Односхідчастий поршневий компресор. Дійсна індикаторна діаграма

Процес стиску газу залежно від умов теплообміну з оточуючим середовищем може відбуватись по ізотермі, адіабаті і політропі. В даному випадку розглядаємо стиск газу в ідеальному компресорі, коли геометричний об’єм циліндра компресора дорівнює його робочому об’єму, відсутнє тертя поршня об стінки циліндра таким чином, що затрати роботи на тертя дорівнюють нулю, відсутні втрати роботи на дроселювання газу в клапанах 1,2, тоді ці процеси стиску газу в компресорі виглядатимуть в PV і TS- координатах наступним чином

Ділянка а-1—ізобарне всмоктування газу через клапан 3 із зростанням його об’єму до V₁. Стиск газу може відбуватися по ізотермі 1-2, політропі 1-2’, при цьому показник політропу n менший за k (показник адіабати), по адіабаті 1-2” і далі по політропі 1-2’’’ (n>k). Стиск газу в охолоджуваному компресорі близький до політропи 1-2’, а стиск газу в неохолоджуваному компресорі близький до політропи 1-2’’’. Ділянка 2-в—ізобарний випуск стисненого газу через нагнітаючий клапан 4 в мережу високого тиску або резервуар.

Робота, що затрачається на стиск із зовні, найменша для випадку стиску газу по ізотермі 1-2 і еквівалентна площі фігури а12ва.

Найбільша робота, затрачена на стиск одного кілограма газу, буде для не охолоджуваних компресорів і яка еквівалентна площі фігури а12’’’ва.

Реальний процес стиску газу в односхідчастому поршневому компресорі необхідно наближувати до ізотерми 1-2.

Р₂

Дійсна індикаторна діаграма односхідчастого компресора при відсутності припущень (наявність шкідливого об’єму, затрати роботи на дроселювання у клапанах і затрати роботи на тертя) виглядатиме наступним чином

Р₁

Площа фігури, що знаходиться над ізобарою Р₂ і під ізобарою Р₁, витрачається на дроселювання газу відповідно в клапанах 4 і 3.

V_в—шкідливий об’єм, що не використовується конструкцією через відкривання клапана 3.

Характеристикою ефективності стиску газу в охолоджуваному компресорі є ізотермічний ККД, що підраховується з рівняння

,%.

Показником стиску газу в неохолодженому компресорі є адіабатний ККД , %.

Кількість теплоти, що відводиться від одного кілограма газу, що стискається, можна підрахувати за формулою (відсутнє тертя)

.

В рекомендованій літературі приводяться рівняння для визначення роботи затраченої із зовні на стиск для різних процесів стиску при різних вхідних даних.

Дата добавления: 2014-11-18