Определение работы на привод компрессора.




При изотермном процессе работа, расходуемая на сжатие газа – пл. 01230.

Полная работа для получения 1 кг сжатого газа (работа на привод компрессора):

 

 

- работа нагнетания;

- работа всасывания;

- работа сжатия;

 

работа сжатия определяется по ур-ию (7.28 курса ТД):

Учитывая, что при t = const: :

 

(2.5)

при t = const работа на привод компрессора равна работе сжатия:

 

(2.6)

Количество отводимой теплоты:

 

(2.7)

 

При обратимом адиабатном сжатии работа определяется по ур-ию (7.49 курса ТД):

(2.8)

 

Работа на привод компрессора:

 

(2.9)

 

Из анализа (1.8) и (1.9): Работа на привод компрессора в k раз больше работы адиабатного сжатия.

Работа сжатия в адиабатном процессе по I з-ну термодинамики:

 

Тогда работа на привод компрессора:

(2.10)

 

Формула (1.10) справедлива как для идеального, так и для реального газов.

 

При обратимом политропном сжатии работа сжатия определяется:

 

(2.11)

Работа, затрачиваемая на получение 1 кг сжатого газа:

 

(2.12)

 

Теоретическое количество отводимой от газа теплоты:

 

(2.13)

 

Действительная индикаторная диаграмма одноступенчатого компрессора отличается от теоретической:

во-первых наличием потерь на дросселирование во впускном и нагнетательном клапанах.

Рис. 2.3 Действительная индикаторная диаграмма процесса получения сжатого газа в компрессоре

 

Всасывание происходит при давлении газа в цилиндре, меньшем, чем давление среды (P1), из которой происходит всасывание, а нагнетание происходит при давлении, большем, чем давление в нагнетательном трубопроводе (P2). Эти потери возрастают с увеличением числа оборотов компрессора.

 

Во вторых в реальном компрессоре между крышкой цилиндра и поршнем в его крайнем положении при выталкивании сжатого газа остается свободный объем, называемый вредным пространством Vвр, который составляет 4 – 10 % от рабочего объема цилиндра компрессора Vh.

Процесс расширения остаточного сжатого газа во вредном пространстве цилиндра изображается линией 3-0.

При этом всасывание газа в компрессор начнется только в точке 0 и в цилиндр поступит свежий газ, объем которого меньше объема цилиндра:

Vh – Vвр = V.

Вредное пространство уменьшает количество засасываемого газа и тем самым уменьшает производительность компрессора.

Объемный коэффициент полезного действия:

(2.14)

 

Массовое количество поступающего в цилиндр газа, кроме того, уменьшается и за счет увеличения удельного объема газа из-за нагревания его горячими поверхностями цилиндра и горячим газом, оставшимся во вредном пространстве.

Уменьшение массового количества газа, засасываемого в цилиндр, из-за повышения температуры определяется отношением:

- температура всасываемого газа;

- температура газа, нагретого в цилиндре в процессе всасывания.

 

Общее уменьшение производительности компрессора из-за вредного пространства и нагрева газа характеризуют коэффициентом наполнения:

(2.15)

Общая теоретическая работа на привод компрессора с вредным пространством изображается пл. 12301.

 

Уменьшение производительности компрессора с увеличением давления сжатого газа не позволяет получить газ высокого давления в одном цилиндре. Кроме того, при высоких давлениях сжатия температура газа может превысить температуру самовоспламенения смазочного масла.

Обычно одноступенчатый компрессор применяют для сжатия газа до давлений: 6 – 10 бар.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: