Ответ: без колпака предельно допустимое число оборотов n1 = 41 об/мин, с колпаком n1 = 129 об/мин.
5. Компрессоры
Компрессоры – это нагнетатели для сжатия газов со степенью повышения давления более 1,15.
Для получения 1 кг газа затрачивается удельная работа l при сжатии и вытеснении газа, и она зависит от характера процесса сжатия.
При политропном процессе при сжатии с показателем политропы n удельная работа равна
|
|
|
|
|
|
|
|
n−1 |
|
||
|
n |
|
|
|
|
p2 |
n |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−1 , |
||
|
|
|
|
|
p |
||||||
lпол = n −1 p1v1 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
либо l |
= |
n |
|
p v |
T2 |
−1 . |
|||||
n −1 |
|||||||||||
|
пол |
|
|
|
1 1 T |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Здесь v1 – удельный объем газа на входе в компрессор, p1, p2 и Т1, Т2 – соответственно давления и температуры газа на входе и выходе компрессора.
Для изотермического процесса сжатия удельная работа определяется как
lиз = p1v1 ln p2 . p1
Удельная работа связана с напором соотношением l = gH . Мощность, расходуемая на привод компрессора
N = ρQgH = ρQl ,
η0ηм η0ηм
где ρ − плотность газа, поступающего в компрессор, η0 и ηм − соответственно объемный и механический КПД.
Для оценки эффективности работы компрессоров используется КПД, представляющий собой отношение теоретической работы к действительной, затраченной на привод компрессора.
Изотермический КПД ηиз используется для компрессоров с интенсивным охлаждением (для поршневых и роторных)
182
ηиз = lиз = Nиз .
lд Nв
Для компрессоров с неинтенсивным охлаждением (для осевых и центробежных) используется адиабатный КПД
ηа = lа = Nа . lд Nв
Задачи
5.1. Компрессор производительностью 10 м3/мин с приводом от электродвигателя сжимает воздух от начального состояния 760 мм рт.ст., t0 = 17оС до конечного давления 5,5 ата. Определить изотермический и адиабатный коэффициенты полезного действия, если потребляемая мощность 46 кВт при ηэл = 0,9.
Ответ: ηиз = 68,1 %; ηа = 87,5 %
5.2.Газодувка всасывает 40 м3/час кислорода при давлении 760 мм рт.ст.
итемпературе 20оС и сжимает его до давления 2,5 ати. Определить требуе-
мую газодувкой мощность на валу, если ηад=0,8. Ответ: Nв = 2,06 кВт
183