15. Характеристики нагнетателей (на примере характеристик центробежного компрессора). Порядок расчета.

Центробежные компрессоры – это машины динамического сжатия газа путем значительного увеличения скорости его движения с последующим превращением кинетической энергии потока в потенциальную энергию давления в диффузорах. Характеристикой центробежного компрессора называется зависимость степени сжатия ε, политропического коэффициента мощности (к.п.д.) η_пол и внутренней мощности Ni от расхода при различной частоте вращения ротора. Известно, что

где – расход; – давление; – плотность газа при условиях всасывания, называемых обычно начальными; – диаметр рабочего колеса; – угловая скорость.

Чтобы характеристики были пригодны для природных газов различного состава, их приводят к фиксированным, целесообразно выбранным условиям.

Параметры приведения: ; ; и .В результате получаем

где ,

Рассмотрим порядок расчета характеристик первого типа – построенных по объемному расходу: 1)определяют приведенный объемный расход на всасывании Qпр и приведенную относительную частоту вращения ; 2) в зависимости от Qпр по соответствующим кривым находят политропический к.п.д. η_ПОЛ и приведенную внутреннюю мощность , а в зависимости от Qпр и – степень сжатия; по найденной величине вычисляют Ni и, прибавив сюда мощность N_МЕХ, затрачиваемую на механические потери, получают мощность на муфте привода.

Порядок расчета характеристик построенных по коммерческому расходу следующий: 1) Вычисляют приведенный коммерческий расход Qк.пр и приведенную относительную частоту вращения:

; ;

2) в нижнем поле кривых находят точку с координатами Qк.пр, p_В; от этой точки движутся по линии приведенного объемного расхода Qпр до пересечения с нужной линией ; на шкале ε находят, чему равна степень сжатия;

3) далее по вертикали переходят на верхнее поле кривых; в точке пересечения вертикали с – значение приведенной внутренней мощности , по формуле

вычисляют внутреннюю мощность Ni и затем находят мощность на валу привода .

16. Хар-ки компрессоров в аналитической форме.

Характеристики компрессоров могут быть представлены аналитически. Из известных зависимостей для центробежных нагнетателей наилучшей считается

Это уравнение характеристики первого типа. Если заменить получим уравнение характеристики второго типа здесь

a и b₀ – опытные коэффициенты, зависящие от состава газа (R,z_в), температуры газа перед входом в нагнетатель Т_в и частоты вращения ротора (n). Для поршневых компрессоров достаточно точным оказывается следующее эмпирическое уравнение характеристики первого типа:

где a и b – коэффициенты, получаемые обработкой опытных кривых зависимости объемного расхода при условиях всасывания (Q_B) от степени сжатия ε; a= Q_B (при ε =1, b – учитывает влияние мертвого пространства).

Если объемный расход Q_B заменить коммерческим расходом Q, то из получается уравнение характеристики второго типа такого же вида, как и для центробежных компрессоров:

,

где .