1. Регулирование объёмных компрессоров

Исходные данные:

Объемная производительность по условиям всасывания 0,7

Давление всасывания Р_вс, МПа 1

Температура всасывания t_вс , °С -15

Давление нагнетания Р_н, МПа 2

Сжимаемая среда СО

Относительная влажность по условиям всасывания ß 0,35

Рассчитаем температуру газа на выходе из компрессора:

.

Показатель политропы:

Плотность газа на всасывании:

Массовая производительность компрессора:

1.1 Дросселирование газа во всасывающем трубопроводе и отключение всасывания

Рисунок 1 - Схема регулирования производительности компрессора посредством

дросселирования входа

С уменьшением проходного сечения регулирующего клапана, установленного на всасывающем трубопроводе, снижается давление всасываемого компрес

сором газа и увеличивается его удельный объем. Это приводит к уменьшению массовой производительности регулируемой ступени компрессора. Характер процесса можно представить в виде упрощенных индикаторных диаграмм (рис. VI.2).

При изменении проходного сечения клапана и неизменном давлении нагнетания

р_н давление всасывания плавно изменяется от номинального р_вс до р_вc1, при котором производительность ступени оказывается меньше номинальной. Наконец, оно может быть доведено до давления p_вс1 при котором производительность компрессора равна нулю, поскольку весь сжатый газ расширяется в цилиндре до начала всасывания, и всасывание свежих порций газа не происходит.

Поскольку степень сжатия с уменьшением производительности возрастает, температура нагнетания может достичь значений, недопустимых для нормальной работы компрессора. Поэтому плавно изменять производительность компрессора дросселированием на стороне всасывания можно только в ограниченных пределах, определяемых величиной мертвого пространства и свойствами компримируемого газа. Чтобы избежать высокого перегрева при дросселировании на стороне всасывания, необходимо полностью перекрыть всасывающий трубопровод.

Работа компрессора на политропном сжатии:

Работа действительного сжатия:

,

где – удельная массовая средняя изобарная теплоемкость сжимаемого газа: .

Относительный внутренний КПД компрессора:

Глубина регулирования:

где

- показатель политропы конечных параметров газа в процессе расширения

а=5% - относительная величина мертвого пространства.

Безразмерная величина изменения давления:

Коэффициент,учитывающий возрастание мощности за счет регулирования:

С учетом π':

Относительный внутренний КПД компрессора после регулирования:

В общем случае при регулировании компрессора дросселированием увеличивается удельная индикаторная работа и работа трения, следовательно, экономичность компрессора ухудшается. Способ регулирования не является экономичным. Кроме того, может происходить подсасывание воздуха с маслом – гидроудар и авария компрессора.