ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теоретический цикл ступени поршневого компрессора из "Поршневые компрессоры" Компрессор предназначен для перемещения газа из области низкого давления в область высокого давления. В поршневом компрессоре это достигается всасыванием, сжатием и нагнетанием газа. Совокупность этих процессов, повторяющихся при каждом обороте вала, составляет цикл компрессора. Разумеется, цикл компрессора не является круговым процессом в термодинамическом смысле, так как количество газа в нем переменно. [c.14] Различают одноступенчатое и многоступенчатое сжатие и соответственно одноступенчатый и многоступенчатый цикл компрессора. Одноступенчатое сжатие применяют при небольшом отношении конечного давления к начальному, многоступенчатое — при среднем и большом отношениях давлений. Цикл отдельной ступени многоступенчатого компрессора не отличается от цикла одноступенчатого компрессора, действующего в условиях тех же давлений. Компрессор, работающий по многоступенчатому циклу и называемый многоступенчатым, по существу представляет собой последовательное соединение одноступенчатых компрессоров с охлаждением газа между ними в промежуточных холодильниках. [c.14] Процессы всасывания и нагнетания в отличие от сжатия не являются термодинамическими процессами. Они определяют перемещение газа с изменением его количества в цилиндре, но без изменения состояния. [c.14] Всасывание газа в цилиндр через клапан происходит в теоретическом цикле на протяжении всего хода поршня (слева направо). В момент перемены хода поршня (точка 1) всасывающий клапан закрывается и начинается сжатие газа, продолжающееся до тех пор, пока давление в цилиндре не достигнет величины за нагнетательным клапаном (точка 2). При этом открывается нагнетательный клапан и начинается нагнетание (выталкивание) сжатого газа из цилиндра, которое происходит на остальной части хода поршня. В момент второй перемены хода поршня нагнетательный клапан закрывается, давление в цилиндре падает, всасывающий клапан снова открывается. В процессах всасывания и нагнетания объем газа V в цилиндре изменяется вместе с массой газа, но удельные объемы V остаются постоянными. Вследствие этого цикл компрессора, изображаемый в координатах V, р, не может быть представлен в координатах V, р. [c.14] Рассматривая теоретические циклы, полагают, что процесс сжатия протекает по изотерме, адиабате или политропе. Соответственно цикл компрессора называют изотермическим, адиабатическим или политропи-ческим. [c.15] Работа, расходуемая на осуществление теоретического цикла, выражается площадью диаграммы 1—2—3—4 (рис. 1.3) и равна сумме работ всасывания, сжатия и нагнетания. [c.15] Работу, принимаемую газом в компрессоре, принято считать положительной, а возвращаемую газом — отрицательной. [c.15] с которой всасываемый газ (начальное давление р ) действует на поршень площадью Р, равна р Р. При перемещении поршня на величину хода 5 газ производит работу РхРЗ = 1 1. [c.15] На диаграмме ей соответствует площадь 4—1—1 —4. [c.15] Но для реального газа, сжимаемость которого отличается от сжимаемости идеального, задача усложняется. [c.16] Первый член его правой части определяет работу в цикле при сжатии идеального газа, а второй — избыточную работу, вызванную отклонением сжимаемости реального газа. [c.16] В области высоких приведенных давлений (я 8,5), как и в области высоких приведенных температур (т 2,5), значения 1 (см. рис. И—15, приложение). В этих условиях величина Ь и дополнительная работа только положительны. [c.16] Учитывая выведенные общие зависимости, определим работу в изотермическом, адиабатическом и политропическом циклах. [c.16] Безразмерная величина В названа показателем избытка объемной энергии реального газа. [c.17] Приращение ДВ э = В,—В,, представляющее собой разность вели-чин В при конечном и начальном давлениях в условиях Т onst, определяет увеличение работы в изотермическом цикле, вызванное отклонением сжимаемости реального газа. Величина ДВ з названа показателем избытка работы в изотермическом цикле. [c.17] Для одноатомных газов к = 1,661,67, двухатомных к = 1,40- --=-1,41, трехатомных и многоатомных — к = 1,1- 1,33. [c.18] Удельные теплоемкости Ср и зависят от Т. В связи с этим и величина к зависит от температуры газа. В табл. 1.1 для ряда газов приведены значения к при различных темперад-урах и при атмосферном давлении. [c.18] Переменный показатель к , определяющий зависимость V от р при адиабатическом изменении состояния реального газа, называется объемным показателем адиабаты. [c.19] Значения для ряда газов, по данным А. М. Розена, приведены в табл. 1.2 для большинства газов в широком диапазоне давлений характерна высокая стабильность показателя /г . [c.20] Величина претерпевает большие изменения, поэтому по ней неудобно вычислять объем газа. Удобнее, учитывая стабильность значений к , предварительно найти температуру в заданной точке процесса, а затем по давлению и температуре, пользуясь формулой (1.8), вычислить объем газа. [c.21] Вернуться к основной статье