Сжатие газов

Наличие межмолекулярных сил отталкивания приводит к тому, что молекулы могут сближаться между собой только до некоторого минимального расстояния. Поэтому можно считать, что свободный для движения молекул объем будет равен у —6, где — тот наименьший объем, до которого можно сжать газ. В соответствии с этим длина свободного пробега молекул уменьшается и число ударов о стенку в единицу времени, а следовательно, и давление увеличивается по сравнению с идеальным газом в отношении v/(v — b), т. е. [c.9]

Изменение состояния термодинамической системы во времени называется термодинамическим процессом. Так, при перемещении поршня в цилиндре объем, а с ним давление и температура находящегося внутри газа будут изменяться, будет совершаться процесс расширения или сжатия газа. [c.10]

Рассмотрим, например, процесс сжатия газа в цилиндре. Если время смещения поршня от одного положения до другого существенно превышает время релаксации, то в процессе перемещения поршня давление и температура успеют выравняться по всему объему цилиндра. Это выравнивание обеспечивается непрерывным столкновением молекул, в результате чего подводимая от поршня к газу энергия достаточно быстро и равномерно распределяется между ними. Если последующие смещения поршня будут происходить аналогичным образом, то состояние системы в каждый момент времени будет практически равновесным. [c.10]

Как указывалось выше, под открытыми понимаются термодинамические системы, которые кроме обмена теплотой и работой с окружающей средой допускают также и обмен массой. В технике широко используются процессы преобразования энергии в потоке, когда рабочее тело перемещается из области с одними параметрами (pi, t i) в область с другими (р2, V2). Это, например, расширение пара в турбинах, сжатие газов в компрессорах. [c.43]

Компрессор. Если процесс сжатия газа в компрессоре происходит без теплообмена с окружающей средой = = 0) и i = 2, что всегда можно обеспечить надлежащим выбором сечений всасывающего и нагнетательного воздухопроводов, то [c.45]

Чтобы приблизить процесс сжатия к изотермическому, необходимо отводить от сжимаемого в компрессоре газа теплоту. Это достигается путем охлаждения наружной поверхности цилиндра водой, подаваемой в рубашку, образуемую полыми стенками цилиндра. Однако практически сжатие газа осуществляется по политропе с показателем я = 1,18- 1,2, поскольку достичь значения п= не удается. [c.53]

Процессы сжатия в реальном компрессоре характеризуются наличием внутренних потерь на трение, поэтому работа, затрачиваемая на сжатие газа, оказывается больше рассчитанной по уравнению (5.29). [c.54]

Ряд технологических процессов, особенно химической промышленности, связан с потоками нагретых сжатых газов. Расширение этих газов в газовой турбине позволяет получить энергию, которая обычно используется в этом же процессе, например для нагнетания тех же газов. В этом случае вал турбины непосредственно соединяется с валом турбокомпрессора. Такое комбинирование позволяет существенно снизить потребление энергии в технологическом процессе. К сожалению, оно используется еще недостаточно широко, во-первых, из-за косности мышления технологов, а во-вторых, из-за отсутствия турбин на нужные параметры. Часто используют авиационные двигатели, выработавшие свой ресурс. [c.61]

Стационарный компрессор используется для сжатия 1 моль мин гелия от 1 до 10 атм. За компрессором следует холодильник, который отводит теплоту сжатия. Газ поступает в компрессор при температуре 500 R (4,5 °С) и выходит из холодильника при температуре 550 °R (32,3 °С). Предположить, что компрессор работает в адиабатных условиях и обратимо. Пренебрегая изменениями кинетической и потенциальной энергии, определить скорость отвода теплоты от холодильника. [c.67]

Теплота может быть полностью превращена в работу при непериодическом процессе при периодическом процессе, она может быть превращена в работу только частично. Непрерывное превращение теплоты в работу требует применения циклических процессов с периодическим возвращением к первоначальному состоянию. Для того чтобы получить максимальное превращение теплоты в работу, все стадии в цикле должны быть обратимы. Простейшим возможным циклом считается тот, в котором количество теплоты поглощается обратимо из единственного источника при температуре Ti. При этом теплота частично превращается в работу, а частично передается обратимо единственному теплоприемнику при температуре Та, которая обязательно должна быть меньше температуры Т . Стадии изотермического переноса теплоты могут состоять из расширения или сжатия газа при постоянной температуре с помощью сдвига фазового равновесия системы, когда температура и давление остаются постоянными, или сдвига химического равновесия газовой системы путем изменения давления [c.196]

Компрессор мощностью 1000 л. с. сжимает 1 моль мин гелия от 1 атм и 500 °R (277,8 °К) до 10 атм. Компрессор работает адиабатно, а следующий за ним холодильник охлаждает сжатый газ до 550 °R (305,5 °К). Определить [c.211]

Для предотвращения пожаров в помещении, где производится сварка, не должны находиться легковоспламеняющиеся вещества. Не допускать соприкосновения электрических проводов с газопроводами и баллонами со сжатыми газами не размещать горячие пластины у деревянных стенок. [c.141]

Величина Ь — тот наименьший объем, до которого можно сжать газ. [c.40]

Объяснить взаимное расположение изотермы и адиабаты на ри-диаграмме, проведенных из одной точки при расширении и при сжатии газа. [c.102]

При изотермическом расширении идеального газа его внутренняя энергия остается без изменения, а вся сообщаемая газу теплота полностью превращается в работу. Компенсацией этого превращения теплоты в работу здесь является увеличение объема газа. Если бы, не меняя температуры, вернуть, объем газа к начальному состоянию, то необходимо было бы затратить на сжатие газа работу в том же количестве, в котором работа была получена, причем обратно выделилось бы то же количество теплоты. В итоге никакого превращения теплоты в работу не было бы. [c.115]

Все компрессоры, в зависимости от конструктивного оформления и принципа работы, могут быть разделены на две группы поршневые и турбинные (центробежные). Несмотря на различие принципов сжатия газа в компрессорах и их конструктивные отличия, термодинамика процессов сжатия в них одинакова для любых типов машин. Процессы в компрессорах описываются одними и теми же уравнениями. Поэтому для исследования и анализа процессов, протекающих в любой машине для сжатия газа, рассмотрим работу наиболее простого одноступенчатого поршневого компрессора, в котором все явления хорошо изучены и являются наглядными. [c.245]

Рабочий процесс компрессора совершается за один оборот вала или два хода поршня. При ходе поршня вправо открывается всасывающий клапан и в цилиндр поступает рабочее тело — газ. При обратном движении поршня всасываюш,ий клапан закрывается, происходят сжатие газа до заданного давления и нагнетание его в резервуар, из которого сжатый газ направляется к потребителям. После этого наступает повторение указанных процессов. Величина давления нагнетания определяется пружиной, установленной на нагнетательном клапане. [c.246]

Теоретическая индикаторная диаграмма процесса получения сжатого газа в компрессоре представлена на рис. 16-2. [c.246]

Затраченная работа I на получение 1 кг сжатого газа (без учета трения) при условии, что все процессы обратимы и приращение кинетической энергии газа отсутствует, может быть представлена [c.246]

Процесс сжатия газа в компрессоре, в зависимости от условий теплообмена между рабочим телом и стенками цилиндра, может осуществляться по изотерме 1-2, адиабате 1-2 и политропе 1-2". Сжатие по каждому из трех процессов дает различную величину площади затраченной работы. [c.247]

Работа, затрачиваемая на получение 1 кг сжатого газа, равна [c.249]

Кроме того, в реальном компрессоре между крышкой цилиндра и поршнем в его крайнем положении при выталкивании сжатого газа остается некоторый свободный объем, называемый вредным пространством. Объем вредного пространства обычно составляет [c.249]

Уменьшение производительности компрессора с увеличением давления сжатого газа не позволяет получать газы высокого давления в одном цилиндре. Кроме того, при высоких давлениях сжатия температура газа может превысить температуру самовоспламенения смазочного масла в цилиндре, что недопустимо. Обычно одноступенчатый компрессор применяют для сжатия газа до давлений 6—10 бар. [c.251]

Процессы с ж"а тия в реальном компрессоре. Процесс сжатия газа в реальном компрессоре характеризуется наличием внутренних потерь на трение и теплообменом с окружающей средой. При расчете реальных компрессоров принимают, [c.252]

In — работа на привод компрессора при политропном сжатии газа дж/кг-, [c.253]

Для получения газа высокого давления применяют многоступенчатые компрессоры (рис. 16-7), в которых сжатие газа осуществляется в нескольких последовательно соединенных цилиндрах с промежуточным его охлаждением после каждого сжатия. [c.254]

Применение сжатия газа в нескольких цилиндрах понижает отношение давлений в каждом из них и повышает объемный к. п. д. компрессора. Кроме того, промежуточное охлаждение газа, после каждой ступени, улучшает условия смазки [поршня в цилиндре и уменьшает расход энергии на [c.254]

Полная работа, расходуемая на сжатие газа в трех ступенях компрессора равна [c.256]

При одинаковых условиях сжатия газа количества теплоты, отводимые в отдельных ступенях, равны между собой [уравнение (7-24)] [c.256]

Какие процессы возможны при сжатии газа в компрессоре [c.257]

Как влияет вредное пространство на процесс сжатия газа [c.257]

До каких давлений сжатия газа применяют одноступенчатый компрессор [c.257]

Адиабатный процесс. Процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой, называется адиабатным, т. е. б<7 = 0. Для того чтобы осуществить такой процесс, следует либо теплоизолировать газ, т. е. поместить его в адиабатную оболочку, либо провести процесс настолько быстро, чтобы изменение температуры газа, обусловленное его теплообменом с окружающей средой, было пренебрежимо мало по сравнению с изменением температуры, вызванным рас-щирением или сжатием газа. Как правило, это возможно, ибо теплообмен происходит значительно медленнее, чем сжатие или расщирение газа. [c.32]

Для обеспечения стационарного процесса применяют компрессор для сжатия 44 фунтЫин (20 кПмин) двуокиси углерода от 1 атм до 100 атм. Зате.м холодильник отводит часть теплоты сжатия. Газ поступает в компрессор при температуре 500 °R (4,5 °С) и покидает холодильник при температуре 550 (32,3 °С). Предполагая, что компрессор работает аднабатно и обратимо и изменения кинетической и потенциальной энергии незначительны, определить скорость передачи теплоты от холодильника. [c.188]

При обращении с баллонами со сжатыми газами перемещать их на тележках и носилках или перекатывать в наклонном положении. На рабочем месте закреплять баллоны хомутами или цепочками. Предохранять баллоны от нагревания, размещая их от источникав открытого огня на расстоянии не ближе 5 м, а от элементов отопления не ближе 1 м. Не расходовать газ из баллона до конца, оставлять остаточное давление не менее 0,5— 1,0 кгс/см . [c.141]

Тогда, принимая процесс сжатия газа изотермическим, можем зап 1сагь [c.367]

Основной целью термодинамического расчета компрессора является определение затрачиваемой работы па получение 1 кг сжатого газа и, как следствие, определение мощности приводно1 о двигателя. [c.246]

При движении поршня слева направо открывается всасывающий клапан 3 и происходит наполнение цилиндра газом при постоянном давлении pi. Этот процесс изображается на диаграмме линией 0-1 и называется линией всасывания. При обратном движении поршня справа налево всасывающий клапан 3 закрывается, происходит сжатие газа. По достижении заданного давления весь сжатый газ выталкивается из цилиндра при постоянном давлении через открывшийся нагнетательный клапан 4 в резервуар для хранения или на производство. Кривая 1-2 называется процессом сжатия. Линия 2-3 называетс°я линией нагнетания. Следует отметить, что линии всасывания Q-1 и нагнетания 2-3 не изображают термодинамические процессы, так как состояние рабочего тела в них остается неизменным, а меняется только его количество. При начале следующего хода поршня слева направо нагнетательный клапан закрывается, давление в цилиндре рг теоретически мгновенно падает до pi, открывается всасывающий клапан и далее повторяется весь рабочий процесс сжатия газа. [c.246]

Определение работы на привод компрессора. При изотермическом процессе работа, расходуе мая на сжатие газа, графически изображается пл. 0 230 (см. рис. 16-2). Полная работа для получения 1 кг сжатого газа равна [c.248]

Вся работа на привод трехступенчатого компрессора при поли-тропном сжатии газа в каждой ступени определяется пл. 0123456с0. [c.255]

Если процесс сжатия газа осущ,ествляется при политронном процессе до давления Рб в одной ступени, то работа на привод компрессора представляется пл. 018с0. При переходе от одноступенчатого сжатия к трехступенчатому с промежуточным охлаждением пО лу-чается экономия работы, изображаемая пл. 2345682. Ступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением приближает рабочий процесс компрессора к наиболее экономичному изотермическому процессу. [c.255]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...