3.Подача

Теоретическая объёмная подача поршневого компрессора простого действия определяется произведением площади поршня на ход поршня S и часто

ту вращения привода n, м³ /с,

Q_т = π ∙ D² / 4 ∙ S ∙ n / 60 (22)

где D – диаметр поршня.

Действительную подачу можно определить из выражения, м³ /с,

Q = λ ∙ Q _т , (23)

где λ – коэффициент подачи определяемый по формуле (19).

С технико- экономических позиций подачу поршневого компрессора, равную Q = 4,5 м³ / с, следует считать предельной, хотя имеются и более мощные машины .

Массовая подача равна, кг/с ,

М = ρ₁ ∙ Q ,

где ρ₁ – плотность всасываемого газа, кг /м³.

4. Кпд компрессора

Вся работа компрессора расходуется не только на сжатие газа, но и на преодоление сопротивления, вызванного наличием трения, т.е. действительная работа

А _д = А _ад. + А _тр. (24)

Если обратиться к диаграмме представленной на рис.1 , то случай отсутствия потерь на трение А_тр. = 0 является идеальным при работе компрессора без охлаждения. При этом чем лучше работает компрессор, тем ближе значение

А_д к значению А_ад . Отношение А_ад / А_д называется адиабатическим КПД и равняется

η _ад. = А _ад. / А _д = { p ∙ v ∙ k / k − 1∙[ ( p ₂ / p ₁ ^{k – 1 / k} – 1 ]} : A _д. (25)

обычно η _ад. = 0,7 ÷ 0,9.

Аналогичные рассуждения можно провести для случая изотермического сжатия, т.е. когда имеется полный отвод теплоты от нагретого газа. Коэффициент полезного действия, полученный из сравнения с идеальным изотермическим циклом, называется изотермическим КПД и определяется из равенства

η _из. = А _из./ А _д. = [ р ₁ ∙ v ₁ ∙ ℓn ( p ₂ / p ₁ )] : А _д. . (26)

Обычно η _из. = 0,65 ÷ 0,75.

5. Мощность

Если числитель и знаменатель в выражениях (25) и (26) умножим на массовую подачу, то придем к понятию мощности. Действительно, А _ад. и А _из. – это удельная адиабатическая и изотермическая работа соответственно, т.е. работа, совершаемая над единицей массы газа и имеющая размерность Дж / кг. Умножая удельную работу на массовую подачу, кг/с, получаем мощность, Дж/с (или Вт).

Таким образом,

N _ад. = М ∙ А _ад. (27)

N _из. = М ∙ A _из. (28)

Выражение

N_i = М ∙ А _д. (29)

называется индикаторной мощностью компрессора, так как А _д. равняется площади индикаторной диаграммы. Действительно, потребляемая мощность компрессора или мощность на валу N_в больше индикаторной мощности N_i вследствие механических потерь, которые возникают при трении в подшипниках и других трущихся подвижных элементах компрессора.

Отношение

N_i / N_в = η _м. (30)

называется механическим КПД компрессора; η_м. = 0,85 ÷ 0,90.

Учитывая выражения (25) – (30), имеем

η_ад. = N_ад. / N_i ; η_из. = N_из. / N_i

Таким образом, общий изотермический, КПД компрессора

η_общ = N_из / N_в = N_из. ∙ η_м / N_i = η_{из. ∙} η_м (31)