1. Термодинамический расчет одноступенчатого поршневого компрессора.

1.1 Цель расчета:

1) определение основных геометрических и расчетных параметров компрессора: - диаметр цилиндра, - ход поршня, п - частота вращения;

2) расчет газовых сил, действующих в рядах компрессора;

3) определение энергетических показателей компрессора;

4) провести сравнительный анализ основных параметров компрессора, работающего в различных режимах.

1.2 Исходные данные.

Номер задания: ПК 111

Тип компрессора: W образный

Сжимаемый газ: азот

Производительность по условиям всасывания

Давление всасывания

Давление нагнетания

Изменяемый параметр: количество рядов 3, затем 6

рис.1 Схема W-образного компрессора.

1-поршень

2-шатун

3-кривошип

4-коренной подшипник

1.3 Определение основных геометрических и режимных параметров компрессора.

1.3.1 Общее отношение давлений компрессора

1.3.2 Относительные потери давления на всасывании и на нагнетании

+ ,

где - коэффициент, учитывающий совершенство компрессора

- плотность газа при температуре , по [2] табл.1, стр.717

- потери давления на фильтре (не более 1%)

- средняя скорость поршня. Для крупных оппозитных компрессоров согласно рекомендациям [1], стр.5

- потери давления на нагнетании без учета концевого охладителя

1.3.3 Давления всасывания и нагнетания с учетом потерь

1.3.4 Отношение давлений с учетом потерь

1.4 Коэффициент подачи.

Коэффициент давления

Коэффициент подогрева

, где С - постоянная, изменяющаяся от 0,007 до 0,015. Принимаю

Объемный коэффициент

,

m- показатель политропы конечных параметров

определяется по [1] табл.1, стр.6

- относительное мертвое пространство, величина принимается согласно рекомендациям [1], стр.6

Коэффициент выделения влаги

,согласно рекомендациям [1], стр.6

Коэффициент плотности

, согласно рекомендациям [1], стр.6

1.5 Предварительные значения основных размеров и параметров компрессора.

1.5.1 Рабочий объем ступени

1.5.2 Общая рабочая площадь поршня

;

1.5.3 Определение диаметра цилиндров

1.5.4 Ход поршня

Принимаем Согласно рекомендациям [1], табл.2, стр.9, S=0.08

Принимаем частоту вращения коленчатого вала, определяем ход поршня, уточняем среднюю скорость поршня.

Согласно рекомендациям [1], табл.2, стр.9, принимаю частоту вращения коленчатого вала

1.5.5 Уточнение значения средней скорости:

1.5.6 Уточнение значения общей рабочей площади сжатия:

1.5.7 Уточнение значения диаметра цилиндра

Округляем по стандартному ряду ГОСТ 9515-81.

1.5.8 Определяем значения относительного хода поршня и инерционного параметра

Значение удовлетворяет рекомендуемому диапазону [1], стр.8

Значение удовлетворяет рекомендуемому диапазону [1], стр.8

1.5.9 Уточняем рабочий объем ступени

; Для 3 ступеней 1.5.10 Уточняем производительность компрессора

1.6 Расчет газовых сил, действующих в компрессоре.

1.7 Определение энергетических параметров.

1.7.1 Индикаторная мощность ступени компрессора

,

где

1.7.2 Мощность, потребляемая компрессором

,

где согласно рекомендациям [1], стр.12 имеет значение

1.7.3 Мощность двигателя

1.7.4 Изотермная мощность компрессора

1.7.5 Изотермный к. п. д.

1.8 Расчет характеристик одноступенчатого поршневого компрессора при изменении количества рядов до 6