Разработка и создание поршневых компрессорных и расширительных машин с сухим картером

• Автор: Кузнецов, Леонид Григорьевич
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 379 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Условные обозначения
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.
ФОРМУЛИРОВКА НАУЧНОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОБЛЕМ
1.1. Поршневые компрессоры, детандеры, пневмодвигатели.
Технический уровень, перспективы развития
1.2. Поршневые машины без смазки цилиндров и механизма движения. Область рационального применения
1.3. Краткий анализ работ близких по тематике
1.4. Формулировка научной и технической проблем
1.5. Задачи исследования
2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА И ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАШИН ОБЪЕМНОГО ДЕЙСТВИЯ
2.1. Основы инженерной методики
2.1.1. Конструктивные схемы ступени
2.1.2. Схематизированные рабочие циклы
2.1.3. Определение давлений газа в реперных точках цикла
2.1.4. Определение температур газа в реперных точках цикла
2.1.5. Интегральные параметры детандера
2.1.6. Действительный рабочий цикл
2.1.7. Уравнение расхода
2.1.8. Конструкции детандерных ступеней
2.2. Обобщенная математическая модель ступени
машин объемного действия (МОД)
2.2.1. Введение
2.2.2. Основные допущения
2.2.3. Формализация физических процессов в ступени МОД
2.3. Математическая модель двухступенчатого детандера
Основы проектирования

2.3.1. Конструктивные особенности объекта анализа
2.3.2. Унифицированный двухступенчатый детандер
на базе с сухим картером
2.3.3. Схематизация многорядных двухступенчатых детандеров
2.3.4. Моделирование рабочих процессов в двухступенчатом детандере.
2.4. Оценка адекватности разработанных моделей
2.5. Контрольные расчеты
2.6. Заключение
3. ЧАСТНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
ЭМПИРИЧЕСКИЕ ЗАВИСИМОСТИ
3.1. Введение
3.2. О деформации неметаллических уплотнительных колец
3.3. Обоснование текущего зазора в закрытых клапанах МОД
3.4. Упругая характеристика клапанных пружин
и механического демпферного устройства
3.5. Газодинамические коэффициенты
нормально-открытых клапанов
3.6. Течение газа в рабочей камере детандерной ступени
3.7. Заключение
4. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
РАБОТЫ ОДНОСТУПЕНЧАТЫХ ДЕТАНДЕРОВ
4.1. Введение
4.2. Бесклапанные поршневые детандеры
4.2.1. Работа ступени детандера при
4.2.2. Работа детандера при Ти^сопМ
4.2.3. Комплексное влияние начальных параметров газа
4.2.4. Работа ступени детандера
при переменном мертвом пространстве
4.2.5. Работа ступени детандера при переменном объеме цилиндра

4.2.6. Работа ступени детандера при переменной
частоте вращения вала
4.2.7. Заключение
4.3. Прямоточные поршневые детандеры
4.3.1. Введение
4.3.2. Расчетные параметры опытного образца детандера
4.3.3. Работа детандера при переменной частоте вращения вала
4.3.4. Воздушные поршневые детандеры для экологически чистых установок умеренного холода
4.3.5. Рациональное число и форма выхлопных окон
4.3.6. Рациональная величина относительного
мертвого пространства ступени
4.3.7. К вопросу минимизации размеров впускного клапана
4.3.8. Влияние масштабного фактора на эффективность
и тепловое состояние ступени детандера
4.4. Поршневые детандеры с двухклапанным газораспределением
4.4.1. Влияние конструктивных параметров механизма движения
на работу детандера
4.4.2. Пусковые режимы детандера
4.4.3. Влияние газодинамических характеристик клапанов
на работу ступени
4.4.4. Рациональное соотношение S/D в ступени
4.4.5. Работа ступени при переменном начальном давлении
4.4.6. Влияние процессов теплообмена на работу ступени детандера
4.4.7. Оптимизация конструкции самодействующих клапанов
4.5. Сравнительный анализ рабочих циклов
4.6. Регулирование расхода газа
многорядных одноступенчатых детандеров
5. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ДВУХСТУПЕНЧАТЫХ ДЕТАНДЕРОВ
Пищевая | Кондиционирование | Экологически чистые У тилизационные
промышленность источники холода установки
(до -120°С) (до-80°С)
Низкотемпературная закалка металлов (-30...-120°С)
Стабилизация и восстановление размеров стальных деталей (-60...-120°С)
Деструкция отработанных резиновых и пластмассовых изделий
Микрорасходные автономные КДС
(5...10 кг/сутки 02Ж)
Машиностроение Микрокриогенные
(-25...-120°С) системы
Установки разделения воздуха (до I ООО кг/ч)

комплексы Посадка деталей с Гибка труб с замораживанием Установки ожижения
(-70...-100°С) натягом (-30...-120°С) воды (-25...-50°С) метана Ідо 1500 кг/ч)
Рис. 1.4. Область применения поршневых детандеров на базах с сухим картером.