
- •Введение.
- •Список условных обозначений
- •1. Расчет и проектирование дожимающего поршневого компрессора. Предварительный термодинамический и конструктивный расчет
- •Исходные данные для проектирования
- •1.2. Выбор нормализированной базы и схемы компрессора
- •Основные параметры базы
- •1.3. Определение давлений, температур и плотностей газа.
- •1.4. Определение массовой производительности компрессора за цикл.
- •1.5. Конструктивный расчет компрессора.
- •1.5.12. Расчёт поршневых сил.
- •2 Ступень
- •1.6. Расчёт потребляемой мощности и показателя эффективности компрессора
- •1.7. Обоснование конструкции самодействующих клапанов.
- •1.8. Смазка элементов компрессора.
- •1.9 Подбор элементов сальников
- •1.10. Определение расхода охлаждающего воздуха
- •1.11. Подбор двигателя
- •Поверочный расчёт компрессора.
1.8. Смазка элементов компрессора.
Массовый расход масла в системе циркуляции:
.
В соответствии с рекомендациями [1] принимаем ηмех = 0,96; Кω = 0,3; α = 0,9; См= 1,9 кДж/(кг*к); ∆t = 15оС.
Тогда
.
Производительность масляного насоса:
В соответствии с рекомендациями [1] принимаем ρм = 900 кг/м3; Кр = 1,1, тогда:
.
Мощность привода масляного насоса:
.
В соответствии с
рекомендациями [1] принимаем
МПа;
ηм
= 0,6, тогда
.
1.9 Подбор элементов сальников
В соответствии с рекомендациями [1] рисунок 2.17 необходимое число камер сальника Z выбирают в зависимости от диаметра штока и действующего перепада давлений на уплотнении.
Для 1 ступени Z = 5.
Для 2 ступени Z = 6.
1.10. Определение расхода охлаждающего воздуха
Расход воздуха на теплообменники
,
где
-
коэффициент, учитывающий увеличение
теплового потока за счет охлаждения;
= 1,2;
- тепловой поток
от газа к воздуху;
-
теплоемкость воздуха;
КДж/кг
К;
-
температура охлаждающего воздуха на
входе и выходе в теплообменнике.
∆
=
=
4 º С.
Тепловой поток от сухого газа к окружающей среде:
где
энтальпия
газа на входе в теплообменник;
энтальпия
газа на выходе из теплообменника.
Тогда
.
кг/с.
1.11. Подбор двигателя
Мощность приводного двигателя
где Кр - коэффициент резерва мощности из [1] принимаем равным 1,05;
ηпер - КПД передачи из [1] принимаем 0,99;
ηдв - КПД двигателя принимаем 0,97.
Тогда
.
Поверочный расчёт компрессора.
Определение фактических мёртвых пространств для ленточных клапанов.
Рис. 2.1. Ленточный комбинированный клапан в разрезе
3 – ограничитель; 1 – пластина; 2 – седло
Рис.2.3. Фрагмент седла клапана 1 ступени (вид сверху)
Уточненное значение мертвого пространства первой ступени
.
.
.
.
.
.
Рис. 2.5. Ленточный клапан 2 ступени
Рис. 2.6. Седло клапана 2 ступени.
Уточненное значение мертвого пространства второй ступени
.
.
.
.
.
.
Все результаты расчетов интегральных параметров компрессора сведены в таблицу 2.1.
Таблица 2.1
Интегральные параметры компрессора
Ступень |
Параметры компрессора |
Инженерный расчет |
Расчет на ПК |
1 |
V ,м3/мин |
32 |
18,7 |
m ,кг/час |
2251 |
1358 |
|
рвс , МПа |
1,6 |
1,6 |
|
рнг , МПа |
5,2 |
5,14 |
|
Твс ,К |
313 |
313 |
|
Тнг , К |
438 |
445,76 |
|
а ,% |
14 |
14 |
|
Nинд , кВт |
86,4 |
49 |
|
Коэффициент подачи |
0,728 |
0,812 |
|
Коэффициент давления д |
0,98 |
1,0 |
|
Коэффициент подогрева т |
0,955 |
0,990 |
|
Коэффициент объемный о |
0,803 |
0,824 |
|
ηиз.к |
0,65 |
0,66 |
|
2 |
V ,м3/мин |
32 |
17,8 |
m ,кг/час |
2251 |
1291 |
|
рвс , МПа |
5,2 |
5,14 |
|
рнг , МПа |
15 |
15,1 |
|
Твс ,К |
323 |
323 |
|
Тнг , К |
424,4 |
449,6 |
|
а ,% |
20,5 |
20,5 |
|
Nинд , кВт |
79.116 |
44,84 |
|
Коэффициент подачи |
0,699 |
0,775 |
|
Коэффициент давления д |
1 |
0,998 |
|
Коэффициент подогрева т |
0,962 |
0,992 |
|
Коэффициент объемный о |
0,752 |
0,787 |
|
ηиз.к |
0,65 |
0,66 |