Краткие теоретические сведения

Практическая работа №9

   Тема:  Расчет поршневого компрессора.

Цель: Изучить основные циклы поршневых компрессоров, сформировать умение расчета удельного объема и удельной энтропии перед сжатием, удельного объема, температуры и удельной энтропии сжатого воздуха при изотермическом, политропном и адиабатном сжатии; теоретическую мощность привода компрессора при политропном сжатии.

Оснащение :   Методические указания для выполнения работы. Варианты заданий.

Литература:

1. В. Н. Луканин. Теплотехника. Москва,Высшая Школа, 2009 г

2. Ерофеев В. Л., Семенов П. Д., Пряхин А. С. Теплотехника. Москва, Икц «Академкнига», 2008 г.

3. В. Г. Ерохин, М. Г. Маханько. Сборник задач по основам теплотехники и гидравлики. Москва, Энергия, 1972 г.

Контрольные вопросы:

1. Перечислите холодильные агрегаты и их основные свойства.

2. Назовите основные элементы компрессорной холодильной машины и принципы ее действия.

3. Абсорбционная холодильная установка, ее основные отличия от компрессорной.

4. Устройство, работа и области применения тепловых насосов.

Порядок выполнения работы:

1. Изучаем методические рекомендации к работе.

2. Знакомимся с примерами решения заданий.

3. Выписываем необходимые для решения заданий формулы.

4. В соответствии с вариантом задания производим расчеты.

5. Делаем выводы.

 

Краткие теоретические сведения

Теоретический рабочий процесс одноступенчатого поршневого компрессора рассматривают при следующих допущениях:

– процессы всасывания (заполнения цилиндра) и нагнетания сжатого газа происходят при постоянных давлениях;

– вредное пространство отсутствует, что означает полное вытеснение сжатого газа из цилиндра;

– в ходе процессов в компрессоре отсутствует трение.

В этих условиях удельная работа привода компрессора, кДж/кг, из расчета на сжатие 1 кг газа составляет:

– при изотермическом сжатии

,                                          (4.1)

где  – начальная температура газа (перед сжатием);  и  – давления газа вначале и после сжатия;

– при адиабатном сжатии

;                                  (4.2)

;                                     (4.2а)

– при политропном сжатии

 

;                                 (4.3)

.                                   (4.3а)

 

Параметры сжатого воздуха рассчитывают по уравнениям, приведенным в разделе 3.

Теоретическая мощность привода компрессора, кВт,

,                                               (4.4)

где  – массовый расход газа, кг/с.

Количество отводимой в процессах сжатия теплоты вычисляют, используя зависимости в разделах 2 и 3.

Удельную энтропию идеального газа, кДж/(кг^.К), отсчитывают от состояния при нормальных условиях ( = 101,3 кПа, = 0 ⁰С)

,                                  (4.5)

где  – изобарная удельная теплоемкость, кДж/(кг К);  – удельная газовая постоянная, кДж/(кг^.К).

Многоступенчатое сжатие используют для достижения заданного давления сжатого газа. При этом принимают одинаковыми степени повышения давления в каждой из ступеней. После каждой ступени предусматривают охлаждение сжатого газа в изобарном процессе.