Теоретические исследования рабочих процессов тихоходных поршневых компрессорных ступеней с линейным приводом, проведённые авторами данной работы, определили необходимость экспери-ментального подтверждения возможности сжатия газа в одной ступени до давления 10,0 МПа и выше при атмосферном давлении всасывания. В работе представлены результаты испытаний вновь разра-ботанной экспериментальной тихоходной поршневой компрессорной ступени с линейным гидравли-ческим приводом при отношении величин давления нагнетания к давлению всасывания от 50 до 100.Ключевые слова: ступень длинноходового поршневого компрессора, рабочие процессы, гидравличес-кий линейный привод, измерение мгновенной температуры и давления газа, интегральные характерис-тики, среднее и высокое давление нагнетания.
ВведениеВ настоящее время отсутствуют эксперимен-тальные данные по характеристикам рабочего процесса тихоходных длинноходовых поршневых ступеней при сжатии газов от атмосферного дав-ления всасывания до высоких давлений нагнетания [1]. Теоретические расчёты рабочих процессов ти-хоходных длинноходовых ступеней, представлен-ные в работах [1, 2], показали, что в такой ступени возможна реализация такого режима работы при обеспечении допустимых температур нагнетания и атмосферного давления всасывания. Под допусти-мой температурой нагнетания понимаем рекоменду-емую температуру -не более 454К (для воздуха) [3]. Таким образом, актуальность данной работы заклю-чается в экспериментальном доказательстве теоре-тических предположений, указанных выше.
Постановка задачиЭкспериментальные исследования рабочих про-цессов рассматриваемой ступени предполагает из-мерение мгновенных параметров состояния рабоче-го газа в цилиндре и интегральных характеристик ступени.Для измерения быстроизменяющегося давле-ния газа в рабочей камере ступени использовались кремневые датчики давления типа Д16, имеющие выходной сигнал в виде изменения напряжения пропорционально приложенному давлению [4, 5]. Измерение температуры было выполнено термисто-рами с отрицательным температурным коэффици-ентом сопротивления [6][7][8].Как показали проведённые ранее работы [9-11], в аналогичной ступени с диаметром цилиндра 20 мм и ходом поршня 200 мм не удалось достичь высоких давлений, что иллюстрируется кривой 3 на рис. 4 [11]. Поэтому для достижения поставленной цели по результатам предварительного теоретического параметрического анализа была разработана новая экспериментальная ступень с диаметром цилиндра 0,05 м и ходом поршня 0,5 м.Для проведения экспериментальных исследова-ний разработан экспериментальный стенд с линей-ным (гидравлическим) приводом [12].Фотографии стенда с установленной ступенью поршневого компрессора представлены на рис. 1. Линейным приводом в данной схеме служит гидрав-лический привод, содержащий насосный агрегат, масляный бак, фильтр высокого давления, дрос-сель, обеспечивающий регулировку расхода масла, обратный клапан, а также гидрораспределитель и силовой гидроцилиндр.Измерительная схема приведена на рис. 2. Пор-шень 1 приводится в движение через шток 2 от што-ка гидроцилин...
