Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Топ:
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2020-12-27 | 72 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
в одноступенчатом компрессоре
Действительный рабочий процесс в компрессоре и действительная индикаторная диаграмма отличаются от теоретического процесса и диаграммы (рис.36) по ряду причин. Эти причины перечислены при рассмотрении термодинамических основ работы компрессора и определении теоретического процесса. Отличительной чертой теоретического процесса является предположение, что после нагнетательного хода поршня в цилиндре не остается газа.
В действительности в пространстве между поршнем и крышкой цилиндра, включая каналы до плоскости клапанов, остается газ или воздух в то время, когда поршень достигает своего крайнего положения. Это положение называют мертвым, а объем пространства, в котором задерживается газ, называется вредным пространством. Объем вредного пространства может быть измерен количеством залитой в него воды, так как непосредственное определение вредного пространства оказывается затруднительным из-за сложности каналов. Обычно объем вредного пространства составляет от 2 до 7% рабочего объема цилиндра V 1.
Рассмотрим диаграмму действительной работы компрессора. Обозначим объем вредного пространства через V 0.
Вследствие того, что во вредном пространстве газ оказывается сжатым до давления P 2,всасывание его в цилиндр начнется не тогда, когда поршень сдвинется с мертвой точки, а только после того, когда газ расширится в цилиндре, заняв объем V 0,и давление его снизится до P 1. Только после этого в точке 1 начнется всасывание.
Отсюда видно, что вредное пространство отрицательно сказывается на подаче компрессора, так как фактически засасываемый объем газа не менее объема V 1. Отношение
|
(96)
называют объемным коэффициентом полезного действия компрессора.
Так как V 1 =Fs,a = Fs,то объемный КПД можно представить как
, (97)
где s 1 — часть хода поршня, на протяжении которой происходит всасывание газа.
Объем вредного пространства V 0 можно выразить в долях хода поршня, приняв условный ход поршня, соответствующий вредному пространству
. (98)
Тогда относительное значение вредного пространства в долях хода поршня определится отношением
. (99)
Объемный КПД λ0, который, в конечном итоге, характеризует собой влияние вредного пространства на подачу компрессора, определяется из таких соображений.
Объем сжатого газа во вредном пространстве
V 0= Fs 0.
Объем этого же газа при расширении до давления р 1
V’ 0 = Fs + Fs 0 — Fs 1 = F (s + s 0 — s 1).
Отношение объемов
Умножив обе части этого равенства на и произведя необходимые преобразования, получаем
или
При изотермическом процессе , а потому
. (100)
В общем случае при политропическом процессе
(101)
Из этих зависимостей видно, что объемный КПД компрессора тем меньше, чем больше вредное пространство Е и степень сжатия P 2 /P 1.
Следует заметить, что вредное пространство можно считать действительно вредным только с точки зрения снижения подачи компрессора.
С точки зрения энергетической оно не является вредным, так как энергия, затрачиваемая на сжатие газа во вредном пространстве, почти вся возвращается при его расширении в течение всасывающего хода поршня.
В связи с тем, что в реальном компрессоре подъем клапанов и движение газа в соединительных каналах связано с преодолением соответствующих гидравлических сопротивлений, фактическое давление газа при всасывании снижается до давления меньшего, чем P 1,а при нагнетании давление повышается больше, чем до P 2. Поэтому фактически линия всасывания 1 — b —2 проходит ниже линии атмосферного давления 1—2, алиния нагнетания 3— a —4 проходит выше линии 3—4 конечного сжатия газа.
|
При неправильной работе компрессора происходит искажение его нормальной индикаторной диаграммы. Определение дефекта в работе компрессора производится путем сравнения полученной диаграммы с нормальной.
Действительный рабочий процесс на всасывании компрессора связан не только с преодолением гидравлических сопротивлений, но и с утечкой и нагревом газа при его движении через всасывающие клапаны. Вследствие этого действительная степень наполнения λ цилиндра компрессора меньше его объемного КПД λ0.
Отношение объема газа, поданного компрессором и приведенного к начальным условиям, к объему, описанному поршнем, называется степенью наполнения λ, которая обычно составляет 92—98% объемного КПД. Часто принимают λ = λ0—0,04.
Из всего сказанного выше следует, что подача компрессора, отнесенная к условиям всасывания, определяется по зависимостям, аналогичным тем, которые применяются для определения подачи поршневых насосов. Так, подача компрессора одинарного действия определяется зависимостью:
а подача компрессора двойного действия
Пример. Насос двойного действия для подачи сатурационного газа на сахарном заводе имеет размеры: диаметр цилиндра D = 500 мм; ход поршня s = 800 мм; диаметр штока d = 125 мм; частота вращения п = 90 мин-1; давление всасывания P 1=0,08 МПа, давление нагнетания P 2=0,16 МПа; вредное пространство E = 0,05. Определить подачу газового насоса.
Решение. Определяем: объемный КПД по формуле, считая процесс изотермическим,
степень наполнения
площадь поршня
площадь штока
подачу насоса
Многоступенчатое сжатие
При необходимости получения газа под высоким давлением возникает вопрос о целесообразности его сжатия в одной ступени или распределения общего повышения давления на две или несколько последовательно работающих ступеней компрессора. Рассмотрим этот вопрос.
При увеличении степени сжатия P 2 /P 1газа в соответствии с формулами (100) и (101) даже при минимальном объеме вредного пространства (E = 0,05) объемный КПД компрессора уменьшается. При достижении некоторой степени сжатия P 2 /P 1объемный КПД λ0 может стать равным нулю. В этом случае сильно сжатый газ во вредном пространстве до давления P 2 будет расширяться в цилиндре в течение всего (всасывающего) хода поршня и только к концу его давление снизится до P 1. Компрессор в этом случае не всасывает газ и работает вхолостую. Предельную степень сжатия для изотермического процесса компрессора найдем по формуле (100)
|
,
откуда
.
Если принять λ0 = 0,7 приемлемым для работы компрессора, то получим: , откуда . Следовательно,приемлемое значение объемного КПД, обусловленное наличием вредного пространства, ограничено степенью сжатия .
Сжатие газа связано с повышением температуры, которая при адиабатическом процессе может быть найдена по формуле
.
Так например, конечная температура, °С, полученная при различных степенях сжатия воздуха с начальной температурой 20°С и подсчитанная для адиабатического процесса, равна:
При – 85; – 165; – 220.
Предельная температура вспышки обычно применяемых компрессорных смазочных масел колеблется в пределах 220—240°С. Из приведенного, следует, что для предотвращения вспышки масла в цилиндре компрессора или образования взрывоопасного нагара на его стенках, максимальной степенью сжатия можно считать или .
При одноступенчатом сжатии с увеличением отношения давлений адиабата все больше расходится с изотермой. Вследствие этого избыток работы в адиабатическом цикле по сравнению с изотермическим значительно возрастает. Самое тщательное охлаждение цилиндра не приближает существенно процесса сжатия к изотермическому. Для обеспечения более высокой экономичности процесса применяют двух- и многоступенчатое сжатие газа с промежуточным охлаждением между ступенями.
|
|
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!