Свободнопоршневой дизель компрессор ДК2. Техническое описание.

Chapaj

Я люблю …!

4 Авг 2015

• #1

Свободнопоршневой дизель компрессор ДК2. Техническое описание.

• DK2_TO.djvu

  13,5 МБ
  Просмотры: 364

Chapaj

Я люблю …!

4 Авг 2015

• #2

Свободнопоршневой дизель компрессор ДК2. Альбом схем.

• DK2_AL_BOM_SHEM.djvu

  3,4 МБ
  Просмотры: 224

Chapaj

Я люблю …!

8 Авг 2015

• #3

ЛПТИ, 1977, Свободно поршневые компрессора.

• veirauh_a_n_davydov_v_s_dmitrievskii_v_a_svobodnoporshnevye.djvu

  5,6 МБ
  Просмотры: 163

Chapaj

Я люблю …!

8 Авг 2015

• #4

ЛПТИ. 1978. Расчет СПК

• veirauh_a_n_davydov_v_s_dmitrevskii_v_a_sost_raschet_svobodn.djvu

  2,5 МБ
  Просмотры: 138

Chapaj

Я люблю …!

8 Авг 2015

• #5

ЛПТИ. 1970. Испытание СПК ДК2

• ispytanie_svobodnoporshnevogo_dizelkompressora_dk2.djvu

  4,5 МБ
  Просмотры: 136

Chapaj

Я люблю …!

8 Авг 2015

• #6

Судостроение 1959 Силовые установки со свободно генераторами газа.

• elistratov_f_m_kolyuko_v_m_tomilin_m_s_silove_ustanovki_so_s_001.djvu

  4,2 МБ
  Просмотры: 119

Chapaj

Я люблю …!

8 Авг 2015

• #7

Анализ исинтез СПЭУ ЛА. СГАУ 2001.

• analiz_i_sintez_sv_porsh_dvig_001.pdf

  5,7 МБ
  Просмотры: 114

Chapaj

Я люблю …!

8 Авг 2015

• #8

Комбинированные турбопоршневые двигатели. Москва, 1958 г.

• Kombinirovannye_turboporshnevye_dvigateli_1958.pdf

  17,9 МБ
  Просмотры: 196

Chapaj

Я люблю …!

9 Авг 2015

• #9

Ак50М .Ремонт компрессора. Выдранные страницы из книги Ремонт АШ82 и переконвертированнные в DjVU

• Ak50M_remont_kompressora.djvu

  929 КБ
  Просмотры: 101

Chapaj

Я люблю .

..!

11 Авг 2015

• #10

Пульманов, первая часть стр до 122. Выложенную ранее версию в PDF разрезал на страница и перевел.

• Pul_manov_chast__str_1-122.djvu

  1,9 МБ
  Просмотры: 124

Свободнопоршневые компрессоры — Двигатели внутреннего сгорания (Инженерия)

№10

 Введение

Одной из разновидностей компрессорных машин являются свободнопоршневые компрессоры (СПК).

СПК представляют собой сложную машину, в которой объединены в единый агрегат двигатели и компрессор. Так как поршни двигателя и компрессора непосредственно соединены один с другим, то тепловые процессы двигателя и компрессора взаимно связаны. Характер цикла двигателя зависит от параметров компрессорных полостей и продувочного насоса и наоборот.

Схема одноступенчатого симметричного СПДК.

1 – всасывающий патрубок;

2 – полость всасывания;

3 – полость цилиндра продувочного насоса;

4 – всасывающий клапан компрессора;

5 – рабочая полость компрессора;

6 – дифференциальный поршень;

7 – нагнетательный клапан компрессора;

8 – продувочный ресивер;

9 – продувочные окна;

10 – цилиндр двигателя;

11 – форсунка;

12 – выпускные (выхлопные) окна;

13 – выхлопная труба;

14 – всасывающий клапан продувочного насоса;

15 – нагнетательный клапан продувочного насоса;

16 – нагнетательный коллектор компрессора

Эта машина работает следующим образом.

Поршни 6 (дизеля и компрессора) разводятся в стороны и ставятся в пусковое положение. В цилиндр компрессора 5 подается пусковой воздух ( в СПК обычно используется воздушный пуск ). Под воздействием давления этого воздуха поршни движутся к цилиндру машины, перекрываются продувочные 9 и выхлопные 12 окна. Оставшийся воздух в цилиндре двигателя 10 сжимается и температура его повышается. При подходе поршней к мертвой точке через форсунку 11 впрыскивается топливо, происходит его самовоспламенение. Поршни останавливаются. В цилиндре двигателя образуются продукты сгорания с большим давлением, которые, действуя на поршни, сообщают им движение в противоположные стороны –  в направлении к крышкам компрессора. При движении поршней к центру машины в компрессоре происходит всасывание воздуха через всасывающие клапаны 4, в продувочном насосе 3 – сжатие и нагнетание воздуха через нагнетательные клапаны 15 в ресивер 8. При движении поршней к крышкам компрессора в двигателе происходит расширение продуктов сгорания и при открытии продувочных и выхлопных окон – очистка цилиндра и наполнение его свежим зарядом воздуха, в компрессоре – сжатие и нагнетание воздуха через клапаны 7 в ресивер (нагнетательный коллектор) 16 и далее к потребителю, в продувочном насосе  — всасывание через клапаны 14. Оставшийся воздух в мертвых пространствах компрессора после остановки поршней наружных мертвых точках расширяется и заставляет поршни двигаться к центру машины. Цепи повторяются.

В качестве двигателя к СПК используется ДВС, работающий по циклу дизеля. Но проводились и проводятся работы по использованию бензиновых двигателей, а также по применению паровой машины, создание свободнопоршневого детандера, гидрокомпрессора и электродинамического компрессора.

Кроме того, СПК может выполнять функцию генератора газов. В этом случае весь воздух, сжимаемый компрессором, направляется в свой двигатель для продувки высокого наддува. Выпускные газы, имеющие высокое давление и температуру, направляются в газовую турбину. Таким образом, в этом случае свободнопоршневой генератор газа (СПГГ) является составной частью газотурбинной установки.

СПК нашли себе применение в силу ряда неоспоримых достоинств, главные из которых следующие:

1. Существенное уменьшение удельных габаритов и массы, т.к. отсутствуют кривошипно-шатунный механизм и рама или картер, куда он устанавливается.

2. Конструктивное упрощение вследствие отсутствия кривошипно-шатунного или какого-либо другого силового механизма. В СПК усилие от давления газов от двигателя к компрессору и обратно передается непосредственно через поршни – отпадает необходимость в передаточных звеньях.

3. Абсолютная уравновешенность установки. Агрегат не требует применения фундамента.

4. Возможность регулирования производительности компрессора изменением длины хода. Изменение подачи топлива в двигатель приводит к изменению длины хода поршня, а следовательно и производительность.

5. Автономность в работе. Двигатель является составной частью установки, поэтому отпадает необходимость в источниках энергии для привода компрессора.

6. Легкий и надежный запуск. В СПК пуске обеспечивается повышенная степень сжатия, поэтому в двигателе поэтому в двигателе может быть достигнута температура, значительно превышающая температуру самовоспламенения топлива. Двигатель запускается при отрицательных температурах до -20º С без подогрева и применения специальных устройств

7. Двигатель (дизель) надежно работает при степенях сжатия ε_g=20-22 и имеет высокую экономичность η_ig=0,45-0,5. При запуске ε_g может достигать 40. В кривошипно-шатунных дизелях ε_{gограничивается из-за высокой нагруженности кривошипно-шатунного механизма.}

Наряду с достоинствами СПК имеют и недостатки. Общими недостатками являются:

1. Затруднённость доступа к самодействующим клапанам компрессора. Большое число клапанов расположено во внутренних полостях агрегата.

2. Сложность изготовления синхронизирующего механизма. (Но значительно дешевле и проще, чем 2 кривошипно-шатунных механизма и пр. детали)

3. Преждевременный впрыск топлива в двигатель. При подходе к В.М.Т. резко падает скорость движения поршней и приводного от них валика топливного насоса. Чтобы обеспечить достаточную скорость движения плунжера топливного насоса, а следовательно, и интенсивность впрыска топлива, приходится увеличивать угол опережения подачи топлива. Это приводит к увеличению давления и температуры P_Z и T_Z, тем самым к увеличению напряженности работы двигателя. С целью устранения этого недостатка применяются топливные насосы  аккумулирующего типа с пружинным или воздушным приводом. Этим насосом топлива также подается преждевременно, но не в форсунку, а в аккумулирующий цилиндр, из которого топливо подается воздухом или пружиной. Но аккумулирующие насосы сложны в изготовлении и дороги, поэтому на ряде машин применяют насосы простого типа, которые увеличивают КПД, но окупаются за счет простоты.

При общей оценке СПК достоинства в значительной мере превалируют над недостатками, поэтому СПК с успехом конкурируют со многими типами приводных компрессоров.

Классификация свободнопоршневых машин.

Эти машины делятся на:

1. СПК

2. СПГГ

СПГГ заменяют обыкновенную ГТУ с камерой сгорания

СПК можно разделить:

а) по давлению

· СПК высокого давления P_k=200…400 кг/см².

· Применяются на судах, в нефте и газодобывающей промышленности.

· СПК среднего давления P_k=30 кг/см².

· Применяются в геологоразведке.

· СПК низкого давления.

· Передвижные компрессорные станции общего назначения, переносные машины

б) по типу двигателя

· Установки, работающие по циклу дизеля.

· С искровым зажиганием, но без карбюратора. Смесеобразование внутреннее, производится впрыск бензина и эта смесь поджигается искрой.

· С гидродвигателем, чаще всего использующем в качестве рабочего тела машинное масло (судовые установки).

· С двигателем – детандером.

· С линейным электродвигателем. Были попытки создания таких установок, но двигатели получаются громоздкими (для обычных машин, а не микро). Для микрохолодильных установок также двигатели нашли применение.

· С ядерным двигателем

История развития СПМ

            Впервые созданием СПК начала заниматься фирма «Юнкерс» в Германии в 1922 году, а в 1921 г. там же приступили к испытаниям первого опытного образца. Начиная с 1933 г. фирма «Юнкерс» серийно несколько типов СПДК, которые в дальнейшем использовались в военно-морском (особенно подводном) флоте, в инженерных войсках и при обслуживании аэродромов.

            В СССР инженер Е.Е. Лонкевич в 1922-1923гг впервые разработал конструкцию СПГГ для железнодорожного и водного транспорта, а в 1937г. на московском заводе «Компрессор» был изготовлен опытный образец стационарного СПДК.

            В 1932г во Франции по проекту инженера Пескара был создан СПДК для передвижных компрессорных станций, на основе которого  в 1933г. была начата разработка СПГГ. В дальнейшем СПГГ, созданные во Франции, получили широкое применение в энергетических установках различного назначения.

            Английская фирма Алан Мунту приобрела лицензию на право производства передвижных компрессорных станций с СПДК и ряда СПГГ у Пескара и фирмы СЕМЕ и с 1939г. начала осуществлять их серийное производство, разрабатывая также и собственные конструкции.

            Одна из крупнейших американских фирм Дженерал Моторс в 1954г. приобрела право на производство всех типов СПДК и СПГГ, разработанных совместно с Пескара фирмами СЕМЕ, СИГМА и Алан Мунту. В последующем СПМ за рубежом развивались главным образом, по пути создания СПГГ, предназначенных, чаще всего, для транспортных газотурбинных установок.

            В СССР в послевоенные годы были разработаны и запущены в серийное производство свободно-поршневые дизель-комрпессоры  СПДК ДК2 и ДК10, которые предназначены для получения сжатого воздуха высокого давления. Дизель-компрессор ДК2 начал изготовляться в Ленинграде (ЦКБ «Компрессор») примерно в 1949г. (P_k=230 кг/см² ).

Информация в лекции «1 Введение» поможет Вам.

            В 50-х годах был разработан и начал изготавливаться дизель-компрессор ДК10, имеющий P_k=400 кг/см², который имеет большую производительность по сравнению с ДК2.

            С_ср=9 м/сек (ДК10),

            С_ср=6,5 м/сек (ДК2).

            Эти машины нашли широкое применение на флоте. В последние годы дизель-компрессоры ДК10 в виде передвижных компрессорных станций находит применение в нефтяной и газовой промышленности вследствие малого веса и габаритов и полной уравновешенности.

            В СССР спроектированы и изготовлены несколько типов СПГГ. Примерно с 1952г. в Ворошиловграде на тепловозостроительном заводе занялись созданием СПГГ сначала для тепловозов, а потом установки на флот и для энергопоездов. Было освоено изготовление СПГГ типов ОР-95 и Г-9. На базе СПГГ типа ОР-95 был создан СПДК типа Г-14, предназначенный для перекачки природного газа.

            С начала 60-х годов производство СПГГ было свёрнуто, а также и работы по ним (в СССР и за рубежом). Это объясняется тем ,что в настоящее время созданы сравнительно дешевые материалы для лопаток турбин, научились охлаждать лопатки, что позволило поднять температуру газа перед лопатками (до 1000…1100⁰С) в результате чего обычные ГТУ по сравнению с СПГГ стали более предпочтительными, поскольку преимущества СПГГ перед ГТУ утратились. В цилиндре дизеля образуются окислы азота, которые попадают в атмосферу. Это тоже влияет на авторитет СПДК и СПГГ.

Как работает свободный поршневой двигатель?

Введение

Внедрение двигателя внутреннего сгорания в 1884 году Эдвардом Батлером стало бумом в мире машин, поскольку двигатель — это машина, которая привела к изобретению многих машин, таких как автомобиль, самолеты, морские транспортные средства. и т. д., которые мы используем до сих пор. Самое прекрасное в двигателе, которое делает его совершенной машиной, — это преобразование химической энергии в механическую. Когда мы слышим слово «двигатель», первое, что приходит нам на ум, — это автомобильное транспортное средство, потому что двигатель внутреннего сгорания широко используется в автомобилях уже более века. Но давайте просто подумаем, как инженер, поскольку двигатель является идеальным источником, обеспечивающим механическую работу, то почему его применение ограничивается только вращательным движением? Этот вопрос увеличивает любопытство и порождает Свободнопоршневой двигатель. Давайте просто изучим его подробно.

Двигатель со свободным поршнем — это двигатель внутреннего сгорания, в котором коленчатый вал от обычного двигателя внутреннего сгорания, используемого в транспортных средствах, удален, а механическая работа выполняется только за счет возвратно-поступательного движения поршня или каким-либо другим способом.

Основной целью поршней такого типа является выработка энергии, которую можно получить любым способом либо за счет давления выхлопных газов, которое можно использовать для привода турбины, либо за счет линейного движения поршня, который можно использовать в качестве воздушного компрессора. для пневматической энергии или путем соединения линейного генератора переменного тока с движущимся поршнем для выработки электроэнергии.

Потребность в свободнопоршневом двигателе

Поскольку все мы знаем, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, но может быть преобразована из одного состояния в другое, а также может быть передана от одного объекта к другому, с этим знанием человечество изобрело различные машины для уменьшения человеческих усилий, одним из лучших изобретений человека является двигатель, который модифицируется десятилетиями, одной из модификаций является свободнопоршневой двигатель, который изобретен по следующим причинам.-

• В связи с разработкой машин, таких как турбины, компрессоры и т.  д., необходимо было найти источник энергии, который может привести в действие эти машины, источники, которые были доступны (наиболее распространенным из всех является сжигание топлива, такого как древесина, уголь и т. д.). .) требовали большой настройки, а также были неэффективны из-за отсутствия симметрии. Эта проблема была решена с изобретением двигателя со свободным поршнем, в котором существует симметричный и эффективный способ преобразования химической энергии в механическую работу.
•  Сжигание таких видов топлива, как древесина, уголь и т. д., вызывало большое загрязнение из-за присутствующих в них примесей. Эта проблема загрязнения была позже решена с введением двигателя FP, который использует чистое фракционно дистиллированное топливо, которое, в свою очередь, уменьшает выбросы, вызывающие загрязнение.
• Двигатель F P обеспечивает гибкость применения, что означает множество различных способов использования механической работы, производимой при сгорании топлива. Это, в свою очередь, делает его легким источником энергии.

По этим причинам была разработана новая концепция двигателя, который может использоваться для различных целей и назван свободнопоршневым двигателем.

Читайте также:

Что такое степень сжатия в бензиновых и дизельных двигателях?

Что такое передаточное число в системе передачи?

Как работает автомобильный кондиционер? – Красивое объяснение

Основные компоненты

Как работают турбонагнетатели: Узнайте, что…

Включите JavaScript

Как работают турбокомпрессоры: изучите основные принципы турбонаддува

Свободнопоршневой двигатель работает по тому же принципу, что и двигатель I C автомобиля, т. е. сгорание топливовоздушной смеси внутри закрытого цилиндра вызывает возвратно-поступательное движение поршня, который — полученная механическая работа. Таким образом, компоненты обоих двигателей также почти одинаковы. По сути, это двухтактный двигатель.

Основные компоненты двигателя FP:

1. Камера сгорания или цилиндр- Как и в двигателе внутреннего сгорания, цилиндр сгорания представляет собой жесткую цилиндрическую камеру, внутри которой происходит сгорание топливовоздушной смеси, а также корпус, внутри которого движется поршень.
2. Поршень- Это жесткая цилиндрическая часть двигателя FP, которая производит возвратно-поступательное движение внутри камеры сгорания за счет сгорания воздушно-топливной смеси, как и двигатель IC.
3. Головка двигателя- Это головка двигателя, к которой прикреплена свеча зажигания или топливная форсунка, головка двигателя установлена ​​над камерой сгорания так же, как двигатель IC.
4. Свеча зажигания или топливная форсунка- Свеча зажигания используется для воспламенения воздушно-топливной смеси, а топливная форсунка впрыскивает дизельное топливо во время сжатия воздуха, что приводит к сгоранию.
5. Цилиндр отскока: Цилиндр с поршнем, соединенным с главным поршнем. Основная функция цилиндра отскока состоит в том, чтобы накапливать энергию во время расширения двигателя FP и использовать ее для повторного запуска такта сжатия для работы.
6. Нагрузочные устройства — Это устройства, которые используются в свободнопоршневых двигателях в качестве замены коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Выбор нагрузочного устройства, которое следует использовать, зависит от требуемого применения двигателя FP. например

• Линейный генератор соединен с поршнем двигателя FP для выработки электроэнергии.

Примечание – Для некоторых применений двигателя FP, таких как воздушный компрессор, вращение турбины и т. д. Для получения механической работы не используется нагрузочное устройство.

7. Топливо — Конечно, как и в двигателе IC, наиболее важной частью двигателя FP является топливо, которое может быть бензиновым или дизельным в зависимости от типа используемого двигателя FP, т. е. двигатель FP с искровым зажиганием или двигатель FP с воспламенением от сжатия. .

• Топливо (воздух-топливо) представляет собой химическую энергию, которая сжигается внутри камеры сгорания для производства механической работы, т. е. возвратно-поступательного движения поршня.

Работа свободнопоршневого двигателя

Область применения двигателя со свободным поршнем настолько широка, что для лучшего понимания работы двигателя FP мы должны обсудить несколько его применений:

1. Генератор электроэнергии

Генератор электроэнергии — это для выработки электроэнергии с помощью двигателя FP в качестве внешнего источника энергии, для производства электроэнергии линейный генератор переменного тока соединен в качестве нагрузочного устройства с двигателем FP.

Этот генератор электроэнергии работает следующим образом:

• Топливо поступает в камеру сгорания двигателя в такте расширения и воспламеняется в конце такта сжатия либо от свечи зажигания (бензиновый двигатель), либо от сжатия (дизельный двигатель).
• Это сгорание топлива внутри камеры сгорания создает импульсы высокого напряжения на поверхности поршня, что, в свою очередь, вызывает возвратно-поступательное движение поршня.
• Это возвратно-поступательное движение поршня затем передается линейному генератору переменного тока, который используется в качестве нагрузочного устройства и соединен с поршнем.
• За счет возвратно-поступательного движения постоянного магнита, прикрепленного к шатуну поршня, происходит колебание магнитного поля, которое индуцирует ток и напряжение в катушке и вырабатывается электричество, которое в дальнейшем накапливается в аккумуляторе (аккумуляторе ) используется в генераторе электроэнергии для дальнейшего использования.

Читайте также:

Диаграмма фаз газораспределения двухтактных и четырехтактных двигателей

Типы коробок передач – Полное объяснение

Как работает автоматическая коробка передач? – Best Explanation Ever

2.

Воздушный компрессор

Это устройство, которое используется для сжатия или повышения давления воздуха для различных целей, таких как пневматические машины, с помощью двигателя со свободным поршнем в качестве внешнего источника энергии.

Для использования двигателя F P в качестве воздушного компрессора не используется нагрузочное устройство, а имеется соединение цилиндра воздушного компрессора с пластинами, установленными на хвостовой части поршня.

Воздушный компрессор FP работает следующим образом:

• То же, что и топливо генератора электроэнергии поступает в конце такта расширения и воспламеняется на такте сжатия двигателя FP соответственно, но есть вход свежего воздуха внутри цилиндра воздушного компрессора во время такта расширения через впускной клапан цилиндра компрессора.
• За счет этого сгорания создается возвратно-поступательное движение поршня, который, в свою очередь, сжимает воздух внутри компрессора с помощью захватывающей пластины, установленной на хвостовой части поршня.
• Этот сжатый воздух затем отводится через выпускной клапан компрессора для дальнейшей работы.

Примечание- В конце такта расширения воздух из компрессора поступает в цилиндр в хвостовой части и заставляет поршень снова начать такт сжатия.

3. Вращение турбины

Двигатель со свободным поршнем также используется для вращения турбины турбоэлектрогенератора для производства электроэнергии.

В этом применении двигателя FP вместо возвратно-поступательного движения поршня давление выхлопных газов двигателя используется для приложения силы к лопастям турбины, что, в свою очередь, вызывает вращение турбины.

Турбинный электрогенератор, использующий в качестве источника энергии двигатель FP, работает следующим образом:

• Поступление топлива через впускное отверстие двигателя происходит в конце такта расширения двигателя.
• После входа впускное отверстие для топлива закрывается и происходит сжатие топлива за счет такта сжатия, что в свою очередь увеличивает давление топлива внутри камеры сгорания.
• После этого сжатия топливо воспламеняется либо от свечи зажигания (бензиновый двигатель), либо от сжатия (дизельный двигатель) в зависимости от типа используемого двигателя FP.
• Благодаря этому сгоранию топлива создается импульс высокого давления, который в свою очередь толкает поршень и происходит расширение газов, образующихся при сгорании.
• Газы, расширенные во время такта расширения, затем выбрасываются под высоким давлением через выпускной канал двигателя во время такта расширения.
• Эти выхлопные газы под высоким давлением обдуваются лопатками турбины электрогенератора, что, в свою очередь, вызывает вращение турбины и выработку электроэнергии.

Помимо вышеупомянутых применений свободнопоршневой двигатель с различными нагрузочными и возвратными устройствами широко используется в различных машинах, таких как гидравлические машины, морские устройства, аэрокосмические устройства и т. д. Но основной принцип работы всех этих устройств одинаков, т. е. возвратно-поступательное движение поршень, вызванный сжиганием топлива, представляет собой механическую мощность, полученную за счет сгорания химического вещества (топлива).

Безмасляный поршневой компрессор — Blueray National

Перейти к содержимому

Безмасляный поршневой компрессорadmin2020-12-03T09:30:29+04:00

Поршневой безмасляный воздушный компрессор:

Поршневой безмасляный воздушный компрессор — это объемный воздушный компрессор, в котором воздух всасывается в камеру и сжимается с помощью возвратно-поступательного поршня. Он называется поршневым компрессором, потому что воздух сначала всасывается в камеру, а затем достигается сжатие за счет уменьшения площади камеры 9.0007

Technical Specification:

Columbia производит двухступенчатый безмасляный поршневой воздушный компрессор с воздушным охлаждением
Модель	С | М Мощность		Размер поршня	№ Цилиндры	ФАД		Давление		Воздушный ресивер	Соединение Размер
	кВт	л. с.	мм		м3/мин	л/мин	Бар	фунтов на кв. дюйм
КОФ 30	2,2	3,0	105 х 70	Двойной	10,5	297,25	10	145	220 литров	½” BSP
КОФ 50	3,7	5,0	105 х 70	Двойной	17,5	495,42	10	145	250 литров	½” BSP
КОФ 75	5,5	7,5	105x70x105	Тройной	30,0	849.