ify"> z - число ступенів компресора;
р z - тиск газу на виході з останнього ступеня, Па;
р 1 - тиск газу на вході в першу сходинку, Па;
ш - коефіцієнт, що враховує втрати тиску між ступенями, приймається ( ш =1,1 ... 1,15).
Переводимо абсолютний тиск з технічних атмосфер в Паскалі
Р 1 абс . =1 ат =98100 Па =0,0981 МПа ;
Р 2 абс =34 ат =3,335 МПа .
Тоді
кВт .
Так як при рівності відносин тисків у кожному ступені, робота, витрачається на щабель, однакова, тоді теоретична потужність приводу двоступеневого компресора
N ін =2 N =2 · 19=38 кВт .
Витрата охолоджуючої води G , кг/ч
Кількість теплоти, що відводиться від повітря, в изобарном процесі Q , кДж/год
де - ізобарна теплоємність повітря.
Температуру в кінці Політропний стиснення визначаємо зі співвідношення параметрів Т і р в політропний процес
Масова продуктивність компресора з рівняння стану ідеального газу
де Дж/(кг · К) - газова постійна повітря.
Тоді кДж/год .
кг/ч .
. Знаходимо параметри в характерних точках для побудови процесів стиснення в pv і Ts діаграмах.
м 3/ кг .
Зі співвідношення параметрів у політропний процес стиснення повітря визначаємо питомий об'єм після стиснення в першій ступені
, м 3/ кг .
Зі співвідношення параметрів у політропний процес охолодження повітря маємо
м 3/ кг ,
- за умовою задачі повітря охолоджується в проміжному холодильнику до початкової температури.
Питома об'єм після стиснення в другому ступені
м 3/ кг ,
.
Знаходимо початкову ентропію
кДж/ ( кг · К )
Визначаємо зміна ентропії в політропний процес
кДж/ ( кг · К ),
де - ізохорно теплоємність повітря;
- показник адіабати для повітря і всіх двохатомних газів.
Ентропія в точці
кДж/ ( кг · К ).
Визначаємо зміна ентропії в изобарном процесі
кДж/ ( кг · К ).
кДж/ ( кг · К ).
кДж/ ( кг · К ).
кДж/ ( кг · К ).
Виробляємо побудова процесів стиснення в pv і Ts діаграмах.
Якби компресор був одноступінчастим, то кінцева температура повітря мала б значення
Вважаємо неприпустимим таке підвищення температури повітря при стиск в одному щаблі. При заданих параметрах затрачиваемая в одноступенчатом компресорі робота визначається за формулою
Отже, застосування двоступінчастого стиснення дає економію 58%.
Одноступінчасті поршневі компресори з водяним охолодженням циліндра застосовують в основному для стиснення газів до тиску 0,6 МПа. Більш високі тиску отримують в багатоступеневих компресорах з охолодженням в проміжному холодильнику після кожного ступеня.
Приклад 2
Одноциліндровий одноступінчатий поршневий компресор стискає повітря від тиску Р 1=1? 10 5 Па до Р 2=3,5? 10 5 Па , коефіцієнт шкідливого обсягу s =0,045, показник політропи розширення газу, що залишається у шкідливому обсязі т =1,1, коефіцієнт, що враховує зменшення тиску газу при всмоктуванні h р=0,95. Знайти об'ємний ККД h об і коефіцієнт подачі компресора h v .
Рішення
Ступінь підвищення тиску
;
Об'ємний ККД компресора
Коефіцієнт подачі компресора
Приклад 3
Одноступінчатий поршневий компресор всмоктує повітря при тиску Р 1=1 · 105 Па і температурі t 1=17о С і стискає його до тиску Р 2=7 · 105...
