Содержание
Введение.......................................................................................................... 3
1 Задание на расчетно-графическую работу................................................ 4
2 Определение параметров воздуха и массовой
производительности компрессора................................................................ 7
3 Определение основных размеров цилиндров компрессора.................. 11
4 Построение процесса сжатия газа в первой
ступени в р,v-диаграмме.............................................................................. 13
5 Расчет мощности компрессора................................................................. 16
6 Определение поверхности охлаждения промежуточного
охладителя воздуха...................................................................................... 18
Заключение.................................................................................................... 19
Список использованных источников.......................................................... 20
Введение
Данное расчетно-графическое задание обусловлено тем обстоятельством, что потребители сжатого воздуха имеются на любом промышленном предприятии, что вызывает необходимость установки компрессорных агрегатов. Это задание преследует цель закрепления знаний по термодинамике компрессорного процесса и освоение расчета поршневых воздушных компрессоров.
Компрессор предназначен для сжатия и перемещения газов. Степень повышения давления-отклонение конечного давления к начальному. Рабочий процесс поршневого компрессора состоит из всасывания газа при р1=const, сжатие газа до р2, нагнетание газа при р2 = const, падения давления до р1 (4-1; 1-2; 2-3; 3-4); политропное сжатие (1-2), изотермическое сжатие (1- 
), адиабатное сжатие (1- 
).
Задание на расчетно-графическую работу
Исходные данные для расчета поршневого компрессора:
Конечное давление р3=12 бар;
|
|
Производительность V1=550;
Показатель политропы n=1,28;
Частота вращения nк=620 
.
В двухступенчатом компрессоре простого действия (рисунок 1), воздух сжимается от давления р1=1 бар при t1=27 °С до конечного давления р3.
1 - поршень; 2 - шток; 3 - цилиндр второй ступени; 4 - шатун: 5 - коленчатый вал; 6 - маховик; 7 - цилиндр первой ступени; 8 - промежуточный охладитель воздуха
Рисунок 1- Схема двухступенчатого поршневого компрессора простого действия
Степень повышения давления в обеих ступенях является одинаковой
где 
- степень повышения давления в ступени.
Стенки цилиндров первой и второй ступеней охлаждаются водой с одной интенсивностью, поэтому процессы сжатия в обеих ступенях происходят по политропе с одинаковым показателем n. После первой ступени в промежуточном охладителе воздух охлаждается при постоянном давлении р2 до начальной температуры Т1.
Требуется определить:
1) давление воздуха после первой ступени р2, бар;
2) температуру в конце сжатия в каждой ступени Т2 и Т3, К
(по условиям задания Т2 = Т3);
3) объемный расход сжатого воздуха после первой ступени V2 и после второй ступени V3, м3/ч;
4) массовую производительность сжатого воздуха G, кг/ч;
5) изменение внутренней энергии Δu, кДж/кг, и энтальпии Δi, кДж/кг, в каждой ступени:
6) количество удельной теплоты, отводимой охлаждающей водой от воздуха при сжатии в каждой ступени q, кДж/кг, а также в промежуточном охладителе q', кДж/кг;
7) расход охлаждающей воды в «рубашках» цилиндров Gw, кг/ч, и промежуточный охладитель Gw1, кг/ч, полагая, что вода в них нагревается
от t'w = 10 °С на входе до t"w = 20 °С на выходе;
|
|
8) затрачиваемую удельную работу политропного сжатия lпол, кДж/кг;
9) затрачиваемую удельную работу изотермического сжатия
lиз, кДж/кг;
10) теоретическую (Nиз) и эффективную (Ne) мощность компрессора, если его изотермический КПД ηиз=0,6...0,8, а механический КПД
ηмех=0,95...0,98;
11).поверхность охлаждения промежуточного охладителя воздуха при противотоке, принимая коэффициент теплопередачи от воздуха к воде
К = 20 Вт/(м2К).
Построить в р,v-координатах по точкам графики процесса сжатия по политропе и изотерме для первой ступени с графическим изображением затрачиваемой технической работы.