16.Кпд и мощность действительного многоступенчатого компрессора.

Энергетическое совершенство компрессоров оценивают относительным термодинамическим к.п.д., представляющим собой отношение мощностей эталонных (наиболее эффективных) компрессоров данного типа к действительным политропным мощностям.

Отношение мощности идеального изотермического компрессора к индикаторной мощности действительного компрессора или отношение соответствующих работ называют изотермическим индикаторным к.п.д. Отношение мощности идеального адиабатического компрессора к индикаторной мощности действительного компрессора или отношение соответствующих работ называют адиабатическим индикаторным к.п.д.

Действительно, по данным ряда исследователей [3] значения индикаторных к.п.д. составляют:

ηад.инд = 0,88 – 0,95, а ηиз.инд=0,7 – 0,8.Для оценки потерь мощности на механическое трение используют механический к.п.д. ηмех компрессора, представляющий отношение индикаторной мощности компрессора к мощности на валу коленчатого вала Nk , т.е. . Таким образом, механический к.п.д. компрессора оценивается совершенством конструкции механизма движения компрессора с точки зрения энергетических потерь.Величина механического к.п.д. зависит от производительности и конструкциикомпрессора, ηмех = 0,8 – 0,95.Все потери мощности, как внутренние (в рабочей полости цилиндра), так и внешние (на механическое трение), могут быть оценены полным или эффективным к.п.д., представляющим собой отношение мощности идеального компрессора к мощности на валу действительного компрессора, т.е. . Так как мощность идеального компрессора может быть определена по изотермическому циклу или по адиабатическому, то различают полный к.п.д. компрессора при изотермическом сжатии ηк.из и при адиабатическом сжатии ηк.ад. , Полный к.п.д. связан с индикаторным и механическим к.п.д. соотношениями , ,

Таким образом, полные или эффективные к.п.д. оценивают совершенство всего компрессора в целом.

, . Мощность на трение включает потери на трение механизма движения(подшипники,коленвал,шатун,крейцкопф),а также мощность на привод масляного компрессора и лубрикатора.

17) Индикаторная диаграмма действительного рабочего процесса.

Коэффициент наполнения.

а – конец закрытия всас клапана. b – начало открытия нагн клапана. с – крайнее положение поршня – конец закрытия нагн клапана. d – начало открытия всас клапана. ab – сжатие, bc – нагнетание, cd – расширении газа и мертвого объема, da – всасывание. Процесс всас начинается в тd и заканчивается в тa, протекает при переменном Р и Т. М1 – полное открытие всас клапана. М2 – полное открытие нагнет клапана.

Изменение Т и Р во время всас-я связано с переменным гидравлическим сопротивлением, потому что скорость поршня переменная.

Процесс сжатия нач-ся в т.а и заканчивается b, потому что необходим некоторый перепад Р для открытия нагнет клапана. В начале сжатия Тгаза<Т стенок цилиндра => тепло передается от стенок к газу, при этом n>k. По мере сжатия в нек-й момент времени Тгаза и стенок цилиндра сравняются, при этом n=k. При дальнейшем сжатии Т газа выше, чем Т стенок цилиндра, происходит отвод тепла, при этом n<k. => Процесс сжатия происходит с переменным показателем политропы, это связано с переменным гидравлическим сопротивлением.

Процесс нагнетания начинается в b и заканчивается в с. Также при переменном Р из-за переменного гидравлического сопротивления.

Процесс расширения газа начинается в c и заканчивается в d. Аналогично процессу сжатия, расшир газа с переменным показателем политропы. В начале процесса Т газа больше Т стенок цилиндра, идет отвод тепла n<k. В конце процесса Тгаза меньше Т стенок цилиндра, подвод тепла, n>k.

Коэффициент наполнения.

Из индикаторной диаграммы видно, что объем поступающий в цилиндр меньше рабочего объема цилиндра.

Отношение λн=Vвс/Vh – коэф наполнения. (λн <1) Vвс – действительный всас V при Р и Т во всас патрубке.

λн= λо* λд* λт= (V’вс/Vh)* (V”вс/V’вс)*( Vвс/V”вс)= Vвс/Vh

λо – влияние мертвого объема на наполнение цилиндра. λд - показывает влияние давления в конце всасывания на объем всасывания. λт – показывает влияние Т в цил, в конце всас-я, на наполнение цилиндра.

18 Определение количества ступеней С увеличением числа ступеней теор.цикл все больше приближается к изотерме. Поэтому увеличивается экономия работы. Но каждая послед-ая ступень дает меньший выигрышь, чем пред.ступень. С другой стороны каждая новая ступень усложняет конструкцию к-ра, увеличение потери на трение. Поэтому при выборе числа ступеней необходимо учитывать назначение и усл-ия экспл-ии к-ра. Встречаються следующие пределы Р в зависимости от числа ступеней.

При выборе числа ступеней транспорт. К-ров необх.учитывать след.требования:

1-иметь малые габариты и массу, 2-простота конструкции для обслуживания. Исходя из этих требований транспорт.ком-ры должны иметь минимальный Z ступеней. Определяется исходя из допускаемой Тн газа. ,