6.4.14 Испытание компрессора. Энергетический баланс компрессора

Испытание компрессора производится для определения его действительной подачи, потребляемой энергии и составления энергетического баланса на 1 мгаза при нормальных условиях. При испытании производят снятие индикаторных диаграмм со всех ступеней компрессора.

Непосредственному измерению при испытании компрессора подлежат: частота вращения вала, начальные и конечные давления и температуры газа во входном и выходном патрубках, количество и температуры охлаждающей воды на входе и выходе, объем всасываемого газа, электрическая мощность, подводимая к двигателю компрессора.

Частоту вращения измеряют точным тахометром или счетчиком оборотов и хронометром.

Начальное давление измеряют при помощи дифференциального жидкостного манометра, конечное – точно проверенным пружинным манометром.

Температуру газа и воды измеряют обычными ртутными термометрами, помещаемыми в гильзы, врезанные в трубопроводы и заполненные маслом.

Количество охлаждающей воды удобно измерять объемным методом при помощи мерных баков.

Объем всасываемого воздуха измеряют при помощи сопла или диафрагмы, устанавливаемых в нагнетательной трубе компрессора. Измеряя перепад давления в диафрагме , рассчитывают его подачу.

Для уменьшения пульсаций давления в потоке воздуха, затрудняющих отсчет между выходными патрубком компрессора и измерительной диафрагмой, должна быть включена демпфирующая емкость.

Мощность, потребляемая компрессором, определяется измерением электрической мощности на зажимах двигателя. Умножая значение электрической мощности на КПД двигателя, взятых из характеристики двигателя, получают мощность на валу двигателя. Последняя непосредственно через муфту передается на вал компрессора.

На основании проведенных измерений составляется энергетический баланс компрессора.

Энергия, подводимая на вал компрессора, составит , гдеN – мощность на валу, М – массовая подача компрессора.

Энергия, получаемая газом в компрессоре, равна .

Во всех охлаждаемых полостях компрессора отводится с охлаждающей водой количество энергии ; здесь- секундная масса воды, проходящей в отдельные полости компрессора;- температура воды на входе и выходе полостей охлаждения. Знак сумм указывает на суммирования количества теплоты, уносимой водой из отдельных полостей охлаждения.

Обозначим - остаточный член баланса. Учитывающий рассеяние теплоты в окружающую среду, не входящей в прочие члены баланса.

Уравнение энергетического баланса, Дж/кг.

(6.85)

или на 1 мгаза, всасываемого компрессором

(6.86)

Делением Всех членов уравнения баланса (6.86) на получаем баланс в отвлеченной (безразмерной) форме. Такое уравнение позволяет судить об энергетической эффективности испытанного компрессора сравнением членов уравнения с соответствующими членами уравнения баланса аналогичных нормально работающих компрессоров.

6.4.15 Экономичность работы компрессора

Основным показателем экономичности работы компрессора является расход энергии на его эксплуатацию. Этот расход энергии удобно относить на 1000 мгаза при нормальных условиях, подаваемого компрессором.

Пусть мощность на валу компрессора с электроприводом равна N при непосредственном соединении валов с помощью муфты. Если компрессор всасывает в минуту мгаза при нормальных условиях, то удельный расход энергии,

(6.87)

Этот удельный расход энергии соответствует определенной степени сжатия. Изменение степени сжатия при прочих равных условиях изменяет и . Поэтому сравнение удельных расходов энергии с целью выяснения энергетической эффективности данного компрессора можно производить только для компрессоров, нагнетающих азы с одинаковыми степенями сжатия.