Построение кривой политропного процесса производится следующим образом. Подсчитываются удельные объёмы в начальном v 1в м3/кг (при p1, T1) иконечном v 2 в м3/кг (при p2, T2) состояниях по выражениям
2.1)
(2.2)
По параметрам р1, v1 в выбранных масштабах наносится на график (рисунок 2) точка 1, по р2, v2 - точка 2. Для построения промежуточных точек а, b, с параметры вычисляются по следующим соотношениям
(2.3)
(2.4)
(2.6)
(2.8)
.
.
.
Построение кривой изотермического процесса 1-2 (рисунок 2) производится из той же начальной точки 1. Удельные объёмы для конечного состояния (точка 2ʹ) и промежуточных точек изотермы а, b, с можно подсчитать исходя из уравнения изотермического процесса
(2.12)
Из построенной pv – диаграммы видно, что затрачиваемая техническая работа при изотермическом сжатии будет меньше, чем при политропном сжатии.
Рисунок 2 Изображение процесса сжатия в первой ступени компрессора на pv-диаграмме
ТЕХНИЧЕСКАЯ РАБОТА ПОЛИТРОПНОГО И ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО СЖАТИЯ. МОЩНОСТЬ КОМПРЕССОРА
Техническая работа политропного сжатия в первой ступени l n в МДж/кг рассчитывается по формуле
В соответствии с первым законом термодинамики из этого количества затрачиваемой работы отводится из ЦПС с охлаждающей водой q 1-2 и с воздухом Δ h
,
,
Баланс энергии процесса сжатия во второй ступени аналогичен.
Техническая работа изотермического сжатия для всего компрессора l u в кДж/кг
Работа l uпринята в качестве теоретической для охлаждаемого компрессора, поэтому теоретическая мощность N u в кВт равна
Действительная потребляемая мощность N е в кВт
где 
– изотермический КПД.
|
|
Мощность электродвигателя N э в кВт, приводящего в движение компрессор, подсчитывается по формуле:
где К з = 1,1…1,3 – коэффициент запаса;
= 0,90…0,95 – механический КПД, учитывающий также потери в промежуточной передаче, если она имеется в компрессорной установке.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО ОХЛАДИТЕЛЯ ВОЗДУХА
Тепловой поток Qв Вт, передаваемый в охладитель от воздуха к охлаждающей воде подсчитывается по формуле
где G – массовая производительность компрессора, кг/ч;
- теплота, отводимая от воздуха в промежуточном охладителе, Дж/кг.
Средний температурный напор между теплоносителями в охладителе воздуха Δ t ср в ̊Сподсчитывается по формуле
где 
и 
– соответственно большая и меньшая разность температур между воздухом и водой на входе и на выходе из охладителя при «противотоке».
Поверхность охлаждения F в м2подсчитывается из уравнения теплопередачи
где К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2-К).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При выполнении расчётно-графической работы мы изучили методику расчёта поршневого компрессора. Определили параметры воздуха после первой и второй ступеней компрессора, массовую производительность компрессора. Построили на pv – диаграмме процесс сжатия в первой ступени. Затем определили техническую работу политропного и изотермического сжатия, мощность компрессора, поверхность охлаждения промежуточного охладителя воздуха. Наиболее значимые полученные данные:
Массовая производительность компрессора G = 0,98кг/ч;
Техническая работа политропного сжатия l n = 89,34 МДж/кг;
|
|
Техническая работа изотермического сжатия l u = 138,57кДж/кг;
Действительная потребляемая мощность N e = 0,05кВт;
Мощность электродвигателя N э = 0,07кВт;
Поверхность охлаждения F = 0,01 м2.