2.2 Выбор схемы компрессора

Компоновка цилиндров, согласно техническому заданию, вертикальный, трехступенчатый.

Рис.2 Схема вертикального компрессора

2.3.Рабочие площади поршней

Площади поршней

2.4.Таблицы расчетов

Газ-водород

Газ-гелий

Газ-метан

2.5 Графики расчетов

2.5 Графики расчетов

-метан

-гелий

-водород

Определяем коэффициент подачи

Рабочий объем ступени:

2.6.Индикаторная диаграмма, газ - водород.

1Ступень

2 Ступень

3 Ступень

Вывод: проведя расчеты на 3 режимах, я сделал выводы, что при изменении газа с водорода на метан: промежуточные температуры уменьшаются Тн1 на 0.05%, Тн2 на 0.11%, Тн3на 0.09%; промежуточные давления уменьшаются Рн1 на 0,41%, Рн2 на 0,43%, Рн3 0,24%; индикаторная мощность уменьшается Nинд на 6,68%, изотермическая мощность Nиз на 1,66% ; КПД увеличивается на 5,71%

При изменении газа с водорода на гелий : промежуточные температуры увеличивается Тн1 на 9,52%, Тн2 на9,8%, Тн3 на 7%; промежуточные давления уменьшаются Рн1 на 1,4%, Рн2 на 2,36%, Рн3 на 3%; индикаторная мощность увеличивается Nинд на 9,86%; изотермическая мощность увеличивается Nиз на 2,2%.

3. Термодинамический расчет многоступенчатого поршневого компрессора

3.1 Цель расчета:

1) определение основных геометрических и расчетных параметров компрессора: - диаметр цилиндра,- ход поршня,п- частота вращения;

2) расчет газовых сил, действующих в рядах компрессора;

3) определение энергетических показателей компрессора;

3.2 Исходные данные

Производительность V– 25 м³/мин.

Давление всасывания р_вс– 0.1 МПа.

Давление нагнетания р_н– 1 МПа.

Температура всасывания Т – 298 К.

Газ – кислород.

Плотность газа ρ=1.43 кг/м³.

Показатель адиабаты газа k= 1.4.

Тип компрессора – угловой.

3.3 Определение основных геометрических и режимных параметров компрессора

3.3.1 Общее отношение давлений компрессора

3.3.2 Отношение давлений по ступеням

Номинальные давления всасывания по ступеням можно принять согласно рис4

МпаМПа

;

Коэффициент, учитывающий совершенство компрессора

A = 2,662,66кг/(м×с²).

Относительные потери давления на всасывании первой ступени

Относительные потери давления во всасывающих клапанах второй ступени

Относительные потери давления в нагнетательных клапанах первой ступени и промежуточном холодильнике

Относительные потери давления на нагнетании второй ступени

3.3.3 Давления всасывания и нагнетания с учетом потерь

= (1-МПа

= (1+МПа

= (1-МПа

= (1+МПа

3.3.4 Отношение давлений с учетом потерь

2.3.5 Температура нагнетания при адиабатическом сжатии

К

К

3.4 Коэффициент подачи

Коэффициент подачи ступеней определяется

где λ_о– объемный коэффициент; λ_д– коэффициент давления; λ_т– коэффициент подогрева; λ_пл– коэффициент плотности; λ_вл– коэффициент влажности.

Коэффициент давления равен

Коэффициент подогрева равен

,

где с – постоянная, изменяющаяся от 0.007 до 0.015.

=0,985-0,009(3,76-1)=0,958

=0,985-0,01(3,23-1)=0,965

Объемный коэффициент равен

=

=

где m_i– показатель политропы конечных параметров, а_мi– величина относительного мертвого пространства.

примем согласно рекомендация

Коэффициенты выделения влаги

;

Коэффициенты плотности

;

Коэффициенты подачи

λ₁= 0.833×0.958×0.958×0.975×1 = 0.745,

λ₂= 0.843×0.969×0.965×0.98×1 = 0.775.