ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Компрессорные машины из "Теплотехника " В настояшее время в нашей стране выпускаются сотни типоразмеров различных компрессорных машин производительностью 0,02— 12 тыс. м /мин с давлением нагнетания до 250 МПа и мощностью 0,1 кВт —40 МВт. Компрессорные машины применяются во многих отраслях народного хозяйства. [c.293] В первом приближении для определения работы адиабатного сжатия реаль-но1 о газа можно пользоваться формулой (8.5). Потери энергии в результате необратимых процессов трения (механического и в газовых потоках), тепло- и массообмена, утечек и другие учитывают изотермным КПД Т1 з для охлаждаемых компрессорных машин и адиабатным Цад для неохлаждаемых. [c.294] Особенности работы объемных компрессоров. При рассмотрении одноступенчатых объемных компрессоров необходимо выделять следующие объемы (рис. 8.3) рабочую полость I, полость всасывания 2, полость нагнетания 3, а также стандартную точку 4 всасывания с параметрами газа Рве и Тве- В действительном компрессоре имеется мертвый объем Vo (рис. 8.4), из которого рабочее тело не может быть вытеснено при нагнетании. Вследствие обратного расширения газа, оставшегося в мертвом объеме после нагнетания, часть объема рабочей полости цилиндра AV =V .— Vq оказывается потерянной для всасывания новой порции газа. [c.295] поступающий в рабочую полость компрессора во время всасывания, нагревается в результате теплоотдачи от нагретых поверхностей рабочей полости и каналов, через которые происходит всасывание. В связи с этим температура газа в рабочей полости в конце всасывания (в начале сжатия) оказывается выше температуры Тцс (точка 4, см. рис. 8.3). [c.295] Объемный компрессор — компрессор, в котором повышение давления газа происходит при уменьшении замкнутого объема. [c.295] Давления и температуры газа в полостях всасывания и нагнетания действительного компрессора непостоянны. Их значения колеблются за счет периодически повторяющихся процессов всасывания и нагнетания в рабочую полость. Пульсации давлений в полостях всасывания и нагнетания оказывают влияние на работу самодействующих клапанов и на рабочий процесс в полости цилиндра. [c.296] Самодействующие клапаны открываются и закрываются под действием перепада давлений на их подвижном запорном органе. Для открытия клапана перепад давлений должен создать силу, превыщающую силу натяжения пружины, прижимающей запорный орган, инерцию покоя подвижных частей и силу прилипания запорного органа к седлу или ограничителю подъема. Это приводит к запаздыванию открытия и закрытия клапана. [c.296] Процесс сжатия газа начинается в точке а и заканчивается в точке Ь, когда начинает открываться нагнетательный клапан (рис. 8.4,6). Давление газа в точке Ь больше, чем давление нагнетания р , так как необходим перепад давлений для открытия клапана. В начале сжатия средняя температура газа в рабочей полости меньше, чем средняя температура стенок, поскольку последние не успевают остыть от нагрева после сжатия в предыдущем цикле, и сжатие газа происходит с подводом теплоты, т. е. с показателем политропы и, большим показателя адиабаты к п к). При дальнейшем сжатии температура газа повышается. Когда средняя температура сжимаемого газа сравняется со средне температурой стенок, теплообмен между газом и стенками рабочей полости прекращается. В этот момент п = к. При дальнейшем сжатии температура газа продолжает увеличиваться, и процесс сжатия происходит с отводом теплоть. (п к). [c.296] Обратное расширение (процесс со) газа происходит в начале с отводом теплоты (п к), а затем с подводом (п к). [c.296] Упомянутые выше особенности работы действительного компрессора обусловливают уменьшение его производительности и увеличение энергии, необходимой на сжатие и перемещение газа. [c.296] Индикаторная диаграмма - зависимость давления газа в цилиндре от объема рабочей полости цилиндра. Производительность объемного компрессора — объемное колее-чество газа, подаваемое потребителю в единицу времени, измеренное после компрессора и приведенное к условиям всасывания, т. е. давлению и. температуре в стандартной точке всасывания. [c.296] Индикаторная мощность ступени действительного компрессора определяется по индикаторной диаграмме. При схематизации диаграммы принимается, что сжатие и обратное расширение происходят по эквивалентным политропам с постоянными показателями (см. [c.297] Выбор ступеней сжатия должен быть экономически обоснованным, при этом следует учитывать, что, с одной стороны, увеличение числа ступеней приводит к уменьшению работы сжатия и перемещения газа, так как общий процесс сжатия во всем компрессоре приближается к изотермному (см. рис. 1.28), а с другой стороны, увеличение числа ступеней обусловливает дополнительные потери давления и энергии в клапанах, межступенчатых коммуникациях и охладителях. Обычно число ступеней поршневого компрессора выбирают так, чтобы относительное повышение давления в цилиндре каждой ступени е,ц = ръ ру, составляло 2,5 — 4. [c.299] Таким образом, эталонные изотерм-ный и адиабатный идеальные компрессоры должны иметь одинаковые с оцениваемым производительность, давление всасывания и нагнетания и температуру всасывания. [c.299] Изотермный и адиабатный КПД, определенные по формулам (8.11) и (8.12), называются полными или эффективными, так как оценивают энергетическое совершенство всего компрессора в целом, причем адиабатный КПД используется только для неохлаждаемых одноступенчатых компрессоров. У существующих поршневых компрессоров рцд = = 0,60,75 и г ад = 0,80,95, у винтовых компрессоров Рдд = 0,6- -0,8. [c.299] В выражениях (8.13) и (8.14) в качестве эталонных компрессоров приняты, как и в выражениях (8.11) и (8.12), идеальные изотермный и адиабатный. [c.300] В существующих компрессорах Лад-м л = 0.88 0,95 и = 0,7 11,8. [c.300] Винтовые компрессоры без смазывания рассчитываются аналогично поршневым, с учетом больших значений перетеканий газа из полости в полость, которые обусловлены зазорами между роторами, а также между роторами и корпусом. [c.300] Особенностью работы винтовых компрессоров с внутренним отводом теплоты сжатия является впрыскивание охлажденного масла в рабочую полость в значительных количествах. Так, при е = 8н-9 масса впрыскиваемого масла в 6 — 8 раз больше массы сжимаемого воздуха. Впрыскиванием капельной жидкости (масла) в сжимаемый газ в рабочей полости образуется бинарная гетерогенная смесь. Большая поверхность мелких капелек охлажденного масла, распределенных по объему рабочей полости. [c.300] Интенсивный внутренний отвод теплоты в маслозаполненных компрессорах снижает показатель политропы сжатия до значений п= 1,1-г 1,15. При этом повышение температуры масла в рабочей камере АТ , = 25 К, а температура нагнетаемого газа не превышает Т = 370 К при = 8 ч- 9 в одной ступени. [c.300] Вернуться к основной статье