![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •10.1 Назначение и типы компрессоров
- •10.2 Термодинамический анализ работы компрессора
- •10.3 Многоступенчатое сжатие
- •10.4 Расход мощности на привод компрессора
- •10.5 Индикаторная диаграмма поршневого компрессора
- •10.6 Изотермический и адиабатный к.П.Д. Компрессора
- •11.1 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
- •11.2 Циклы газотурбинных установок
- •11.5 Сравнение циклов гту
- •11.6 Методы повышения к.П.Д. Гту
- •12.1 Цикл Карно для водяного пара и его недостатки
- •12.2 Цикл Ренкина
- •12.3 Влияние параметров пара на термический к.П.Д. Цикла Ренкина
- •12.4 Регенеративный цикл для водяного пара
- •12.5 Теплофикационные циклы
- •12.6 Циклы бинарных парогазовых установок
- •12.7 Методы прямого преобразования энергии
- •13.1 Общие характеристики холодильного цикла
- •13.2 Цикл воздушной холодильной установки
- •13.3 Цикл парокомпрессионной холодильной установки
- •13.4 Цикл пароэжекторной холодильной установки
- •13.5 Абсорбционные холодильные установки
- •13.6 Цикл теплового насоса
- •14.1 Основные понятия термодинамики химических реакций
- •14.2 Тепловой эффект химических реакций
- •14.3 Закон Гесса и его следствия
- •14.4 Закон Кирхгофа
- •14.5 Скорость химической реакции и закон действующих масс
- •14.6 Обратимость реакций и химическое равновесие
- •14.7 Степень диссоциации и ее связь с константой равновесия
- •14.8 Термодинамические условия равновесия химических реакций
- •14.9 Свободная энергия и изобарный потенциал как характеристические функции
- •14.10 Максимальная работа химических реакций
- •14.11 Уравнение Гиббса –Гельмгольца
- •14.12 Максимальная работа как мера химического сродства
- •14.13 Уравнение изотермы химической реакции
- •14.14 Закон Вант – Гоффа
- •14.15 Зависимость скорости реакции от температуры
- •14.16 Тепловой закон Нернста
10.4 Расход мощности на привод компрессора
Если задана массовая производительность компрессора М, кг/сек, то теоретическая мощность, затрачиваемая на его привод, составляет
,
кВт (10.8)
где lТ – техническая работа, кДж/кг.
Однако обычно задается не массовая, а объемная производительность компрессора V, мз/ceк, которая относится к начальным параметрам рабочего тела p1 и T1.
В таких случаях сначала следует определить массовый расход рабочего тела
,
кг/сек,
а затем уже найти по формуле (10.8) и теоретическую мощность привода.
10.5 Индикаторная диаграмма поршневого компрессора
Зависимость между давлением рабочего тела в цилиндре поршневого компрессора и занимаемым им в данный момент объемом может быть получена экспериментально с помощью прибора, называемого индикатором, а потому называется индикаторной диаграммой.
На индикаторной диаграмме идеального
компрессора (рис. 10.10) л
иния
4-1 изображает процесс всасывания
рабочего тела, причем длина отрезка 4-1
соответствует рабочему объему цилиндра
V1. Линия
1-2 изображает процесс сжатия, а линия
2-3 – выталкивания рабочего тела в
напорную камеру.
Л
Рисунок 10.10
Поршневой компрессор работает циклически, поскольку после всасывания, сжатия и выталкивания рабочего тела поршень возвращается в исходное положение, после чего указанная последовательность рабочих процессов повторяется. Однако рабочий цикл компрессора даже условно нельзя себе представить как круговой процесс, т. е. как термодинамический цикл, поскольку и всасывание и нагнетание происходят при неизменных параметрах рабочего тела, а изменяется лишь количество его в цилиндре. Одно лишь сжатие рабочего тела является термодинамическим процессом, поскольку при нем параметры рабочего тела изменяются, а количество его остается неизменным. В этом состоит коренное отличие индикаторной диаграммы от -диаграммы, в которой любая линия изображает собой тот или иной термодинамический процесс.
Рисунок 10.11
оответствует
остаточный объем V0
(рис. 10.11), называемый вредным пространством. В результате этого в процессе 2-3 не весь газ выталкивается из цилиндра, часть его остается и при обратном ходе поршня расширяется по линии 3-4, а всасывание начинается лишь от точки 4. В связи с этим производительность компрессора уменьшается. Действительно, хотя рабочий объем цилиндра, заключенный между крайними положениями поршня, равен V1 объем всасываемого газа (т. е полезный объем цилиндра) составляет лишь Vh.
Отношение
является
важной характеристикой компрессора и
называется его объемным к.п.д. Чем больше
вредное пространство, тем меньшую
величину имеет объемный к. п. д. Очевидно,
чем выше конечное давление и, следовательно,
чем меньший объем занимает газ в конце
сжатия, тем большая доля его остается
во вредном пространстве. В пределе,
когда конечный объем газа уменьшается
до V0,
производительность компрессора нулевой.
В этом случае находящийся в компрессоре
газ просто сжимается во вредном
пространстве, а при расширении опять
заполняет весь цилиндр.
Исходя из этих соображений, а также учитывая недопустимость повышения температуры в конце сжатия выше 200 °С из-за возможного коксования и даже воспламенения смазки, повышения давления сверх семикратного в одноступенчатых поршневых компрессорах не допускают.
Помимо вредного
пространства па характер индикаторной
диаграммы реального компрессора влияют
и другие факторы, в основном сопротивление
всасывающего и напорного клапанов,
которое приводит к тому, что линия
всасывания располагается несколько
ниже изобары p1,
а линия нагнетания – несколько выше
изобары р2
(рис. 10.12).
Л
егко
понять, что этим увеличивается затрата
технической работы (измеряемой площадью
индикаторной диаграммы) по сравнению
с идеальным компрессором.
Рисунок 10.12