Теоретические основы теплотехники - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

На рис. 1.61 приведена T–s диаграмма процессов сжатия и охлаждения в многоступенчатом компрес-
соре.
Для оценки степени совершенства компрессоров используют изотермический КПД
пр
из
из
l
l
=η
,
где l
из
– работа на привод компрессора при изотермическом сжатии в цилиндре; l
пр
– работа на привод
компрессора при политропном сжатии. Понятно, что всегда η
из
< 1,0, и чем выше эта характеристика,
тем эффективней компрессор.
Расчет количества тепла, отведенного в цилиндре и холодильнике проводится по известным форму-
лам:
)(
цил 12
1
TT
n
kn
cq
vm
−
−
−
= и q
хол
= с
pm
(Т
3
– Т
2
),
а работу на привод многоступенчатого компрессора находят умножением работы на привод одной сту-
пени l
прI
на число ступеней Z:
l
пр
= l
прI
Z.
1.7.2 Цикл реального компрессора
Науку родили опыт и мысль человечества
М. Горький
действительности не удается полностью вытолкнуть весь газ после сжатия его в цилиндре, поскольку
всегда имеется вредный, еще его называют мертвым, объем (например, в клапанной коробке), в кото-
ром остается некоторая часть сжатого газа. При ходе поршня к нижней мертвой точке закрывается вы-
пускной клапан и сначала происходит расширение этого остаточного газа до давления р чуть-чуть
меньшего, чем p
1
, и только потом начинается всасывание очередной порции газа.
На рис. 1.62 приведена индикаторная диаграмма реального ком-
прессора. Здесь 1–2 – сжатие газа в цилиндре, 3–2 – выталкивание, 3–4
– обратное расширение и 4–1 – всасывание. В отличие от иде-
альной машины, здесь за цикл всасывается гораздо меньший объем га-
за. При этом в начале всасывания в цилиндре находится остаточный
газ, температура Т
4
которого определяется величиной показателя по-
литропы обратного расширения n
2
, которая, как правило, всегда мень-
ше, чем величина показателя политропы сжатия n
1
:
1
3
4
34
2
2
−
=
n
n
p
p
TT
.
Температура в начале сжатия определится теперь как температура после смешивания массы оста-
точного газа m
ост
с температурой Т
4
и массы вновь засосанного газа m
вс
с температурой Т
вс
.
Основными характеристиками цикла являются:
– степень повышения давления β = р
2
/ р
1
;
– относительная величина мертвого пространства α = V
вр
/ V
h
;
– изменение температуры в процессе выталкивания ∆Т
2-3
;
– объемный КПД компрессора η
об
= (V
1
– V
4
) / V
h
;
– изотермический КПД η
из
= l
и з
/ l
пр
.
Расчет цикла ведется методом последовательных приближений, при этом последовательно реали-
зуются следующие понятные формулы, позволяющие рассчитать параметры всех характерных точек:
V
1
= V
h
(1 + α);
1
11
1
RT
Vp
m =
,
где Т
1
в первом приближении принимается равной Т
вс
. Далее находят
p
2
= p
1
β;
1
1
12
n
VV
−
β= ; m
2
= m
1
; T
3
= T
2
+ ∆T
2-3
; p
3
= p
2
;
В
1
2
3
4
p
v
V
h
V
вр
•
•
•
•
Рис. 1.62 Индикатор-
ная

Страницы