Допустимая степень повышения давления в одной ступени компрессора
Допустимая степень повышения давления в одной ступени компрессора
Пределами, ограничивающими степень повышения давления газа в одной ступени, являются минимально допустимые объемные к. п. д. и температура газа в конце сжатия. Действительно, из уравнения (10.7) видно, что при увеличении отношения pjpo объемный к. п. д. 70 уменьшается и при каком-то критическом значении (Р1/р0)кр может стать равным нулю. Так, при политропном расширении остатка газа критическое отношение (Р1/р0)кр можно определить на основании
разделим обе части равенства (10.6) на Vh
откуда
Для случая, когда остаток газа расширяется по изотерме:
по адиабате:
по политропе:
уравнения (10.7):
На рис. 10.10 представлены процессы расширения остатка газа во вредном пространстве при возрастающем конечном давлении. Если давление piKp, то засасывания свежей порции газа вообще не будет. За весь всасывающий ход поршня проис-
ходит только расширение остатка газа во вредном пространстве.
Задавшись заранее объемным к. п. д. %0, по уравнению (10.7) можно вычислить соответствующее этому к. п. д. допустимое отношение рррс> Так, для Хо = 0,7
Известно, что чем больше отношение рх/рй, тем будет выше температура газа в конце сжатия. Пределами, ограничивающими повышение температуры, являются температура вспышки и температура разложения применяемого смазочного масла. Минеральные компрессорные масла имеют температуру вспышки 200—240 °C. Разложение масел с образованием взрывных смесей начинается при более низкой температуре порядка 150—160 °C.
Предельно допустимая степень повышения давления с учетом температурных факторов для адиабатического сжатия может быть вычислена по уравнению откуда
На практике степень повышения давления газа в одной ступени допускается в пределах 8 = 5—7, а в компрессорах специального назначения — значительно больше: смазкой цилиндра в них служит вода либо специальные эмульсии или вообще компрессор работает без специальной смазки (поршни с графитовыми кольцами).
откуда
Коэффициент подачи
Коэффициентом подачи % называется отношение объема газа (отнесенного к условиям всасывания), поданного в нагнетательный трубопровод V, к объему, описываемому поршнем
Пересчет с условий нагнетания (рх; Т; Ух) на условия всасывания можно произвести, воспользовавшись уравнением состояния
Коэффициент подачи % обычно на 4—6 % меньше объемного к. п. д. Ло. Объемный к. п. д. учитывает объемные потери, обусловленные только наличием вредного пространства, а коэффициент подачи Л учитывает: потери от протечек газа через неплотности в поршневых кольцах, всасывающих и нагнетательных клапанах, сальниках; уменьшение массы засасываемого газа за счет его подогрева горячими стенками цилиндра и остатком газа из вредного пространства, а также за счет сопротивления всасывающих клапанов, которое приводит к уменьшению давления газа в период всасывания и за счет влажности газа.
Необходимо отметить, что потери, вызываемые протечками, у больших машин невелики и составляют 6,5—1,0 % от подачи, у малых — несколько больше. А у компрессоров с высокой степенью повышения давления разность между Л и Хо достигает 10 %, в холодильных машинах небольшой подачи ее коэффициент % может быть на 20 % меньше объемного к. п. д. главным образом за счет подогрева всасываемого газа.
Коэффициент подачи можно вычислить по формуле.
Выражение для Ло получим, рассмотрев процесс сжатия в системе координат pV с учетом гидравлических потерь на всасывании (рис. 10.11).
Этот коэффициент вычисляется по формуле.