ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ

Міністерство освіти і науки України

Національний університет “Львівська політехніка”

Кафедра "Процеси і апарати хімічної технології"

Лабораторна робота № 17

"Ознайомлення з багатоступінчастим компресором високого тиску"

Виконала:

ст. гр. ХТ-22

Бура К.М.

Перевірила:

Барна І.Р.

Львів 2012

МЕТА РОБОТИ

Ознайомлення з будовою і роботою багатоступінчастого поршневого компресора високого тиску, розрахунок потужності і визначення коефіцієнта подачі.

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ

Компресором називають машини, які призначені для стиснення газів, в яких ступінь стиснення (відношення кінцевого тиску газу до початкового тиску) більше трьох:

(1)

Основними частинами поршневого компресора є циліндр і рухомий у ньому поршень. Під час стиснення в циліндрі газ збільшує свою температуру і тиск. На рис. 1 зображена діаграма T-S, в якій показані різні типи стиснення. Якщо під час стиснення газу тепло не відводиться і не підводиться – компресор ідеально тепло-ізольований, тертя і теплообмін в ньому відсутні, то стиснення в ньому відбувається при постійній ентропії – адіабатично (лінія АВ). Якщо все тепло, яке виділяється під час стиснення, повністю відводиться, наприклад, водою, яка охолоджує стінки компресора, то стиснення відбувається при постійній температурі (лінія АД). Якщо тепло, що виділяється, не відводиться повністю, а лише частково, то стиснення буде політропним (лінія АС). Отже, кінцева температура газу залежить від виду стиснення і визначається узагальненим рівнянням

(2)

де Т₁, Т₂ – початкова і кінцева температура газу, °К;

m – показник політропи стиснення;

(для ізотермічного процесу m = l і T₂ = T₁; для адіабатичного процесу m = 1,4; Т₂ > Т₁).

Робота, яка затрачається при стисненні газу, також залежить від виду процесу. Оскільки при ізотермічному процесі AD затрата роботи найменша, то такий, процес стиснення є найекономнішим. Однак його здійснення в реальному компресорі неможливо, оскільки неможливо відвести все тепло, яке виділяється за короткий час стиснення. Тому реальні процеси стиснення близькі за своїм характером до адіабатичних.

Потужність, яка споживається при адіабатичному стисненні, визначається виразом:

(3)

де К – показник адіабати (для повітря К=1,4);

Р₁ – тиск всмоктування (Н/м²);

P₂ – тиск нагнітання (Н/м²);

V₁ – продуктивність компресора, приведена до умов всмоктування (м³/с).

Для досягнення високих ступенів стиснення використовується багатоступінчасте стиснення. При цьому після стиснення в першому ступені і відповідного підвищення температури газу (рис.2) відбувається його охолодження в проміжному холодильнику при постійному тиску P₂.

Температура при цьому стисненні знижується від Т₂ до Т₁, після чого стиснення здійснюється в тих самих температурних умовах в другому ступені і т.д. Така організація процесу дозволяє уникнути надмірного підвищення температури стисненого газу. Крім того, проміжне охолодження дає змогу виконати стиснення з меншою затратою енергії, ніж в умовах одноступінчастого стиснення при тому самому ступені стиснення.

Рис. 1. Діаграма T-S

Рис. 2. T-S діаграма багатоступеневого стиснення і підвищення температури

Продуктивність багатоступінчастого компресора визначається за першим його ступенем за формулою:

(4)

де F – площа поршня;

f – площа січення штоку;

S – хід поршня;

N – кількість обертів кривошипа в секунду;

h_v – коефіцієнт подачі, який враховує всі втрати продуктивності компресора.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
	\|	ОПИС ЛАБОРАТОРНОЇ УСТАНОВКИ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.