
- •Задание
- •1 Тепловой расчет поршневого компрессора
- •2 Расчет газового тракта в поршневом компрессоре
- •3 Динамический расчет поршневого компрессора
- •3.1 Построение расчетной индикаторной диаграммы
- •3.2 Построение диаграммы суммарной свободной силы
- •3.3 Построение диаграммы суммарной тангенциальной силы
- •3.4 Построение диаграммы радиальных сил
- •3.5 Уравновешивание
- •3.6 Расчет маховика
- •3.7 Построение полярной диаграммы и диаграммы изнашивания
- •4 Расчет на прочность деталей поршневого
- •4.1 Расчет коленчатого вала
- •4.1.1 Расчет по статическим нагрузкам
- •4.1.2 Расчет с учетом влияния переменной нагрузки
- •4.1.3 Расчет вала на жесткость
- •4.2 Расчет подшипников
- •4.3 Расчет шатуна
- •4.3.1 Расчет стержня шатуна
- •4.3.2 Расчет поршневой головки шатуна
- •4.3.3 Расчет кривошипной головки шатуна
- •4.4 Расчет поршня
- •4.5 Расчет поршневого пальца
- •4.6 Расчет гильзы цилиндра
2 Расчет газового тракта в поршневом компрессоре
Определяем диаметр всасывающего патрубка компрессора:
,
,
где
– скорость пара во всасывающем патрубке,
,
(
).
,
.
Принимаем значение
из стандартного ряда
,
.
Уточняем скорость пара во всасывающем патрубке:
,
;
,
.
Определяем диаметр нагнетательного патрубка компрессора:
,
,
где
– удельный объем в узловой точке
,
(таблица 1);
– скорость пара в нагнетательном
патрубке,
,
(
).
,
.
Принимаем значение
из стандартного ряда
,
.
Уточняем скорость пара в нагнетательном патрубке:
,
;
,
.
Определяем площадь поршня:
,
;
,
.
Определяем площадь проходного сечения щели всасывающего полосового клапана:
,
,
где
– скорость пара в щели всасывающего
клапана,
,
(
,
).
,
.
Определяем
внутренний диаметр кольцевой пластины:
,
;
,
.
Определяем высоту подъема пластины всасывающего клапана:
,
;
,
.
Определяем площадь проходного сечения в отверстиях седла всасывающего кольцевого клапана:
,
,
где
– скорость пара в отверстиях седла
всасывающего клапана,
,
(
,
).
,
.
Определяем диаметр отверстий седла всасывающего кольцевого клапана:
,
,
где
– количество отверстий в седле
всасывающего клапана, принимаем
.
,
.
Определяем площадь проходного сечения щели нагнетательного кольцевого клапана:
,
,
где
– скорость пара в щели нагнетательного
клапана,
,
(
,
).
,
.
Определяем
средний диаметр кольцевой пластины
нагнетательного клапана:
,
;
,
.
Определяем высоту подъема пластины нагнетательного клапана:
,
;
,
.
Определяем площадь проходного сечения седла нагнетательного клапана:
,
,
где
– скорость пара в седле нагнетательного
клапана,
,
(
,
).
,
.
Определяем
ширину кольцевого канала в седле
нагнетательного клапана:
,
;
,
.
Определяем гидравлические потери во всасывающем вентиле компрессора:
,
,
где
–
коэффициент местного сопротивления
проходного вентиля,
принимаем
;
– плотность пара
на всасывании,
,
(
,
).
,
.
Определяем гидравлические потери в нагнетательном вентиле компрессора:
,
,
где – коэффициент местного сопротивления проходного вентиля,
принимаем
;
– плотность пара
на нагнетании,
,
(
,
).
,
.
Определяем эквивалентную площадь всасывающего клапана:
,
,
где
;
–
коэффициент местного сопротивления
кольцевых всасывающего
и нагнетательного
клапанов, принимаем
.
;
,
,
Определяем условную постоянную скорость пара во всасывающем клапане:
,
;
,
.
Определяем скорость звука в на всасывании:
,
,
где
– газовая постоянная,
,
(
,
).
,
.
Определяем критерий скорости потока пара во всасывающем клапане:
;
.
Проверяем, удовлетворяет ли проектируемый клапан рекомендуемому условию:
;
.
Определяем гидравлические потери в кольцевом всасывающем клапане:
,
;
,
.
Определяем эквивалентную площадь нагнетательного клапана:
,
;
,
,
Определяем условную постоянную скорость пара в нагнетательном клапане:
,
;
,
.
Определяем скорость
звука в
на нагнетании:
,
;
,
,
Определяем критерий скорости потока пара в нагнетательном клапане:
;
.
Проверяем, удовлетворяет ли проектируемый клапан рекомендуемому условию:
;
.
Определяем гидравлические потери в нагнетательном клапане:
,
;
,
.
Определяем гидравлические потери на стороне всасывания:
,
;
,
.
Определяем гидравлические потери на стороне нагнетания:
,
;
,
.