Теоретические основы теплотехники - 63 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Тогда в результате суммирования получаем
.)()(
-)(
к
22112211
11222211
1
1
1
1
1
1
vpvp
n
n
vpvp
n
vpvpvpvp
n
l
−
−
=−
+
−
=
=+−
−
=
Мы показали, что работа на привод компрессора в n раз больше работы сжатия. Обычно получен-
ную формулу трансформируют к виду
=
к
l
=
−
−
=
−
−
1
2
1
2
11
11
22
11
1
1
1
1 v
v
p
p
vp
n
n
vp
vp
vp
n
n
−
−
=
−
n
p
p
p
p
vp
n
n
1
1
2
1
2
11
1
1
,
−
−
=
−
n
n
p
p
vp
n
n
1
1
2
11
1
1
откуда видно, что при n > 1,0 и р
2
/ р
1
> 1,0 l
к
всегда отрицательна. Абсолютное значение этой работы
называют работой на привод компрессора l
пр
, l
пр
= –l
к
.
Одной из основных характеристик компрессора является степень повышения давления в нем β = р
2
/
р
1
. Обычно 2 ≤ β ≤ 6. При β < 2 применяют вентиляторы и воздуходувки, а при β > 6 возникают пробле-
мы с обеспечением прочности деталей компрессора, кроме того повышенные температуры в конце сжа-
тия приводят к закоксовыванию смазки и ускоренному износу.
Если массовая производительность компрессора М кг/с, то теоретическая мощность на привод ком-
прессора будет
N
пр
= М l
пр
.
Для получения высокого давления применяют многоступенчатое сжатие, направляя сжатый в пер-
вой ступени газ во второй цилиндр
(вторую ступень), третью ступень и
т.д. (см. рис. 1.59). Обычно газ, сжа-
тый в очередной ступени, направля-
ется сначала в промежуточный холо-
дильник, где его охлаждают до пер-
воначальной температуры, и только
после этого он засасывается в ци-
линдр следующей ступени.
Гидравлическое сопротивление холодильника делается по возможности минимальным, поэтому про-
цесс охлаждения газа в нем можно считать изобарным. На рис. 1.60 приведена индикаторная диаграмма
многоступенчатого идеального компрессора. Отметим, что благодаря промежуточному охлаждению
температура в точках начала процессов сжатия в каждой ступени одинакова (точки 1, 3, 5). Обычно
одинаковыми принимаются и величины β в каждой ступени, поскольку это и есть оптимальное соотно-
шение. При этом число ступеней Z рассчитывают, используя формулу
Z
p
p
вх
вых
=β
и задавая последовательно значения Z = 2, 3, 4 ... до тех пор, пока значение β впервые не станет меньше
6,0.
Если бы процессы сжатия в каждой из ступеней протекали изотермически (процессы 1–3, 3–5, 5–7) ,
то работа на привод l
пр
была бы минимальной. Действительные процессы сжатия протекают по полит-
ропам, и работа на привод несколько больше, чем l
из
(на величину площадей заштрихованных влево фи-
гур). Однако это работа на много меньше той, которая потребовалась бы для такого же сжатия газа в
одном цилиндре (процесс 1–2
од
, если предположить, что такое технически осуществимо). Выигрыш оп-
ределяется величиной площади фигуры, заштрихованной на рисунке вправо.
p
1
q
хол1
I
p
2
q
хол2
II
p
3
q
хол3
p
4
III
Р
159 С

Страницы