Влияние характера процесса сжатия на величину работы, затрачиваемой на привод компрессора

При конструировании компрессора необходимо организовать цикл компрессора так, чтобы:

a) Работа, затрачиваемая в цикле на сжатие газа от давления до , была минимальной;

b) Температура газа после сжатия была на слишком высокой и ниже температуры воспламенения масла, применяемого для смазки внутренних стенок цилиндра.

Процесс сжатия газа в компрессоре можно осуществлять в зависимости от степени охлаждения цилиндра, т.е. от условий теплообмена между рабочим телом и стенками цилиндра по адиабате, изотерме и политропе.

В действительности процессы сжатия идут по политропе , где показатель полстропы в зависимости от интенсивности отвода теплоты от сжимаемого газа в компрессоре: - в охлаждаемых компрессорах находится в пределах ; - в неохлаждаемых (центробежных, осевых) компрессорах - величина .

Итак, работа, затрачиваемая на сжатие 1 кг воздуха в одноступенчатом компрессоре, определяется по формуле (19.8): , интеграл в зависимости от характера процесса сжатия принимает следующие значения:

1 изотермическое сжатие : , (19.11)

2 адиабатное сжатие

, (19.12)

3 политропное сжатие

, (19.13)

С учетом выражений (19.11-19.13) и уравнения (19.8) полная работа одноступенчатого компрессора определяется следующим образом:

1 изотермическое сжатие

, (19.14)

Из выражений (19.11) и (19.14) следует, что работа, затрачиваемая на компрессор, равна работе изотермического сжатия.

Количество теплоты, отводимое от 1 кг идеального газа в процессе его сжатия в изотермическом процессе^ , (19.15)

2 адиабатное сжатие

, (19.16)

Из уравнения (19.12) и (19.16) видно, что работа на привод компрессора в к раз больше работы адиабатного сжатия: , (19.17)

3 Политропное сжатие

, (19.18)

Из уравнения (19.13) и (19.18) видно, что работа на привод компрессора в раз больше работы политропного сжатия: , (19.19)

Количество теплоты, отводимое от 1 кг идеального газа в процессе политропного сжатия, можно подсчитать по уравнению:

, (19.20)

ЛЕКЦИЯ 20

Дата добавления: 2014-11-29