Производительность и подача поршневого компрессора

Производительностью компрессора называют количество газа подаваемое им в единицу времени... на состояние его в условиях входа в

компрессор.

Производительность является геометрической характеристикой

компрессора и определяется по формуле:

 

где - коэффициент подачи;

- для компрессора одностороннего действия;

- для компрессора двустороннего действия.

Коэффициент подачи зависит от многих факторов и определяется по формуле:

- коэффициент давления учитывает сопротивление всасывающих клапанов, наличие перепада давления в клапане вызывает расширение

газа после клапана, что уменьшает количество входящего газа

0,95¸0,98);

- объемный коэффициент учитывает влияние величины вредного
пространства

- коэффициент герметичности учитывает утечки через клапан,
поршневых кольцах и сальниках компрессора - 0.98¸0.95

- коэффициент подогрева учитывает повышение температуры
газа, попавшего в цилиндр благодаря соприкосновению его с горячими
стенками цилиндра и поршня

 

Производительность и подача понятия для компрессора не

совпадают.

Величину подачи относят к нормальным или стандартным

Условиям.

Многоступенчатое сжатие

Одноступенчатый компрессор может сжимать давления 5-7 атм.

Сущность применения многоступенчатого сжатия состоит в том, что
в каждой ступени газ сжимают до небольшой величины, затем
охлаждают и подают на следующий ступень.

Причины, заставляющие делать многоступенчатые компрессоры

следующие:

1. Выигрыш в затрате энергии на сжатие;

2. Ограничение температуры конца сжатия;

3. Более высший коэффициент подачи;

4.
Рассмотрим индикаторную диаграмму двухступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением, предполагая, что процесс сжатия происходит по адиабате (рисунок 9.4)

Рисунок 9.4

где р - давление после первой ступени (перед второй ступенью)

Суммарная работа в двух ступенях будет:

 

 

 

Т.к. промежуточное охлаждение полное, т.е. t = t₁, то Vp = V_вp_в

тогда

 

Чтобы определить при каком значении р адиабатическое работа будет наименьшей, возьмем первую производную S_aд no p и приравняем нулю:

 

Это есть условия наивыгоднейшего p.

Таким образом, степени сжатия в двухступенчатом компрессоре должны быть одинаковыми.

 

Для z ступеней:

Увеличение числа ступеней ведет к приближению процессов сжатия к изотермическому сжатию (при котором работа на сжатие газа минимальная). Однако большое число ступеней приводит к усложнению конструкции компрессора, увеличению потерь в клапанах и системах охлаждения (холодильниках) между ступенями. Вопрос выбора оптимального числа ступеней сжатия в компрессоре решается не только по затраченной энергии, но и с учетом затрат на изготовление компрессора, регулярности его работы и амортизационному сроку службы.

В практике компрессоростроения встречаются различны соотношения между числом ступеней и конечным давлением. Эти соотношения представлен в таблице 9-1.

Таблица 9-1

 

Число ступеней
Давления нагнетания, МПа	до 0,7	0,5¸3,0	1,3¸15,0	3,5¸40	15¸100	20¸100	45¸110