с окружающей средой полностью отсутствует и все выделяющееся при сжатии тепло затрачивается на повышение внутренней энергии газа, повышая его температуру - адиабатный процесс.
В действительности сжатие газа лишь в большей или меньшей степени приближается к одному из этих теоретических процессов. При сжатии газа наряду с изменением его объема и давления происходит изменение температуры и одновременно часть выделяющегося тепла отводится в окружающую среду. Такой процесс сжатия называется политропным.
Для идеальных газов, подчиняющихся уравнению состояния Менделеева - Клапейрона,
(7.42)
вышеперечисленные процессы описываются следующими уравнениями:
- изотермический: (7.43)
- адиабатный: (7.44)
- политропный: (7.45)
где - удельный объем , - показатель адиабаты, m - показатель политропы, m’ - мольная масса, R - универсальная газовая постоянная
7.2.2 Объемные компрессоры.
Поршневые компрессоры делятся по числу всасываний и нагнетаний за один двойной ход поршня на компрессоры простого (одинарного) и двойного действия. За один двойной ход поршня компрессор простого действия производит одно всасывание и одно нагнетание, компрессор двойного действия - два всасывания и два нагнетания.
Ступенью сжатия называется часть компрессорной машины, где газ сжимается до конечного или промежуточного (перед поступлением на следующую ступень) давления.
По числу ступеней поршневые компрессоры подразделяются на одноступенчатые и многоступенчатые, которые, в свою очередь, могут быть горизонтальными и вертикальными.
Принцип действия и теоретическая диаграмма работы поршневого компрессора. На рис.7.26 изображена схема компрессора простого действия. Поршень 2 движется возвратно - поступательно в цилиндре 1, снабженным всасывающим 3 и нагнетательным 4 клапанами. Поршень плотно прилегает к тщательно обработанной внутренней поверхности цилиндра.
Рис.7.26. Схема поршневого компрессора простого действия:
1 – цилиндр; 2 – поршень; 3, 4 – всасывающий и нагнетательный клапаны; 5 и 6 – патрубки для входа и выхода охлаждающей воды; 7 – рубашка.
Движение поршня осуществляется при помощи кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию от двигателя. При движении поршня вправо газ при давлении р1 всасывается через клапан 3; при движении в обратную сторону газ сначала сжимается до требуемого давления р2 и затем вытесняется через клапан 4 в нагнетательный газопровод. Для отвода теплоты сжатия газа вокруг наружной поверхности цилиндра устанавливается рубашка 7, в которую подается холодная вода (5 - вход воды) и отводится нагретая вода (выход 6).
Роторные компрессоры.
Отличительной чертой роторных (ротационных) компрессоров является наличие в качестве рабочего органа вращающегося ротора различных конструкций. Ниже будут рассмотрены три типа роторных компрессоров.
Пластинчатые компрессоры. На рис.7.31 показана схема пластинчатого компрессора.
Рис.7.31. Схема пластинчатого компрессора:
1 - корпус; 2 - ротор; 3 - пластины; 4 - прорези; 5 - межпластинчатые камеры; 6 - всасывающий патрубок; 7 - нагнетательный патрубок.
Работает компрессор следующим образом. В корпусе 1 вращается ротор 2, эксцентрично расположенный относительно внутренней поверхности корпуса. Пластины 3 свободно перемещаются в прорезях ротора 4 и при его вращении выбрасываются из прорезей центробежной силой и плотно прижимаются к внутренней поверхности корпуса. Между ротором и внутренней поверхностью корпуса имеется серповидное пространство. Пластины делят серповидное пространство на замкнутые межпластинчатые камеры 5, объемы которых в направлении вращения с одной стороны расширяются, а с другой - уменьшаются. Газ, входящий по всасывающему патрубку 6 в расширяющиеся камеры, сжимается при вращении ротора в камерах с уменьшающимся объемом и поступает в нагнетательный патрубок 7. Зазор между ротором и корпусом и внутренней поверхностью корпуса в нижней части образует врезное пространство. Таким образом, пластинчатый компрессор работает по принципу поршневого компрессора: газ сжимается в результате уменьшения рабочего объема межпластинчатой камеры. Достигаемая на практики степень сжатия газа обычно равна 3 - 4. Роторные пластинчатые компрессоры изготавливают одно - и двухступенчатыми, у последних увеличивается конечная степень сжатия газа.
Водокольцевые компрессоры. Схема водокольцевого (мокрого) компрессора и соответствующие обозначения приведены на рис.7.32:
Рис.7.32. Схема водокольцевого компрессора:
1 - цилиндрический корпус; 2 - ротор; 3 - лопасти; 4 - жидкостное кольцо; 5 - всасывающий патрубок; 6 - нагнетательный патрубок; - ексцентриситет между центрами окружностей ротора и корпуса.
В водокольцевом компрессоре лопасти 3 жестко соединены с ротором 2 и одинаковы по длине. Перед пуском компрессор примерно на половину заливают водой. При вращении ротора вода под действием центробежной силы отбрасывается к периферии и образует вращающееся водяное кольцо 4, которое несколько толще в зоне всасывания и тоньше в зоне нагнетания из - за разности давлений в этих зонах. Между лопастями ротора и водяным кольцом образуются ячейки, объем которых за время первой половины оборота ротора увеличивается, а за время второй половины - уменьшается. Газ засасывается через патрубок 5, а сжатый газ выходит через патрубок 6. Сжатие газа происходит в ячейках Б, В, Г, Д благодаря уменьшению их объема. Ячейка А относится к зоне всасывания. Таким образом, по принципу действия водокольцевой компрессор аналогичен пластинчатому, но роль корпуса и прорезей здесь выполняет жидкостное кольцо.
Давление, которое создает водокольцевой компрессор, невелико. Поэтому его используют как газодувку.
Центробежные компрессоры. Центробежные компрессоры по принципу действия аналогичны центробежным насосам. Они имеют одно или несколько лопастных колес, при вращении которых развивается центробежная сила, сообщающая газу кинетическую энергию, преобразующуюся затем в энергию давления. В данном случае рабочим телом, в отличие от центробежных насосов, является газ, сжатие которого сопровождается уменьшением объема. По величине создаваемого избыточного давления центробежные компрессоры носят следующие наименования:
турбокомпрессоры - рабочее давление более 0,3 МПа;
турбогазодувки - от 0,01 до 0,3 МПа;
вентиляторы - до 0,01 МПа.
Турбогазодувки отличаются от турбокомпрессоров числом рабочих колес (ступеней сжатия): первые имеют 1 - 4, а вторые до 16 и более.
Турбогазодувки и турбокомпрессоры. Одноступенчатая тербогазодувка показана на рис.7.35.
Рис.7.34. Схема одноступенчатой турбогазодувки:
1 - корпус; 2 - рабочее колесо; 3 - направляющий аппарат; 4 - всасывающий патрубок; 5 - нагнетательный патрубок.
Работает турбогазодувка следующим образом. В спиралевидном корпусе 1 вращается рабочее колесо 2 с лопастями внутри направляющего аппарата 3, в котором происходит преобразование кинетической энергии газа в потенциальную энергию давления. Направляющий аппарат представляет собой два кольцевых диска соединенных между собой лопатками с наклоном, противоположным наклону лопастей рабочего колеса.
Схема многоступенчатой турбогазодувки представлена на рис.7.35.
Рис.7.35. Схема многоступенчатой турбогазодувки:
1 - корпус; 2 - рабочее колесо; 3 - направляющий аппарат; 4 - обратный канал.
Работает она следующим образом. Газ, пройдя через первое колесо 1 и направляющий аппарат 3 с более высоким давлением поступает через обратный канал 4 на следующее рабочее колесо. Диаметры рабочих колес турбогазодувки постоянны, но ширину их с учетом изменения объема газ при сжатии уменьшают в направлении от первого колеса к последнему. Таким путем достигается возможность сжатия газа в каждой последующей ступени без изменения скорости вращения и формы лопастей рабочих колес.
Степень сжатия в турбогазодувках не превышает 3, поэтому в турбогазодувках сжимаемый газ между ступенями не охлаждают.
Для получения более высоких степеней сжатия, чем в турбогазодувках, применяют турбокомпрессоры, по устройству аналогичные турбогазодувкам, но имеющие значительно большее число рабочих колес. В турбокомпрессорах по мере перехода к ступеням более высокого давления уменьшается не только ширина, но и диаметр рабочих колес. В связи с значительной степенью сжатия газа в турбокомпрессорах и соответствующим увеличением температуры газа производят его охлаждение, которое осуществляют путем подачи холодной воды в специальные каналы внутри корпуса, либо в выносных промежуточных холодильниках. Давление нагнетания в турбокомпрессорах достигает 2,5 - 3,0 МПа.
Центробежные вентиляторы. Центробежные вентиляторы условно делятся по величине избыточного давления на вентиляторы низкого давления (р < 103 Па); среднего давления (р=103- 3103 Па) и высокого давления (р= 3103- 104 Па).
Рис.7.36. Схема центробежного вентилятора низкого давления:
1 – корпус; 2 – рабочее колесо; 3, 4 – всасывающий и нагнетательный патрубки.
На рис.7.36 показана схема вентилятора низкого давления. В спиралеобразном корпусе 1 вентилятора вращается рабочее колесо 2 с большим числом лопаток. Отношение ширины лопатки к ее длине зависит от развиваемого давления и является наименьшим для вентиляторов высокого давления. Газ поступает по оси вентилятора через патрубок 3 и удаляется из корпуса вентилятора через нагнетательный патрубок 4. Лопатки вентилятора обычно выполняют загнутыми вперед (угол 2 > 90, см.рис.7.3), или загнутыми назад (2 < 90) по направлению вращения колеса. При лопатках, загнутых вперед, заданный напор получают при меньшей окружной скорости колеса, соответственно, при меньшем его диаметре, чем при лопатках загнутых назад; однако гидравлическое сопротивление последних ниже.
Рабочие колеса вентиляторов низкого и среднего давления, обладающих большими производительностями, имеют относительно большую ширину. Для того, чтобы обеспечить прочность и жесткость широких колес, окружная скорость их ограничивается (не более 30 - 50 м/с). Поэтому рабочие колеса таких вентиляторов изготавливаются с лопатками, загнутыми вперед (2 = 120 - 150), не считаясь с понижением гидравлического к.п.д. г вентилятора.
У вентиляторов высокого давления, обладающих меньшей производительностью, ширина колес относительно невелика. Поэтому их лопатки обычно загнуты назад.
Характеристики центробежных вентиляторов подобны характеристикам центробежных насосов (см. рис.7.6), а зависимость производительности, напора и мощности от числа оборотов выражается уравнениями (7.27) - (7.28). Рабочий режим устанавливается по точке пересечения характеристики центробежного вентилятора с характеристикой сети (см. рис.7.8). Мощность на валу вентилятора Nв находят по уравнению
(7.68)
где - производительность вентилятора, м3/с; Н - напор вентилятора, м; - плотность газа, кг/м3; в = гvмех - к.п.д. вентилятора, определяемый произведением коэффициентов подачи v, гидравлического г и механического мех к.п.д.
Напор вентилятора Н рассчитывают с помощью уравнения (7.12) или определяют по рабочей точке (см. рис.7.8).
Осевые компрессоры и вентиляторы. Схема осевого компрессора показана на рис.7.37.
Рис.7.37. Схема осевого компрессора:
1 - корпус; 2 - ротор; 3 - лопасти; 4 - направляющий аппарат.
В корпусе 1 вращается с большой скоростью ротор 2 на котором расположены лопасти 3, имеющие форму винтовой поверхности. Газ захватывается лопастями и перемещается вдоль оси компрессора, получая при этом от лопастей и вращательное движение. Для устранения вращательного движения газа на внутренней поверхности корпуса укреплены неподвижные лопатки, образующий направляющий аппарат 4 по каналам которых газ поступает в напорный патрубок. Осевые компрессоры имеют значительное число ступеней (10 - 20) и работают без охлаждения газа. Они имеют высокий к.п.д., обеспечивают высокую производительность (более 20 м3/c), но создаваемое ими давление не превышает 0,5 - 0,6 МПа.
Осевые вентиляторы имеют сходство с осевым компрессором в том, что газ в нем движется вдоль оси вентилятора.
На рис.7.38 изображена схема осевого вентилятора. Такой вентилятор имеет корпус 1 в виде короткого участка цилиндрической трубы, в котором расположено рабочее колесо пропеллер с лопатками 2, изогнутыми по винтовой поверхности. При вращении рабочего колеса лопатки захватывают газ и перемещают его вдоль оси колеса. Вследствие низкого сопротивления, оказываемого вентилятором движущемуся потоку газа, и незначительности потерь на трение газа о лопатки, к.п.д осевых вентиляторов существенно выше, чем у центробежных.
Рис.7.38. Схема осевого вентилятора:
1 – корпус; 2 – пропеллер с лопатками.
В то же время напор, развиваемый осевыми вентиляторами, в 3 - 4 раза меньше, чем у центробежных вентиляторов, поэтому осевые вентиляторы применяют для перемещения больших количеств газа при незначительном сопротивлении сети.
Ряд процессов химической технологии осуществляется под вакуумом (например, сублимационная сушка, молекулярная дистилляция и др.)
По величине остаточного давления различают низкий, средний и высокий вакуум.
При низком вакууме преобладают столкновения молекул газа между собой. Длина свободного пробега молекул газа значительно меньше линейного размера сосуда, в котором заключен газ, d ( << d).
При среднем вакууме число соударений молекул газа между собой и число столкновений молекул со стенкой сосуда примерно равны ( d).
При высоком вакууме преобладают столкновения молекул газа со стенками сосуда ( >> d).
При понижении давления длина свободного пробега молекул увеличивается в значительной степени. Так при давлении 133,3 10-3 Па 10 см, а при давлении 133,3 10-11 Па 10 км.
На практике при низком вакууме часто применяется единица измерения «процент вакуума», причем
% вакуума =
где Р0 - остаточное давление в сосуде, из которого откачивается газ, Па.
Вакуум - насосы и их характеристики. Вакуум - насосами (вакуумными компрессорами) называются устройства, которые откачивают газ из производственной емкости с давлением ниже атмосферного и, сжимая его, выталкивают в атмосферу. В данном разделе мы будем рассматривать только вакуум насосы двух типов, применяемых в промышленности: объемные и динамические.
Объемные вакуум-насосы.
Поршневые вакуум-насосы. Поршневые вакуум - насосы применяются в химической промышленности в тех процессах, где требуется давление 0,6 - 13 кПа и для откачки больших объемов воздуха (до 1 м3/с). По своему устройству поршневой вакуум - насос мало отличается от устройства рассмотренных ранее поршневых насосов и компрессоров. Они имеют специальное газораспределительное устройство, связывающее цилиндр, откачиваемый объект и атмосферу. Поршневые вакуум - насосы бывают «сухие» и «мокрые». Первые откачивают из аппарата только газ, а вторые могут откачивать смесь газа с жидкостью. В конструктивном отношении «сухие» и «мокрые» вакуум - насосы совершенно одинаковы, за исключением распределительного устройства.
Вращательные вакуум-насосы со скользящими пластинами. По конструкции аналогичны роторным пластинчатым компрессорам (рис.7.31) они применяются для удаления основной массы воздуха или газа из производственных емкостей больших размеров, а также для создания централизованных систем предварительного разрежения. Предельное давление перед насосом не может быть меньше 1,3 - 3,3 кПа.
Вращательные вакуум-насосы с жидкостным поршнем аналогичны по конструкции водокольцевым компрессорам (рис.7.32) они применяются в трех случаях, где требуется давление 3,3 - 80 кПа, а также тогда, когда не допускается соприкосновение газа со смазкой и возможно воспламенение газа при низкой температуре. Они относятся к «мокрым» вакуум - насосам и могут откачивать газ в смеси с жидкостью, из производительность от 0,7104 до 0,13 м3/с.
Двухроторные бессмазочные вакуум-насосы аналогичны по конструкции компрессору с двумя вращающимися поршнями (рис.7.33). Эти вакуум - насосы требуют предварительного разрежения в аппарате перед их включением в работу. Предельное давление обеспечиваемое насосом равно 1 Па.
Динамические вакуум-насосы.
Эжекторный вакуум-насос. По своей конструкции аналогичен струйному насосу (рис.7.12), рабочей средой является водяной пар. В химической промышленности наибольшее распространение получили пяти - и четырехступенчатые пароэжекторные вакуум - насосы. Между собой ступени насоса соединяются последовательно (выход одного насоса соединяется со входом следующего и т.д.), причем из последней ступени отсасываемый газ выбрасывается в атмосферу. В зависимости от марки вакуум - насоса остаточное давление может быть от 0,4 до 23,4 кПа и производительностью (по сухому воздуху) от 2,810-3 до 0,17 кг/с.
Диффузионный вакуум-насос. Рабочей средой имеет пары ртути и относится к эжекторному виду струйных насосов. Такие вакуум - насосы применяются в основном в лабораторной практике для получения давления порядка 410-5 - 210-4 Па (высокого вакуума). Эти насосы могут работать при давлении предварительного вакуума порядка 100 Па. Предварительный вакуум создается другим насосом, называемым форвакуумным насосом.
На рис.7.39 схематически показан ртутный диффузионный вакуум - насос, работа которого происходит следующим образом.
Рис.7.39. Схема диффузионного вакуум-насоса.
Струя пара ртути, образовавшегося в подогревательном резервуаре со ртутью, проходит через трубку d (паропровод) в сопло D, из которого затем проходит в направлении сосуда B, сообщающегося с форвакуумом. Эта струя пара образует в сужении С своего рода перегородку между пространством высокого вакуума, которое соединяется с откачиваемым сосудом, и пространством предварительного вакуума В, которое соединено с форвакуумным насосом. Молекулы газа диффундируют через сужение из пространства А в пространство В, так как внутренняя часть паровой струи, состоящая из вновь образовавшегося в нагревателе пара, свободна от газа. В пространстве В (конденсатора) на охлаждаемых водой стенках происходит конденсация ртутного пара, а отделенные от пара молекулы откачиваемого газа отводятся в форвакуум, сконденсировашаяся ртуть стекает по стенкам в пространство А, откуда по трубочке перетекает в нагреваемый резервуар.
Диффузионные насосы являются одними из лучших для создания высокого вакуума. В насосах промышленного типа производительность откачки достигает 32 м3/с.
7.2.5. Сравнительный анализ работы компрессорных машин.
Компрессорные машины различного типа отличаются присущими им характерными особенностями, что и определяет границы областей их применения, хотя эти границы и не всегда строго однозначны.
Поршневые компрессоры. Достоинствами поршневых компрессоров является возможность создания высоких степеней сжатия при неограниченном практически нижнем пределе производительности, а также высокий коэффициент полезного действия. Они в то же время имеют много недостатков: а) тихоходность, обуславливающая громоздкость, большой вес компрессора, сравнительно небольшой верхний предел производительности (3 - 4 м3/c), большой и тяжелый механизм привода машины от двигателя; занимают большую производственную площадь; б) большие инерционные усилия вследствие возвратно - поступательного движения поршней, вызывающие необходимость в массивном фундаменте; в) загрязнение сжимаемых газов смазочными маслами; г) неравномерность всасывания и нагнетания газа; д) большое количество быстроизнашивающихся трущихся деталей; е) чувствительность к загрязненным газам; ж) высокая стоимость; з) сложность обслуживания. Указанные недостатки и достоинства определяют границы применения поршневых компрессоров. Их применяют при высоких степенях сжатия газов при любой производительности (но не выше указанного ранее предела). При степенях сжатия ниже 2 они неэкономичны из - за возрастающей доли гидравлических (в клапанах) и механических потерь.
Центробежные компрессоры лишены перечисленных недостатков, свойственных поршневым машинам, благодаря своей быстроходности они отличаются более простым устройством и надежностью действия, компактностью и меньшим весом, меньшей занимаемой площадью и более легкими фундаментами, непрерывностью и равномерностью подачи, отсутствием загрязнения газа маслами, возможностью непосредственного соединения с электродвигателем, более низкой стоимостью и легкостью обслуживания. Большим достоинством турбокомпрессоров является высокий верхний предел производительности (50 м3/с). К числу недостатков рассматриваемых машин относятся несколько более низкий коэффициент полезного действия (по сравнению с поршневыми) и ограниченный нижний предел производительности (около 1,5 м3/с).
Областью целесообразного применения центробежных компрессоров является высокая производительность при малых и средних степенях сжатия газа.
Осевые компрессоры обладают почти всеми достоинствами и недостатками центробежных. Различие состоит прежде всего в более высоких значениях нижнего и верхнего пределов производительности. При подачи менее 4 - 5 м3/с происходит снижение коэффициента полезного действия из - за значительного уменьшения высоты лопастей. Верхний предел производительности осевых компрессоров достигает 170 м3/с, но степень сжатия редко превышает 12.
Пластинчатые компрессоры по сравнению с поршневыми значительно проще по устройству, требуют в 5 - 6 раз меньше площади для установки в помещении, непосредственно соединяются с электродвигателем, имеют равномерную подачу, небольшой вес. В отличие от центробежных машин они могут быть использованы для малых и средних производительностей, имея при этом более высокий коэффициент полезного действия, а также слабую зависимость напора от производительности. Недостатками являются ограниченная степень сжатия газа (3 - 4), более низкий механический коэффициент полезного действия, высокая точность изготовления.
Компрессоры с двумя вращающимися поршнями проще поршневых по устройству, меньше весом, имеют равномерную подачу. Подобны центробежным и осевым они не имеют внутренней смазки, но имеют более высокий коэффициент полезного действия. Они, однако, не допускают степени сжатия газа более 1,2 - 2 ,0 из - за увеличения утечки газа.
Компрессоры с жидкостным кольцом отличаются простотой устройства и надежностью действия, пригодны для сжатия запыленных газов. Степень сжатия в них ограничена (1,5 - 1,8), а коэффициент полезного действия очень низок (0,40 - 0,45).
В промышленных условиях часто оказывается целесообразным сочетание компрессоров различных типов: центробежных и поршневых, осевых и центробежных и т.п. При таких сочетаниях можно обеспечить каждому компрессору оптимальный рабочий режим. Поскольку оптимальные рабочие режимы разных компрессоров часто в определенных пределах совпадают, то не исключено, что в ряде случаев по рабочим параметрам могут оказаться равноценными несколько типов. Тогда выбор оптимального варианта следует сделать на основе экономического расчета.