Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Одноступенчатое сжатие
|
|
На рис. 8.1 представлены схема и индикаторная диаграмма идеального поршневого компрессора.
Различают следующие стадии:
а -1- заполнение цилиндра газом при открытом всасывающем клапане;
1-2 - сжатие газа от давления p1 до давления p2 при закрытых клапанах;
2-b - выталкивание сжатого газа при открытом нагнетательном клапане.
На сжатие и перемещение 1 кг газа в процессах наполнения и выталкивания затрачивается внешняя работа процесса 1-2
  ,
|
которую производит двигатель, вращающий вал компрессора (lk)
 .
| (8.1) |
Работа компрессора (lk ) в p-v- диаграмме изображается площадью криволинейной трапеции a12b.
Если уравнение первого закона термодинамики
|
записать в виде
 ,
|
то, учитывая (8.1), его можно представить так
 .
| (8.2) |
Уравнение (8.2) можно рассматривать как уравнение первого закона термодинамики для компрессора, где qотв = -q1-2 - отводимая теплота от рабочего тела в процессе сжатия.
Работа компрессора зависит от характера процесса сжатия.
На рис. 8.2 и 8.3 в p- v- и T-s- диаграммах представлены изотермический (1-2 T), адиабатный (1-2 а) и политропный (1-2 n) процессы сжатия.
 |  | ||
При изотермическом сжатии идеального газа T = const, Dh = 0. Согласно (8.2) можем записать:
 .
| (8.3) |
Заштрихованные площади в p-v- и T-s- диаграммах изображают lk и qотв.
При адиабатном сжатии (неохлаждаемые компрессоры, qотв = 0) согласно (8.2) имеем
| (8.4) |
или
 .
| (8.5) |
При политропном сжатии газа показатель политропы 1< n < k, работа, затрачиваемая на компрессор, может быть вычислена по уравнению (8.2) или по формуле (8.6)
 .
| (8.6) |
Величина отводимой теплоты рассчитывается по уравнению
 .
| (8.7) |
Из p-v- диаграммы (рис. 8.2) следует, что минимальная работа затрачивается на изотермическое сжатие, максимальная - на адиабатное. Чтобы приблизить процесс сжатия к наиболее выгодному (изотермическому), необходимо отводить от сжимаемого газа теплоту (например, охлаждать проточной водой цилиндр поршневого компрессора), в этом случае осуществляется политропное сжатие воздуха с показателем n = 1, 18-1, 2. Достичь значений n = 1 не удается.
Производительность компрессора - это количество газа, сжимаемого в компрессоре в единицу времени: G, кг/с - массовая производительность,
V, нм3/с - объемная производительность. Связь между ними описывает уравнение состояния идеального газа при нормальных физических условиях
(p =760 мм рт. ст., t = 00С)
 .
| (8.8) |
Теоретическая мощность привода компрессора вычисляется по формуле
 .
| (8.9) |