Рабочий процесс компрессора. Работа компрессора

Рабочий процесс компрессора. Работа компрессора 65 [c.65]

Совокупность рабочих процессов в детандере,как и в компрессоре, не представляет собой замкнутый термодинамический процесс-цикл. Наиболее выгодным, с точки зрения получения работы, будет изотермический процесс /-2. Однако изотермический процесс расширения трудно осуществить, и процессы в детандерах близки к адиабатным. [c.150]

Считая рабочий процесс компрессора обратимым, легко вычислить и теоретическую удельную работу сжатия [c.528]

Анализ рабочего процесса в поршневом компрессоре производят обычно с помощью теоретической диаграммы, на которой графически изображена зависимость давления в цилиндре от объема газа или от хода поршня (см. рис. 7.6). Диаграмма записывается при работе компрессора присоединенным к нему динамометрическим индикатором. [c.93]

Приведены требования к автомобильным двигателям с турбонаддувом, рассматриваются вопросы совершенствования их конструкции и рабочего процесса, совместная работа двигателя и автомобиля, меры по регулированию двигателя, результаты экспериментальных исследований и доводки автомобильных двигателей, а также конструкции автомобильных турбокомпрессоров, методика расчета ступеней турбины и компрессора на ЭВМ. [c.221]

В устройствах, работающих по замкнутому циклу, в том числе и в двигателе Стирлинга, необходимо избегать потерь рабочего тела, поскольку такие потери снижают среднее давление цикла и, следовательно, выходную мощность. Имеется много путей для просачивания рабочего тела из внутренней полости двигателя например, водород под действием высоких давлений и температур будет диффундировать сквозь металлические перегородки, изготовленные из больщинства металлов и сплавов (особенно это относится к нержавеющей стали). Однако чаще всего основной причиной утечки является просачивание газа под давлением около поршней и их штоков. На первый взгляд такую утечку можно ликвидировать, установив обычные уплотнения, т. е. металлические кольца или кольца из шнура, поскольку, например, газовые компрессоры работают при давлениях, превышающих давление в двигателях Стирлинга. Однако рабочие температуры в двигателях Стирлинга выше, чем в компрессорах, и это усложняет решение проблемы уплотнений. В двигателях внутреннего сгорания рабочие температуры сопоставимы с температурами в двигателях Стирлинга, однако в двигателях Стирлинга уплотнения должны работать в атмосфе ре, не содержащей масла, поскольку при попадании масла из картера в рабочие полости происходит его пиролиз и образование углеродных отложений, засоряющих теплообменники и особенно высокопористые регенераторы. Кроме того, масло в картере может загрязняться просачивающимся рабочим телом. Усовершенствование уплотнений не должно производиться за счет увеличения трения, поскольку это может привести к недопустимому падению рабочих характеристик на валу двигателя. Из сказанного видно, что создание работоспособной конструкции уплотнения для двигателей Стирлинга с высоким внутренним давлением представляет достаточно серьезную проблему. Этот вопрос рассматривается в разд. 1.7. Необходимо уяснить, что использование газообразного рабочего тела, находящегося под высоким давлением, делает чрезвычайно вероятной утечку газа безотносительно к степени совершенства уплотняющих устройств. Следовательно, чтобы поддерживать выходную мощность двигателя на одном уровне в течение длительного периода эксплуатации, такая утечка должна компенсироваться. Практически это означает, что на двигателях Стирлинга с высоким давлением должен быть установлен компрессор, автоматически нагнетающий сжатый газ в двигатель при падении давления цикла ниже определенного уровня иными словами, должен быть обеспечен процесс подкачки . Компрессор может быть расположен как внутри двигателя, так и вне его. В двигателе с косой шайбой Форд — Филипс имеется внутренний поршневой компрессор, состоящий из небольших порш- [c.81]

Действительный рабочий процесс компрессора, изображаемый его индикаторной диаграммой (рис. 4-2), отличается от теоретического прежде всего дополнительной работой вследствие сопротивления всасывающих и нагнетательных клапанов (заштрихованная площадь). [c.109]

Затраченная работа за один рабочий процесс компрессора при условии, что в результате был получен 1 кГ [c.191]

Действительный рабочий процесс компрессора, изображаемый его индикаторной диаграммой (рис. 9-2), отличается от теоретического прежде всего дополнительной работой вследствие сопротивле- [c.151]

Рабочий процесс поршневого компрессора. Воздух повышенного давления находит широкое применение в самых разнообразных отраслях техники, а именно в двигателях, работающих сжатым воздухо.м, в пневматических инструментах для клепки, сверления, чеканки, в воздушных кузнечных молотах, для очистки литья и т. д. Поскольку сжатый воздух является аккумулятором работы, для получения его необходима затрата работы в специальных машинах — так называемых компрессорах, которые могут быть поршневыми или турбинными. Мы разберем работу поршневого компрессора как более простой машины. [c.190]

Рабочий процесс компрессора является сложным процессом, при котором сжатие вначале происходит при подводе тепла к воздуху от нагретых стенок цилиндра, а затем при отводе тепла в стенки цилиндра и охлаждающую среду- Работа 1 кг газа при его [c.285]

Для поршневых компрессоров г = 0,8—0,95. Затрата работы на сжатие воздуха в компрессоре может быть определена по теоретической диаграмме рабочего процесса компрессора (без вредного пространства и сопротивления клапанов), изображенной в ри координатах (рис. 143). Характер процесса сжатия зависит от степени охлаждения воздуха в цилиндре при сжатии. При идеальном охлаждении теоретически можно получить изотермическое сжатие с минимальной затратой работы 1—2 ). При сжатии без теплообмена со стенками получим адиабатный процесс [c.196]

Наименьшая площадь диаграммы получается при изотермическом сжатии, однако, в действительном рабочем процессе компрессора даже при очень большом количестве охлаждающей воды нельзя добиться изотермического сжатия. Здесь имеет место промежуточный политропический процесс. Необходимое для работы эрлифта количество воздуха указано выше. [c.108]

Характеристики насоса при работе на газе в режиме компрессора и на жидкости имеют общие точки Л и 5 (см. рис. 63). В точке Л подача газа равна нулю. Следовательно, насос работает на жидкости. В точке В напор равен нулю. Сжатие газа отсутствует. Газ переносится лишь из области всасывания в область нагнетания. При отсутствии сжатия газа рабочий процесс при работе на газе и на жидкости одинаков. На участке АС характеристики наблюдается резкое падение напора, связанное с тем, что появление газа в ячейках колеса ведет к сильному увеличению утечек по сравнению с утечками в режиме Л. При малых подачах газа толщина газового кольца мала. Кроме того, она быстро уменьшается по мере продвижения от всасывающего окна к напорному (напор при малых подачах велик и сжатие газа происходит быстро), поэтому газ при малых подачах не может захватываться продольным вихрем. При увеличении подачи газа толщина газового кольца увеличивается, газ начинает захватываться продольным вихрем [c.119]

В реальных условиях все процессы в ГТУ являются неравновесными, что связано с потерями работы в турбине и компрессоре, а также с аэродинамическими сопротивлениями в тракте ГТУ. На рис. 20.10 действительный процесс сжатия в компрессоре изображен линией /—2, а процесс расширения в турбине — линией, 3—4. Точками 2а и 4а отмечено состояние рабочего тела соответственно в конце равновесного адиабатного сжатия и расширения, точкой О — параметры окружающей среды. [c.174]

Диаграмма ip позволяет быстро находить параметры пара и дает возможность определять в виде отрезков прямых характеристики рабочего процесса холодильных установок холодопроизводительность, тепловую нагрузку конденсатора и теоретическую затрату работы в компрессоре. [c.268]

В установившемся режиме работают очень многие машины (станки, прессы, прокатные станы, лесопильные рамы, текстильные машины, генераторы электрической энергии, компрессоры, насосы и т.д.). Наилучшее условие для работы всех этих машин — абсолютно равномерное вращение их главного вала (принимаемого обычно в качестве начального звена). Колебания скорости главного вала вызывают дополнительные динамические нагрузки, вследствие чего снижается долговечность и надежность машин. Более того, колебания скорости ухудшают рабочий процесс машины. Следовательно, поскольку колебания скорости полностью устранить нельзя, то нужно по возможности хотя бы сократить их размах. Иными словами, величину коэффициента неравномерности й надо сделать приемлемо малой. Рассмотрим, каким образом можно решить эту задачу. [c.166]

Теоретическая диаграмма поршневого компрессора не может быть отождествлена с термодинамическим циклом. При работе компрессора отсутствует термодинамическая замкнутость процессов — рабочее тело не возвращается к исходным параметрам, а имеет место только кинематическая замкнутость движения механизма, т. е. периодическое повторение одной и той же последовательности явлений. Поэтому за каждые два хода поршня или при кривошипной передаче за каждый оборот вала в цилиндр компрессора поступает новая порция воздуха, т. е. рабочее тело непрерывно обновляется. [c.93]

После соответствующей подстановки в формулу (7.8) получим следующее выражение работы, потребляемой компрессором за один рабочий процесс [c.94]

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]

Принцип работы одноступенчатого поршневого компрессора, идеализированный рабочий процесс которого показан на рис. 7-9, заключается в следующем. При ходе поршня из левого крайнего положения в правое крайнее в цилиндр компрессора засасывается газ (воздух), который затем при обратном ходе поршня сначала сжимается, а потом выталкивается в газосборник (или воздухосборник). В крышке цилиндра компрессора предусмотрены два клапана впускной и выпускной. При засасывании газа (воздуха) впускной клапан открыт, а выпускной закрыт. В.процессе сжатия газа, продолжающегося на части обратного хода поршня, оба клапана закрыты. По окончании процесса сжатия, выпускной клапан открывается, и поршень на оставшейся части пути да крайнего левого положения выталкивает сжатый газ в сборник. [c.79]

Агрегат-преобразователь энергии рабочего тела (компрессор, вакуум-насос) может обслуживать не только одну машину, но и группу машин, цех и предприятие в целом. В этих случаях преобразователь подает рабочее тело, обладающее механической энергией, в центральную магистраль предприятия, цеха или группы машин, от которой питаются отдельные машины и устройства, предназначенные для механизации и автоматизации технологических процессов. Такое централизованное питание машин имеет свои преимущества, к которым следует отнести выравнивание пиков потребления энергии за счет работы нескольких машин и устройств со сдвинутыми фазами потребления рабочего тела возможность применения более мощных преобразователей с высоким к. п. д., а также получение более компактных конструкций машин и устройств. [c.30]

В ПГТУ с закрытой схемой могут быть применены наиболее часто используемые в атомных газотурбинных установках газовые теплоносители — гелий и углекислота. Для гелия из-за малого атомного веса удельный весовой расход воды в процессе сжатия получается в несколько раз больше, а для углекислоты, наоборот, меньше, чем для азота (воздуха) или окиси углерода. Поэтому для повышения эффективности работы компрессора с впрыском воды в качестве рабочего газа в ПГТУ целесообразнее всего применять углекислый газ. Но сравнительно малая разность энтальпий смеси углекислого газа с водяным паром, получаемая в турбине, обусловливает увеличение удельного весового расхода (на 1 кВт-ч) смеси. Размеры компрессора и турбины в этом случае будут больше, чем для смеси азота или окиси углерода с водяным паром. [c.13]

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]

Рабочий процесс компрессора должен быть составлен та с, чтобы затраты удельной работы на сжатие газа были минимальными. При осуществлешш в цилиндре изотермического процесса 1-2 работа на сжатие минимальна, однако отводимое от сжимаемого газа количество теплоты максимально и стоимость систе.мы охлаждения и ее эксплуатация велики. Применяют водяное или [c.121]

Затраченная работа за один рабочий процесс компрессора при условии, что в результате был получен 1 кг сжатого газа, численно равняется на теоретической индикаторной диаграмме площади АВ21, ограниченной кривой процесса сжатия 12 и осью ординат, и называется теоретической работой, затраченной на получение 1 кг сжатого газа в компрессоре. [c.359]

При политропическом процессе сжатия работа компрессора L за один рабочий процесс, измеряемая площадью индикаторной диаграммы abed (рис. 8-3), может быть получена следующим образом. [c.192]

Зависимости изменения показателей работы дизеля ЮДЮО от уменьшения эффективных сечений выпускных окон втулки цилиндра (рис. 127) получены в результате расчета математической модели рабочего процесса поршневой части двигателя совместно с агрегатами воздухоснабжения при частоте вращения коленчатого вала 850 об/мин и постоянной цикловой подаче топлива, соответствующей номинальной мощности. Эффективные сечения выпускных окон оцениваются произведением где tiB — коэффициент истечения и Рв — сечение окон. Сечения окон уменьшаются в эксплуатации при отложении на них нагара, из-за чего уменьшается эффективная мощность двигателя Ne, индикаторный iii и эффективный г е к. п. д. Индикаторный к. п. д. уменьшается из-за понижения коэффициента избытка воздуха для сгорания а при уменьшении расхода воздуха через двигатель. На изменение механического т]м к. п. д. оказывают влияние затраты мощности на приводной центробежный компрессор, которая прямо пропорциональна расходу воздуха. Отложение нагара на выпускных окнах сопровождается увеличением температур отработавших газов перед турбиной U и температур характерной точки поршня t . Уменьшение коэффициента избытка воздуха а и рост температур т и t указывают на заметное увеличение тепловой напряженности работы цилиндропоршневой группы и деталей проточной части турбины турбокомпрессора. Частота вращения ротора турбины Пт понижается, и при уменьшении эффективного сечения окон свыше 20% работа центробежного компрессора приближается к границе помпажа. Этот режим характеризуется малым расходом воздуха и достаточно высокими степенями повышения давления, что приводит к срыву воздушного потока в проточной части компрессора, колебаниям давлений воздуха в ресивере и неустойчивой работе двигателя. [c.215]

Исследования, проведенные в термобарокамере, позволяли имитировать климатические условия до высоты Н= 16,0 км. С учетом того, что при высотных условиях температура сжатого воздуха за компрессором при адиабатном сжатии и степенях повышения давления л > 10 выше 300 К, в опытах температура сжатого воздуха на входе в воспламенитель поддерживалась постоянной и равной 300 К. Температура топлива изменялась от исходной Т= 298 К до атмосферной на соответствующей высоте. Пределы изменения температуры составляли 218 < < 298 К. В опытах температура понижалась на 5 К и запуск повторялся. Запуск регистрировали визуально по факелу прюдуктов сгорания и приборами по скачку давления и температуры. После запуска воспламенителя фиксировалась стабильность его работы без срывов в течении 30 с. Время запуска не превышало заданных норм и практически составляло 1 с. Во всем диапазоне изменения параметров окружающей среды и температуры топлива на входе воспламенитель работал без срывов и низкочастотных пульсаций. С уменьшением температуры отмечалось повышение давления топлива, при котором происходил надежный запуск с Р = 0,35 МПа при Т= 298 К до Р = 0,5 МПа при Т= 218 К, что очевидно обусловлено повышением мелкости распыла, вызванной увеличением перепада давления на форсунке. Проведенные испытания позволяют сделать следующие выводы доказана возможность организации рабочего процесса вихревого воспламенителя на вязком топливе при значительном снижении его температуры на входе воспламенитель КС вихревого типа подтвердил работоспособность при продувке в барокамере на режимах, соответствующих высоте полета до 16 км опыты показали высокую устойчивость горения, надежный запуск при достаточно низких отрицательных температурах, что позволяет рекомендовать вихревые горелки к внедрению как устройства запуска КС ГТД, работающих на газообразном топливе и используемых в качестве силовых установок нефтегазоперекачиваюших станций в условиях Крайнего Севера. [c.330]

Двигатели, работающие по циклу v = onst, практически работают при малых значениях е, а следовательно, имеют невысокие Т1 . Увеличения термического к. п. д. в двигателях можно достичь, если создать такой рабочий процесс, при котором бы про1[зводи-лось раздельное сжатие воздуха и топлива. Это позволило бы двигателю работать с высокими степенями сжатия е = 14-f-18. При этих степенях сжатия воздух, поступивший внутрь цилиндра, в конце сжатия имеет давление 30—40 бар и температуру, равную 500—800° С, которая обеспечивает надежное самовоспламенение н сгорание топлива. Топливо подается в камеру сгорания через форсунки в конце процесса сжатия. Ввод топлива осуществляется сжатым воздухом, подаваемым от компрессора под давлением 50— 60 бар. [c.157]

Основными областями технического применения термодинамики являются анализ циклов тепловых двигателей и теплосиловых установок, в которых полезная внешняя работа производится за счет выделяющейся при сжигании топлива теплоты анализ циклов ядерных энергетических установок, в которых источником теплоты служит реакция деления расщеп-ляюпгихся элементов анализ принципов и методов прямого получения электрической энергии, в которых стадия превращения внутренней энергии тел или, как говорят еще, химической энергии в теплоту не имеет места, и последняя непосредственно преобразуется в полезную внешнюю работу в форме энергии электрического тока анализ процессов тепловых машин (компрессоров и холодильных машин), в которых за счет затраты работы рабочее тело приводится к более высокому давлению или к более высокой температуре анализ процессов совместного или комбинированного производства работы и получения теплоты (или холода) для технологических или бытовых нужд анализ процессов трансформации теплоты от одной температуры к другой. [c.513]

Следует отметить, что при сжатии в компрессорах реальных газов типа воздуха при давлениях более 10 Па, использование при расчетах указанных выше формул (1.255) - (1.256), (1.262) - (1.264) может привести к значительным ошибкам. Точный расчет процессов сжатия реальных газов и перегретых паров в компрессоре, а также процессов охлаждения их в цилиндрах и промежуточных холодильниках может быть проведен с помощью тепловых диаграмм, например с помощью Ts-диаграммы, как это показано на рис. 1.58 (при известных температурах рабочего тела в начале и конце сжатия и степепи сжатия е), или в аналитической форме с использованием уравнения состояния реального газа. В большинстве практически важных случаев процесс сжатия в компрессорах перегретых и влажных паров и реальных газов можно рассматривать как адиабатный и, следовательно, техническая работа компрессора = 2 где и Ii2 — энтальпии рабочего тела при давлениях в начале и конце сжатия соответственно, при S = onst. [c.88]

Таким образом, площадь Ы2а численно равна отрицательной работе компрессора, площадь а34Ь — положительной работе /д двигателя (детандера), а работа /, затрачиваемая в холодильной уетанов-ке, определяется разностью этих работ и характеризуется круговым процессом 12341 изменения состояния рабочего тела — воздуха, в результате которого теплота переносится от тела более холодного (охлаждаемый объем) к телу более теплому — охлаждающей воде, омывающей змеевик холодильника. [c.74]

Газотурбинные установки на органическом топливе. ГГТУ на органическом топливе работают, как правило, по открытому циклу (рис. 4.21). Действительные процессы, составляющие цикл, происходят с тепловыми, гидравлическими и механическими потерями, рабочее тело (воздух в компрессоре и продукты сгорания в турбине) нельзя считать идеальным газом, химический состав рабочего тела изменяется при [c.202]

Винтовые компрессоры обладают рядом преимуществ перед поршневыми. Они подают потребителю более равномерный поток сжатого г аза и не имеют возвратно-поступательно движущихся масс, создающих неуравновешенные еилы инерции. Такие компрессоры допускают большие скорости вращения, в них отсутствуют клапаны, представляющие собой наиболее ненадежные узлы поршневых компрессоров. Однако винтовые компреесоры имеют более низ-ний КПД, что объясняется наличием зазоров и, следовательно, большим влиянием на рабочий процесс утечек и пере-течек. Они плохо регулируютея и поэтому малоэкономичны на нераечетных режимах, требуют повышенной точности изготовления и сборки, создают большой уровень шума во время работы. [c.301]

Уменьшение энтальпии потока рабочего тела в цикле можно обеспечить путем создания условий для совершения потоком работы и передачи ее во внешнюю среду или условий для передачи теплоты от потока или его части внешним телам. В обоих случаях часть энергии рабочего тела будет передана во внешнюю среду, и его энтальпия уменьшится. Поэтому как для теории низкотемпературных циклов, так и для практики важное значение имеют рабочие процессы холодильных и криогенных машин, обеспечивающие уменьшение энтальпии рабочего тела при внешних взаимодействиях. К их числу относятся процессы сжатия и охлаждения сжатого в компрессоре рабочего тела, процессы в конденсаторах, процессы детандирова-ния, охлаждения дополнительными внешними источниками холода и динамические процессы температурного расслоения, при которых происходит энергетическое разделение потока. Именно эти процессы являются холодопроизводящими и обеспечивают непрерывную генерацию холода в цикле. [c.312]

Тепловозы с пневматической передачей характеризуются применением сжатого воздуха, газа или пара для работы в нижней машине, идентичной машине паровоза с её распределением и управлением. Сжатие ра бочего тела осуществляется в компрессоре приводимом в действие двигателем внутрен него сгорания, установленным на тепловозе Различают передачи разомкнутого и замкну того процессов. К первой относятся воздуш ные, паро-воздушные и газовые передачи К передаче с замкнутым процессом отно сится паровая передача. Рабочее тело — пар — после расширения в рабочих цилиндрах возвращается в компрессор, где опять сжимается до рабочего давления. [c.618]

В ЛГУ рабочие процессы парогенераторов, газовых турбин и воздушных компрессоров неразрывно связаны и изменение в работе одного агрегата приводит к изменениям параметров всех остальных агрегатов. Лоэтому тепловой баланс парогенератора вытекает из теплового баланса всей установки. Тепловой баланс парогенератора составляется на единицу расхода топлива в виде уравнения [c.189]

В р, у-диаграмме на рис. 10-13 процесс 1-2 представляет собой сжатие воздуха в компрессоре (как показано в 7-9, процесс сжатия в компрессоре может быть адиабатным, изотермическим или политронным). По изобаре 2-3 к рабочему телу подводится тепло (этот процесс соответствует сгоранию топлива в камере сгорания). Далее рабочее тело (в действительном цикле — это воздух и продукты сгорания) адиабатно расширяется в сопловом аппарате турбины и отдает работу турбинному колесу (5- ). Изобарный процесс 4-1 соответствует выходу отработавших газов из турбины. [c.331]

Подобно теплосиловой установке, холодильная установка включает в себя устройство для сжатия рабочего тела (компрессор или насос) и устройство, в котором происходит расширение рабочего тела (рабочие тела холодильных установок называются хладоагентами) расширение рабочего тепа может происходить с совершением полезной работы (в поршневой машине или турбомашине) и без совершения полезной работы, т. е. принципиально необратимо (путем дросселирования) . Машины, применяемые в холодильных установках для охлаждения рабочего тела (хладоагента) в процессе его расширения с совершением работы, называются детандерами. Из рассмотрения Т, s-диаграммы следует, что при расширении от давления до давления наибольшее понижение температуры будет достигнуто в том случае, когда расширение происходит по изоэнтропе. Поэтому детандеры снабжаются тщательной теплоизоляцх1ей с тем, чтобы процесс расширения был по возможности близок к адиабатному. Детандеры подразделяются на поршневые и турбинные (турбодетандеры). Принципиальная схема поршневого детандера сходна со схемой поршневого двигателя, а схема турбодетандера — со схемой турбины. [c.427]

Из /jy-диаграммы, в которой в качестве примера изображен рабочий процесс трехступеичатого компрессора (рис. 10-8), отчетливо видно, что промежуточное охлаждение рабочего тела существенно уменьшает затрату технической работы (пл. 1-2 -3 -2"-3"-2" -4-5-1< [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...