Мощность и КПД. Процессы сжатия и расширения газа в поршневом компрессоре

Процессы сжатия и расширения газа в поршневом компрессоре

Протекание процессов сжатия и расширения сильно зависит от теплообмена между сжимаемым газом и окружающей средой и в большой мере от герметичности рабочего объема цилиндра.

Герметичность определяется конструкцией и состоянием клапанов, сальников и уплотняющих колец поршня.

Поршневые компрессоры выполняются обычно с водяным охлаждением цилиндра и его и его крышки. При этом обеспечивается довольно интенсивный обмен теплообмен и процессы сжатия и расширения являются политропными со средними значениями показателей п = 1,35 и 1,2 (для двухатомных газов).

Процесс сжатия в поршневых компрессорах с воздушным охлаждением или водяным при высокой температуре охлаждающей воды приближается к адиабатному.

Строгое исследование термодинамики действующих компрессоров приводит к выводу, что показатели отдельных участков линий сжатия и расширения неодинаковы.

Это объясняется различием условий теплообмена и влиянием негерметичности в разных фазах процессов.

Точный расчет работы цикла компрессора производится по уравнениям термодинамики реальных газов.

Расчет компрессора с конечным давлением сжатия до 10 МПа по уравнениям термодинамики идеального газа дает результаты, близкие к действительным.

При высоких давлениях учет свойств реальных газов при расчете компрессора необходим.

Последующее изложение материала основано на теории компрессора идеального газа.

Вычисляя работу, затрачиваемую на валу компрессора, можно пренебречь влиянием мертвого пространства. Последнее не оказывает заметного влияния на потребление энергии компрессором, потому что работа, затрачиваемая на сжатие газа в объеме мертвого пространства, в значительной мере возвращается на вал в процессе расширения.

Для вычисления мощности компрессора воспользуемся формулой изотермического КПД, откуда получим

(6.74)

Кроме того, мощность можно определить по формуле

(6.75)

Для поршневых компрессоров различных конструкций

.

Изотермический КПД зависит от интенсивности охлаждения компрессора и лежит в пределах

Дата добавления: 2014-12-08