Навигация:

Главная Случайная страница Обратная связь ТОП Интересно знать Избранные Новые материалы

Топ:

Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...

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...

Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...

Интересное:

Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...

Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...

Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...

Дисциплины:

Автоматизация Антропология Археология Архитектура Аудит Биология Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Журналистика Зоология Иностранные языки Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыкология Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Теология Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Энергетика Юриспруденция

Раздел 2. Динамический расчет компрессора

2019-12-19

540

0.00 из 5.00 0 оценок

Заказать работу

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Содержание

Введение …………………………………………………………………………..2

Раздел 1. Термодинамический расчет

1.1. Распределение повышения давления по ступеням…………………3

1.2. Определение коэффициентов подачи…………………………….....5

1.3. Определение основных размеров и параметров ступеней………...6

1.4. Определение индикаторной мощности компрессора …………...7

1.5. Подбор электродвигателя………………………………………......8

1.6. Определение температуры нагнетания….………………………...9

1.7. Выбор клапанов по пропускной способности ……………………9

Раздел 2. Динамический расчет компрессора

2.1 Уравновешивание компрессора…………………………………….17

2.2. Построение индикаторных диаграмм……………………………...18

2.3. Построение силовых диаграмм…………………………………….22

2.4. Построение диаграмм суммарного противодействующего

момента…………………………………………………………………...30

Заключение ……………………………………………………………………...33

Список литературы …………………………………………………………….34

.Изм.

тЛист

докум.№ докум.

сьПодпись

таДата

Лист

19.00.00.000 ПЗ КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

Введение

В данном курсовом проекте необходимо выбрать и проанализировать схему поршневого компрессора. Провести термодинамический расчет в котором нужно определить число ступеней сжатия, диаметр цилиндра, подобрать электродвигатель. В динамическом расчете требуется уравновесить компрессор, построить индикаторные, силовые диаграммы а также диаграммы суммарного противодействующего момента

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

Рздел 1. Термодинамический расчёт поршневого компрессора.

Исходные данные:

Давление всасывания – Р_вс=0,1 МПа,

Давление нагнетания – Р_н=1,2 МПа,

Производительность – V_е=0,017 м³/с,

T_вс= 295 К,

Газ – Пропан

Распределение повышения давления по ступеням.

Прежде чем приступить к выбору конструктивной схемы проектируемого поршневого компрессора, необходимо определить количество ступеней и распределение повышения давления по ступеням.

Общее номинальное относительное повышение давления в компрессоре подсчитывают по следующему уравнению:

В существующих компрессорах значения относительного повышения давления в зависимости от числа ступеней следующие (таблица 1) [4]:

Таблица 1

Одна	4…7	Пять	150…1000
Две	6…30	Шесть	200…1100
Три	14…150	Семь	600…1500
Четыре	36…400

Принимаем число ступеней z=2

Относительные потери давления на всасывании найдем из формулы:

Относительные потери на всасывании:

где А – коэффициент, учитывающий совершенство компрессора, А=2,66 [1];

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

Относительные потери на нагнетании определим по формуле:

где А – коэффициент, учитывающий совершенство компрессора, А=2,66 [1];

Осредненные давления , и находим по формулам:

Полученные результаты занесем в таблицу 2:

Таблица 2

Параметр

Первая ступень

Вторая ступень

Номинальное давление, МПа

Всасывание

0,1

0,346

Нагнетание

0,346

1,2

Осредненное давление в цилиндре, МПа

Всасывание

0,096

0,373

Нагнетание

0,335

1,229

Относительное повышение давления в цилиндре

3,508

3,295

Подбор электродвигателя.

Технические характеристики двигателя запишем в таблицу 5:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

Таблица 5.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

Типоразмер двигателя

Мощность, кВт

Частота вращения, об/мин

КПД, %

Масса общая, т

АИР 132 M6

7,5

1000

Подбор пружин клапанов

Найдем скорректированное значение эквивалентной скорости газа в клапане:

Подставим значения

м/с; м/с;

м/с; м/с.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

Скорректируем значение критерия скорости газа в клапане:

Подставим значения

; ;

; .

По известному скорректированному значению критерия скорости F_i находим максимальное значение потери давления в клапане в теоретическом х_maxi случае. Для этого воспользуемся графиком [6] зависимости х_maxi от F_i на рис. 1:

Рис. 1.

; ; ; .

Задаемся отношением: (принимаем Θ = 0,2).

По известным значениям Θ и х_maxi найдем минимальное значение перепада давлений в клапане, необходимого для преодоления силы упругости пружины в полностью открытом клапане. Для этого воспользуемся формулой

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

Подставим значения

; ;

; .

Рассчитаем минимальный перепад давлений необходимый для полного открытия клапана по формуле:

где p_i – давления всасывания и нагнетания в Iи IIступени (см. табл. 2.).

Подставим значения

Н/м²; Н/м²;

Н/м²; Н/м².

Находим отношение полной высоты подъема пластины к ширине прохода в щели. Значения h и b берем из табл. 2.6:

I ступень Всасывающие клапаны: ;

Нагнетательные клапаны: .

II ступень Всасывающие клапаны: ;

Нагнетательные клапаны: .

На основании полученных значений отношений h / b находим коэффициент давления потока ρ_р. Для этого воспользуемся графиком коэффициента давления потока для кольцевых и дисковых клапанов [6]:

Рис. 2.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

Рассчитаем приведенную силу упругости пружины по формуле

Все необходимые значения известны, подставим их в приведённую формулу и получим

Н/м²; Н/м²;

Н/м²; Н/м².

Округляем значения приведенной силы упругости пружины до ближайшего номинального значения из стандартного ряда [6]:

Н/м²; Н/м²;

Н/м²; Н/м².

Рассчитаем силу давления пружины на пластины клапана по формуле

где f_c – площадь проходного сечения в седле, она определяется по формуле:

Значения Ф_i берем из табл. 5 Тогда

см²; см²;

см²; см².

Н; Н;

Н; Н.

Таблица 8

№ п/п	Параметр	I ступень		II ступень
		Всасывание	Нагнета-ние	Всасывание	Нагнета- ние
1	Число цилиндров	1		1
2	Диаметры цилиндров D_i, м	0,145		0,075
3	Площадь поршня , м²	0,0165		0,0044
4	Объем описываемый поршнями V_hi, м³/с	0,025		0,0066
5	Температура T_i, К	295	340,8	305	349,8
6	Давление p_i, МПа	0,1	0,346	0,346	1,2
7	Число клапанов z_i	1	1	1	1
8	Коэффициент подачи λ_i	0,726		0,743
9	Индикаторная мощность N_ui, кВт	2,68		2,37
10	Индикаторная мощность компрессора N_u, кВт	5,05
12	Частота вращения коленчатого вала n₀, с^-1	16,67
13	Мощность эл. двигателя N_эд, кВт	7,5
15	КПД эл. дв.	0,86

Динамический расчет

Рассмотрим механизм движения компрессора – коленчатый вал, шатун, крейцкопф, шток, поршень. Из них поршень, шток и крейцкопф совершают только возвратно-поступательные движения, коленчатый вал – вращательное, шатун – сложно-плоское, которое можно рассматривать как результат сложения двух движений: возвратно-поступательного вместе с крейцкопфом и вращательного вместе с коленчатым валом. В связи с этим массу шатуна m_ш разбивают на две части: m_шs = 0,3 m_ш и m_шr = 0,7 m_ш.

Массу колена вала, совершающую вращательное движение, приводят к пальцу кривошипа. Таким образом, масса возвратно-поступательно движущихся частей, приведенная к центру крейцкопфного пальца, для каждого ряда будет определяться следующим образом:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП-0206899-48-10-19.00.00.000 ПЗ

Масса вращающихся частей составит m_r = m_к + 2 m_шr.

По выполненным чертежам компрессора находим массы, кг (табл.9):

Таблица 9.

№ п/п	Наименование	Масса, кг
№ п/п	Наименование	I ступень	II ступень
1	Поршень m_п с пальцем	0,6	0,2
2	Шток	0,32	0,16
3	Шатун m_ш	0,4	0,2
4	Крейцкопф	1	0,4
5	Колено вала m_к	14