Завдання 5.2.4

Визначити основні розміри й потужність на валу ротаційного аміачного компресора з ковзними пластинами й обмежувальними кільцями за наступним даними: тиск на усмоктувальній лінії Р₁= 0, 1 МПа, тиск нагнітання Р₂= 0, 35 МПа, продуктивність компресора за умови усмоктування V₁= 0, 5 м³/с максимальна швидкість обертання кінця пластини с_max=15 м/с

6. Розрахунок ротаційного компресора з ротором, що котиться

6.1 Дійсна продуктивність ротаційного компресора з ротором, що котиться, визначається вираженням

V = π (R ² – r ² ) L n λ м ³ з ^-1 (3)

Де R - радіус циліндра, м;

r -радіус ротора, м;

L - довжина ротора, м;

n – частота обертання ротора, з^-1;

λ - коефіцієнт подачі компресора;

Всі величини, що входять у формулу 3 і визначають конструктивні розміри компресора не відомі (крім об'ємної продуктивності), тому при розрахунку компресора задаються наступними конструктивними співвідношеннями розмірів основних деталей

● Відносним ексцентриситетом ε (відношенням ексцентриситету е до радіуса циліндра R)

ε =

● Відносною довжиною циліндра θ (відношенням довжини циліндра L до внутрішнього діаметра 2R)

● Частотою обертання компресора, що перебуває в межах 12, 5÷ 50 с^-1

● Коефіцієнтом подачі компресора λ, що для середніх і великих компресорів перебуває в межах 0, 7… 0, 85,

або коефіцієнт подачі визначається по формулі

Зневажаючи обсягом розділової пластини дійсна об'ємна продуктивність може бути виражена через відносні величини

V = 2π R³ε θ (2-ε) n λ м³/ с.

Звідки радіус циліндра при обраних θ і ε визначається з рівняння

Знаючи радіус циліндра компресора, можна визначити всі інші розміри.

● Ексцентриситет е = ε R м.

● Радіус ротора r = R-e м.

● Довжина циліндра L = θ 2R м.

Ефективна потужність компресора приблизно може бути визначена як: ,

де N_из – потужність компресора при ізотермічному процесі стиску, рівна , η _из.п повний ізотермічний к.п.д., визначається експериментальним шляхом і перебуває в межах 0, 5 ÷ 0, 6 залежно від продуктивності компресора і його ступеня стиску, зі збільшенням розмірів машини ізотермічний к.п.д. росте, а зі зростанням ступеня стиску - зменшується.

6.1. Зразок розв'язання завдань.

Визначити основні розміри й потужність на валу ротаційного повітряного компресора з ротором, що котиться, за наступним даними: тиск на усмоктувальній лінії Р₁=100 кПа, тиск нагнітанняР₂=600кПа, продуктивність компресора за умови усмоктування V₁= 0, 2 м³/ с

Розв'язання.

1). Приймаємо наступні розмірні співвідношення:

ε = θ =

2). Приймаємо коефіцієнт подачі λ = 0, 75;

3).Приймаємо частоту обертання вала компресора n= 16 с^-1.

Визначаємо радіус циліндра компресора

● Ексцентриситет е = 0, 1·0, 167= 0, 0167 м.

● Радіус ротора r = 0, 167- 0, 0167 =0, 1503 м.

● Довжина циліндра L = 0, 55 ·2·0, 167 = 0, 184 м.

4).Ізотермічна потужність компресора

5).Потужність на валу компресора

N_е = 35, 8/0, 55 = 65, 1 кВт.

6.2. Задачі для самостійного розв'язання