4 Техническая работа политропного и изотермического сжатия. Мощность компрессора
4.1 Техническая работа политропного сжатия в первой ступени рассчитывается по формуле:
,
В соответствии с
первым законом термодинамики из этого
количества затрачиваемой работы
отводится из ЦПС с охлаждающей водой
и с воздухом Δh:
.
Баланс энергии процесса сжатия во второй ступени аналогичен.
4.2. Техническая работа изотермического сжатия для всего компрессора равна:
,
Работа
принята
в качестве теоретической для охлаждаемого
компрессора, поэтому теоретическая
мощность равна
.
Действительная потребляемая мощность:
.
где
-
изотермический к.п.д.
Мощность электродвигателя, приводящего в движение компрессор, подсчитывается по формуле:
,
где Кз=1,1…1,3 - коэффициент запаса;
=0,90-0,95
- механический КПД, учитывающий также
потери в промежуточной передаче, если
она имеется в компрессорной установке.
5 Определение поверхности охлаждения промежуточного охладителя воздуха
Поверхность охлаждения F подсчитывается из уравнения теплопередачи:
,
где Q - тепловой поток, передаваемый в охладитель от воздуха к охлаждающей воде, Вт;
К - коэффициент теплопередачи (по условию), Вт/(м2-К);
- средний температурный
напор между теплоносителями в охладителе
воздуха.
Величина
подсчитывается по формуле:
где
и
-соответственно
большая и меньшая разность температур
между воздухом и водой на входе и на
выходе из охладителя при «противотоке».
В свою очередь тепловой поток Q подсчитывается по формуле:
,
где G - массовая производительность компрессора, кг/ч;
- теплота, отводимая
от воздуха в промежуточном охладителе,
Дж/кг.
Следовательно поверхность охлаждения:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В контрольной работе выполнено усвоение принципов работы и расчета поршневых компрессоров. При выполнении КР изучены разделы лекционного курса «Тепловые двигатели и нагнетатели», учебной литературы, а также повторение некоторых разделов технической термодинамики. А также произведен расчет на основе полученных знаний давления воздуха после первой ступени, температуры в конце сжатия в каждой ступени, объемный расход сжатого воздуха после каждой ступени, производительность компрессора по массе сжатого воздуха, изменение внутренней энергии и энтальпии каждой ступени, количество теплоты, отводимое водой от воздуха при сжатии в каждой ступени, а также в промежуточном охладителе, расход охлаждающей воды на цилиндры и промежуточный охладитель, построены по точкам графики процесса сжатия по политропе и изотерме для первой ступени в pv-координатах с графическим изображением затрачиваемой технической работы, затрачиваемая техническая работа политропного и изотермического сжатия, теоретическая и действительная (Nе) мощность, потребляемая компрессором, поверхность охлаждения промежуточного охладителя воздуха при противотоке.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ
СПИСОК
1. Черкасский, В.М. Нагнетатели и тепловые двигатели: Учеб. пособие/ В.М. Черкасский, Н.В. Калинин, Ю.В. Кузнецов, В.И. Субботин. – М.: Энергоатомиздат, 1997.- 384с.
2. Фотин, Б.С. Поршневые компрессоры/ Б.С. Фотин, И.К. Прилуцкий, И.Б. Пирумов, П.И. Пластинин. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987.- 372 с.
3. Михайлов А.К. Компрессорные машины: Учеб. пособие/ А.К. Михайлов, В.П. Ворошилов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 288 с.
4 Ляшков, В.И. Тепловые двигатели и нагнетатели: Учеб. пособие/ В.И. Ляшков. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. – 124 с.