1.3. Определение давлений, температур и плотностей газа.

Определение давлений всасывания и нагнетания в каждую ступень:

, (задано)

.

.

Определение плотности газа на входе в каждую ступень компрессора:

Для первой ступени:

где R - газовая постоянная воздуха, Дж /(кг·К);

Т_вс1 - температура газа на входе в первую ступень, К.

Тогда

.

Для второй ступени:

где Т_вс2 - температура газа на входе во вторую ступень, К.

Тогда

.

Определение температуры нагнетания для каждой ступени:

Для первой ступени:

.

Для второй ступени:

.

1.4. Определение массовой производительности компрессора за цикл.

Массовая производительность компрессора

.

Массовая производительность компрессора за один цикл

.

1.5. Конструктивный расчет компрессора.

1.5.1. Определение предварительных значений относительных мертвых пространств по ступеням.[1]

Относительное мертвое пространство первой ступени сжатия в соответствии с рекомендациями [1] принимаем .

Относительное мертвое пространство второй ступени сжатия в соответствии с рекомендациями [1] принимаем .

1.5.2. Расчёт объёмного коэффициента.

Показатель условной политропы конечных параметров при расширении газа из мертвого пространства:

.

Объёмный коэффициент для первой ступени:

.

Объёмный коэффициент для второй ступени:

.

1.5.3. Расчёт коэффициента подогрева.

В соответствии с рекомендациями [1] принимаем С = 0,02 для воздушного охлаждения.

Коэффициент подогрева для первой ступени сжатия:

.

Коэффициент подогрева для второй ступени сжатия:

.

1.5.4. Выбор коэффициента давления.

В соответствии с рекомендациями [1] принимаем коэффициент давления

Для первой ступени сжатия:

.

Для второй ступени сжатия:

.

1.5.5. Оценка статической не герметичности элементов ступени.

В соответствии с рекомендациями [1] суммарные относительные протечки через закрытые клапаны ступени ориентировочно принимаем: .

В соответствии с рекомендациями [1] коэффициент относительных протечек через уплотнение поршня ориентировочно принимаем: .

Коэффициент протечек:

.

1.5.6. Оценка динамической не герметичности ступени.

В соответствии с рекомендациями [1] суммарный коэффициент внутренних перетечек газа ориентировочно принимаем: .

1.5.7. Оценка внешних относительных утечек газа.

В соответствии с рекомендациями [1] коэффициент внешних относительных утечек ориентировочно принимаем: .

1.5.8. Определение коэффициента подачи ступени.

Коэффициент подачи для первой ступени сжатия:

Коэффициент подачи для второй ступени сжатия:

1.5.9. Определение рабочих объёмов цилиндров.

Рабочий объём цилиндра для первой ступени сжатия:

.

Рабочий объём цилиндра для второй ступени сжатия:

.

1.5.10. Определение активной площади поршней.

Активная площадь поршня для первой ступени сжатия:

.

Активная площадь поршня для второй ступени сжатия:

.

1.5.11. Определение диаметров рабочих цилиндров.

Для первой ступени сжатия:

.

По таблице 2.4 [1] принимаем стандартный размер диаметра поршня , тогда действительная активная площадь поршня первой ступени составит:

.

Для второй ступени сжатия:

.

По таблице 2.4[1] принимаем стандартный размер диаметра поршня , тогда действительная активная площадь поршня второй ступени составит:

.

Действительный объем цилиндра первой ступени:

.

Действительный объем цилиндра второй ступени:

.

По таблице 2.4 [1] подбираем стандартный размер поршневых колец.

Для первой ступени сжатия:

Диаметр цилиндра D_ц = 115 мм.

Толщина кольца b_к = 4 мм.

Высота кольца h_к = 3,5 мм.

Для второй ступени сжатия:

Диаметр цилиндра D_ц = 65 мм.

Толщина кольца b_к = 2,5 мм.

В ысота кольца h_к = 2,5 мм.

В соответствии с рекомендациями [1] рисунок 2.14 по перепаду давления ∆P выбираем количество колец Z_к = 5 для первой ступени сжатия и Z_к = 6 для второй ступени сжатия.