Рабочий объем, производительность, подача, коэффициент подачи, средняя скорость, стандартные точки всасывания и нагнетания.

 

Производительность компрессора - это объем газа, нагнетаемого в единицу времени, измеренный на выходе из компрессора и пересчитанный на условия всасывания, т.е. давление и температуру всасывания. Производительность связана с массовой подачей компрессора (М_с) следующей зависимостью:

 

(4.1) [1, стр.23]

 

 

где – ρ_вс плотность всасываемого газа.

 

Подача компрессора - это масса газа, подаваемого потребителю в единицу времени. Уменьшение производительности вызвано пятью основными причинами:

а. наличие мертвого объема;

б. гидравлическое сопротивление потоку газа во всасывающем тракте от входного патрубка до рабочей полости цилиндра;

в. подогрев газа при всасывании;

г. неплотности рабочей полости цилиндра;

д. влажность всасываемого газа.

Все перечисленные причины оцениваются соответствующими коэффициентами, которые определяют в и тоге коэффициент подачи λ. Коэффициент подачи показывает, какую часть производительности идеального компрессора составляет производительность действительного компрессора.

Одним из основных расчетных параметров поршневого компрессора является рабочий объем цилиндра , и рабочий объем цилиндра за единицу времени , значение которого для компрессора простого действия определяется по формуле:

 

(4.2) [1, стр.24], где

- площадь поршня; - полный ход поршня; D - диаметр поршня; - частота вращения коленчатого вала. Рабочий объем – это объем, освобождаемый поршнем при его перемещении от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки.

 

Средняя скорость поршня. Под средней скоростью поршня мы понимаем среднюю скорость, достигаемую поршнем при определенных оборотах. Средняя — ибо поршень за один оборот виртуально останавливается дважды, в ВМТ и НМТ, для смены направления движения снизу вверх и наоборот. Средняя скорость поршня это условно-постоянная скорость, с которой поршень проходит за время одного оборота вала, путь равный пути при движении с действительной скоростью:

Стандартные точки всасывания и нагнетания - точки расположенные в серединах срезов, соответственно всасывающего и нагнетательного патрубков. В стандартных точках определяется давление и температура всасывания и нагнетания.

 

5. Cоставляющие коэффициента подачи λ

 

Для инженерных расчетов коэффициент подачи представляют в виде:

 

, (5.1) [1, стр.24]

где -объемный коэффициент, учитывающий уменьшение производительности из-за расширения газа в мертвом пространстве; -коэффициент дросселирования, учитывающий падение давления при протекании газа через всасывающие клапаны; -коэффициент подогрева, учитывающий подогрев газа при всасывании; - коэффициент плотности, учитывающий утечки через неплотности; -коэффициент влажности, учитывающий наличие водяных паров во всасываемом газе.

 

Коэффициент влажности. При сжатии воздуха, когда повышаются давление и температура, величина j. Всасываемый воздух всегда содержит пары воды, количество которых зависит от температуры воздуха и относительной влажности. Величина охлаждение газа в концевом холодильнике увеличивает относительную влажность и при определенных условиях может привести к конденсации водяных паров из сжатого воздуха.j

 

Коэффициент подогрева учитывает влияние нагрева газа во время всасывания. Температура газа при всасывании повышается за счет смешения его с газом, оставшимся во вредном пространстве, и вследствие теплообмена со стенками цилиндра. В связи с этим уменьшается весовая производительность компрессора и увеличивается работа, затрачиваемая на сжатие.

Коэффициент дросселирования характеризует уменьшение количества засасываемых паров вследствие сопротивления при всасывании их к нагнетании. Коэффициент дросселирования учитывает сопротивление всасывающих клапанов.

 

Коэффициент плотности. Наличие неплотностей, или возможность их появления с течением времени во вновь проектируемых компрессорах, оценивается введением коэффициента плотности.

 

Объемный коэффициент, являющийся основным из всех коэффициентов, представляет собой отношение объема засасываемых паров к объему, описываемому поршнем в цилиндре. Значения объемного коэффициента невелики и зависят от условий работы компрессора. Основным фактором, определяющим значение этого коэффициента, является величина вредного пространства, составляющая 2–5% объема цилиндра. Кроме того, объемный коэффициент зависит от давлений конденсации и кипения. Особенно возрастают объемные потери при «влажном ходе» компрессора, так как попавшие в цилиндр частицы жидкости испаряются в процессе обратного расширения и занимают некоторую часть объема цилиндра.