Исходные данные. 1.2 Малярная масса – 17.030 кг/кмоль

1.1 Вещество – аммиак (NH₃)

1.2 Малярная масса – 17.030 кг/кмоль

1.3 Мольная теплоемкость (изобарная) – 35.00 кДж/(кмоль К)

1.4 Показатель адиабаты – 1.313

1.5Температура насыщения при нормальном давлении Т_нк- 239.81 К

1.6 Давление на входе в первую ступень p₁^/ - 0.11 МПа

1.7 Давление на выходе из второй ступени p₁^// - 0,5 МПа

1.8 Температура газа на входе в первую ступень Т₁^/ - 353 К

1.9 Показатель степени политропы - 1.3

1.10 Коэффициент пропорциональности ɛ -0,14

1.11 Массовый расход G – 0.09 кг/с

2 Методика расчета двухступенчатого компрессора

Первоначальный расчёт производим из условий сжатия одного килограммагаза.

2.1 Определяется действительный рабочий объём v_Д1^/ первой ступени, необходимый для вытеснения одного килограмма газа за один рабочий ход, м³/кг.

Уравнение состояния в этом случае имеет вид:

тогда

v_д1 , м³/кг

где p₁^/ - абсолютное давление газа на входе в первую ступень, Па;

R - удельная газовая постоянная, Дж/(кг-К);

T₁^/ - абсолютная температура газа на входе в первую ступень, K. Находится по исходным данным как разность между удельными изобарной c_p и изохорной c_v теплоёмкостями.

,

,

, м³/кг

2.2 Вредный объём v_м1, принимается как «ɛ» от действительного рабочего объёма v _д1:

_м1 = , м³/кг

_м1 = 0.14*1.57 = 0.22, м³/кг

2.3 Определяется кратность сжатия ступеней:

x = и x₁ = x₂ = ,

где х - кратность сжатия компрессора в целом;

х₁ х₂ - кратности сжатия соответственно первой и второй ступеней компрессора;

p₁^/, p₂^// - давления соответственно на входе в первую ступень и на выходе из второй ступени.

,

,

2.4 Определяется давление газа p₁^// на выходе из первой ступени:

Па.

, МПа

2.5 Определяется объём v_о1 который займёт газ, остававшийся в объёме v_м1, после снижения его давления от p₁^// до p₁^/ при последующих всасываниях. Из уравнения для политропного процесса:

v_о1 = v_м1 = v_м1 , м³/кг

где n-показатель политропы процесса расширения.

, м³/кг

2.6 Определяется объемом рабочей камеры v₁^// в начале такта сжатияпервой ступени реального компрессора:

v₁^/ = v _{д 1} + v_o1, м³/кг

, м³/кг

2.7 Определяем объемный КПД

,

2.8 Определяется объём рабочей камеры v₁^// в конце такта сжатия первой ступени. Для политропного процесса сжатия:

м³/кг

, м³/кг

2.9 Определяется объём v _т^/ газа, вытесняемогоиз первой ступени в промежуточный теплообменник:

м³/кг

, м³/кг

2.10 Определяется температура Т₁^// газа на выходе из первой ступени сжатия. Для политропного процесса

тогда

K

, K

Расчет первой ступени считается законченным и начинается расчет второй ступени.

2.11 Определяется объём v_т^// газа, после прохождения промежуточного теплообменника.

Для изобарного процесса

()

где Т_т^/ - температура газа на входе в теплообменный аппарат;

Т_т^//- температура газа на выходе из теплообменного аппарата.

С учетом того, что температура газа на входе в теплообменный аппарат Т_т^/ равна температуре выхода из ступени Т₁^//, а температура газа на выходе из теплообменного аппарата Т_т^// должна быть равна температуре входа в ступень Т₁^/, уравнение () можно представить в виде:

, м³/кг

, м³/кг

2.12 Действительный рабочий объем v _д2 второй ступени принимается равным v _т^//:

, м³/кг

, м³/кг

2.13 Вредный объем v_м2 второй ступени принимается как «ɛ» от действительного рабочего объема v _д2 :

_м2 = , м³/кг

_м2 , м³/кг

2.14 Определяется остаточный объем v_o2, который займет газ, остававшийся в объеме v_м2 после снижения его давленияот p₂^// до p₂^/ при последующих всасываниях.

Из уравнения для политропного процесса:

_{м 2 м 2­} , м³/кг

, м³/кг

2.15 Определяется объем рабочей камеры v₂^/ в начале такта сжатия второй ступени:

, м³/кг

м³/кг

1.16 Определяется давление газа в ресивере p_p^// после его изохорного охлаждения до начальной температуры Т₁^/:

=> , Па

МПа

Дата добавления: 2015-05-10