ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптимизация распределения степени сжатия по ступеням компрессора из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" Из соотношения (ж) видно, что каждый из параметров Р2 и / з двояко влияет на Ij . например, с увеличением pi возрастает первое слагаемое в правой части (ж), но уменьшается второе слагаемое. То же самое можно сказать о влиянии p-i на второе и третье слагаемые в правой части (ж). Это означает, что может существовать такое оптимальное распределение степеней сжатия по ступеням компрессора, при котором суммарные затраты энергии будут минимальными. [c.346] Согласно (к) выражение в квадратных скобках равно нулю. [c.347] Такие же попарные равенства будут справедливы для любой пары смежных ступеней многоступенчатого компрессора. Таким образом. [c.347] Легко видеть, что первое и третье слагаемые в квадратных скобках взаимно уничтожаются, а второе и четвертое — существенно положительны значит, экстремум действительно есть минимум. [c.348] Тот же знак и смысл имеет вторая производная для второго условия (з). [c.348] Попытка проведения анализа по той же канве в случае изотермического сжатия дает неожиданный результат суммарные затраты энергии х безразличны к распределению степеней сжатия по ступеням компрессора. В этом гипотетическом случае газ между ступенями охлаждать незачем (Т = Tj = = onst), так что выигрыша в работе не будет. [c.348] Заключение о равенстве затрат энергии по ступеням компрессора является более общим, нежели о равенстве степеней сжатия. Дело в том, что анализ, приведший к уравнению (4.20), выполнен для идеального газа. Для реального газа при переходе в область более высоких даатений затраты энергаи при одинаковых степенях сжатия в каждой последующей ступени возрастают газ при повышении давления все в большей мере сопротивляется сжатию. Поэтому для сохранения условия (4.22) — именно оно отвечает минимуму /х при сжатии реального газа — рабочие объемы компрессоров конструируют таким образом, чтобы степени сжатия постепенно понижались от первой ступени к последней так, чтобы затраты энергии в разных ступенях бьши одинаковыми тогда суммарные ее затраты будут минимальными. [c.349] Реальные (политропические) затраты энергии рассчитываются по адиабатической работе с использованием адиабатического КПД компрессора (см. разд.4.3.6). [c.350] На практике газ после очередного холодильника обычно не удается охладить до первоначальной температуры Т. Например, из холодильника после I ступени газ подается на И ступень с температурой не Т, г. Т[. Тогда процесс изобарного охлаждения в холодильнике изображается участком 2—За, и далее сжатие газа происходит по адиабате За—4а. Аналогичные построения в диаграмме к 5 могут быть выполнены и для последующих стадий сжатия и охлаждения. Разумеется, при этом затраты энергии несколько возрастают, поскольку приходится сжимать увеличивщиеся объемы газа, что обусловлено повышением его температуры на всасывающей стороне компрессора с Г] до Г ). [c.350] Вывод о равенстве степеней сжатия и затрачиваемой энергии в различных ступенях многоступенчатого компрессора справедлив, если во всех ступенях последовательно сжимается один и тот же (весь) массовый поток газа. На практике встречаются случаи, когда имеются два или более потребителей одни — на газ конечного давления и другие — на газ промежуточных давлений. Здесь тоже возникает проблема оптимизации распределения степеней сжатия по ступеням компрессора, дабы суммарные затраты энергии были минимальными. [c.350] Вернуться к основной статье