Расчет выполняют в следующей последовательности. Требуемую секундную подачу воздуха компрессором приравнивают к секундному расходу воздуха двигателем, который рассчитывают по уравнению
Gк = jаGвч/3600 кг/с
G=кг/с
Процесс сжатия воздуха в компрессоре считают адиабатным и удельную работу сжатия находят по уравнению
Lад = кRTо[(рк/ро)(к – 1)/к –1]/(к-1) кДж/кг,
где R = 0,287 кДж/(кг К) – газовая постоянная воздуха.
Lад=кДж/кг
Мощность, потребляемую компрессором, следует определить по выражению
Nк = GкLад/(hад hм.к) кВт
Nк=
Параметры воздуха за компрессором определяют с учетом следующих условий: воздух сжимается в компрессоре политропно с повышением температуры до величины, которую следует найти по уравнению
Тк = То(pк/pо)(m-1)/m, К,
где m – показатель политропы, равный 1,7…1,8 при сжатии воздуха в центробежных компрессорах и 1,45…1,6 – в поршневых.
Тк = 300×(0,198/0,1)1,75-1/1,75 = 402 К
При низком давлении наддува (рк £ 0,135 Мпа) охлаждение воздуха обычно не применяют и температура воздуха в ресивере равна температуре воздуха за компрессором, то есть Тs = Тк. При отсутствии воздухоохладителя давление воздуха в ресивере равно давлению за компрессором, то есть рs = рк.
|
|
При повышенном давлении наддува сжатый в компрессоре воздух пропускают через воздухоохладитель и затем направляют в ресивер. Использование воздухоохладителя целесообразно при степени охлаждения воздуха DТs = (Тк – Тs) > (10…15 ) К, а также в случае, если температура воздуха в ресивере Тs превышает температуру Тз.в не менее, чем на 7…10 градусов.
Разность давлений воздуха рк – рs зависит от конструкции охладителя, его загрязненности и расхода воздуха. Гидравлический коэффициент снижения давления воздуха в воздухоохладителе hг.о = рs/рк должен быть не ниже 0,95. Учитывая это условие, следует принимать рк = рs/0,95 Мпа.
Следует определить и коэффициент тепловой эффективности воздухоохладителя hв.о = (Тк – Тs)/(Тк – Тз.в), который согласно требований стандарта должен быть не ниже 0,7. Вместе с тем из условий ограничения площади поверхности теплообмена и габаритов воздухоохладителя, а также предотвращения конденсации водяных паров на поверхностях температура воздуха в ресивере Тs должна находиться в пределах 310…320 К и, по крайней мере, быть на 5 – 10 градусов выше точки росы при заданных давлении наддувочного воздуха и степени влажности.
hво =