Объемный компрессор
Многоступенчатый поршневой компрессор
жүктеу/скачать 37,93 Kb.
|
Компрессорные установки
| Многоступенчатый поршневой компрессор. В многоступенчатых компрессорах сжатие газов осуществляется последовательно в нескольких цилиндрах (до семи) с промежуточным охлаждением после каждого цилиндра в специальных холодильниках. При таком принципе работы сжатие газа в каждом цилиндре возможно при допустимом температурном режиме, обеспечивающем благоприятные условия смазки. В промежуточных холодильниках после каждого цилиндра газ охлаждают при постоянном давлении, равном давлению конечного сжатия в соответствующей ступени.
Рассмотрим в качестве примера работу трехступенчатого поршневого компрессора, схема которого приведена на рис.17.2, а рабочий процесс в pх- и тs- координатах (для идеального компрессора) — на рис.17.3. Газ всасывается в цилиндр низкого давления (процесс D-1 на рис.17.3), сжимается по политропе 1-2 до давления P2 и нагнетается в промежуточный холодильник x1, где при постоянном давлении P2 охлаждается вследствие отдачи теплоты воде, омывающей змеевик. Из промежуточного холодильника сжатый газ при том же давлении P2 всасывается во вторую ступень. Конечный объем всасывания V3 < V2; так как P2 = Const, а T3 < T2. Во второй ступени газ сжимается по политропе до давления P4 (процесс 3-4), нагнетается при этом давлении во второй промежуточный холодильник х2 и оттуда поступает в третью ступень, где и сжимается до конечного заданного давления P6 (процесс 5-6) и нагнетается в резервуар. Работу многоступенчатого компрессора стремятся организовать так, чтобы обеспечивались следующие три условия: 1) полное охлаждение газа во всех холодильниках, т.е. температуру газа доводят до начальной температуры Т1, которую он имел при входе в первую ступень (Т1 = Т3 = Т5); 2) одинаковая конечная температура сжатия газа во всех ступенях, обеспечивающая во всех цилиндрах надежные условия смазки (Т2 = Т4 = Т6); 3) одинаковые показатели политроп сжатия во всех цилиндрах, т.е. nI = nII = nIII = n. При выполнении этих условий перепады давлений (отношение конечного давления к начальному) во всех ступенях одинаковы, т.е. Р2/Р1 = Р4 /Р3 = Р6/Р5. Для определения общей работы, затрачиваемой на привод многоступенчатого компрессора, необходимо просуммировать работы, затрачиваемые на сжатие газа по отдельным ступеням. Нетрудно показать, что при выполнении трех указанных условий АI0, АII0, АIII0 будут одинаковы. В соответствии с формулой (17.5) имеем: АI0 = n/(n – 1)Р1 v1[(Р2/Р1) (n - 1)/n – 1] = = n/(n – 1)RT1[(Р2/Р1) (n - 1)/n – 1]; (17.6) АII0 = n/(n – 1)Р3 v3[(Р4/Р3) (n - 1)/n – 1] = = n/(n – 1)RT3[(Р4/Р3) (n - 1)/n – 1]; (17.7) АIII0 = n/(n – 1)Р5v5[(Р6/Р5) (n - 1)/n – 1]= = n/(n – 1)RT5[(Р6/Р5) (n - 1)/n – 1]; (17.8) Так как правые части уравнений равны, то АI0 = АII0 = АIII0. Тогда теоретическая работа m ступенчатого компрессора, затрачиваемая на сжатие 1 кг газа, будет определяться произведением m•А0. Теоретическая мощность N0 (Вт), затрачиваемая на привод компрессора, может быть определена по равенству: N0 = M·m•А0 , (17.9) где: M – производительность компрессора, кг/с; А0 – теоретическая работа на сжатие 1 кг газа в одной ступени, Дж/кг; m – число ступеней компрессора. Для определения действительной (эффективной) мощности Nе, необходимой для привода компрессора, нужно знать потери работы на преодоление сопротивлений клапанов и трубопроводов и на трение в соприкасающихся частях компрессора, которые учитываются механическим КПД: Nе = N0 / зм = M·m•А0 / зм . (17.10) Для поршневого компрессора зм = 0,8—0,9. жүктеу/скачать 37,93 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|