Расчёт производительности двухступенчатого поршневого компрессора

Индикаторная диаграмма процесса сжатия воздуха в компрессоре при двухступенчатом сжатии с промежуточным охлаждением

Цель работы: экспериментальная запись диаграммы процесса двухступенчатого сжатия воздуха в компрессоре, сопоставление полученных данных с теоретическими сведениями.

Теоретические сведения

Теоретическая диаграмма процесса работы двухступенчатого компрессора показана на рисунке 3.1. Поскольку в конструкции компрессора всегда присутствует некоторый объем газа, который не вытесняется из поршневой полости, то процесс работы состоит из двух изобарных процессов и двух политропных. В случае высокой частоты работы компрессора (быстрого сжатия газа в поршневой полости) политропные процессы близки к адиабатическим. Объем камеры, из которого не вытесняется газ (вредный объем) обозначен V_ВР. Объем камеры, из которого вытесняется газ за один полный ход поршня, обозначен Vx. Давление нагнетания обозначено Р_Н, давление всасывания - Р_ВС, индексы «1» и «2» относятся к первой и второй ступеням компрессора, соответственно.

Рисунок 3.1. Диаграмма процесса работы

Геометрические характеристики рабочей камеры первой ступени имеют следующие значения: =32,8 см³, = 649,4 см³, второй ступени: =9,6 см³, 159,3 см³.

Работа с ТЦПМ

Последовательность выполнения

1. Включить электропитание стенда тумблером «Питание системы управления». Включить ноутбук.

2. Запустить программу «ТЦПМ измерения».

3. Перевести ручку трехходового крана КР1 в положение «вниз», закрыть кран КР2, закрыть кран КР3.

4. Включить приводной двигатель компрессора.

5. Установить частоту питания электродвигателя вращая ручку потенциометра на панели управления частотным преобразователем равной 50 Гц.

6. В программе «ТЦПМ измерения» выбрать подпункт «Индикаторные диаграммы», установить флажки «Первая ступень» и «Вторая ступень».

7. Регулируя дроссель ДР установить давление в ресивере равным 200250 кПа.

8. Записать в таблицу 3.1 значение давления в ресивере Р_Р, частоты вращения вала компрессора n_К, подачи компрессора Q, сохранить индикаторную диаграмму в файл, имя файла записать в таблицу 3.1.

9. Повторить действия по п. 7 и 8 для следующих значений давления в ресивере: 300-350 кПа, 400-450кПа, 500-550кПа, 600-650кПа, 750-800кПа.

10. Полностью открыть дроссель ДР.

11. Установить частоту питания электродвигателя вращая ручку потенциометра на панели управления частотным преобразователем равной 35 Гц.

12. Повторить действия по п. 7-10.

13. Выключить приводной электродвигатель компрессора.

14. Закрыть программу «ТЦПМ измерения».

15. Выключить питание системы управления стенда и ноутбук.

16. Рассчитать по имеющимся геометрическим характеристикам рабочей камеры параметры теоретического цикла работы компрессора для всех измеренных режимов.

17. Сравнить полученные экспериментальные результаты с расчетными. Сделать выводы.

Таблица 3.1. Результаты измерений

№	Р_Р, кПа	n_К, об/мин	Q, л/мин	Имя файла

Расчёт производительности двухступенчатого поршневого компрессора

Рисунок 3.2. Многоступенчатый поршневой компрессор

Условия: В наличии имеется двухступенчатый поршневой компрессор простого действия. Поршень ступени низкого давления имеет диаметр d_н = 100 мм, а его ход s_н равен 125 мм. Диаметр поршня высокого давления d_в равен 80 мм при величине хода s_в = 125 мм. Скорость вращения вала n составляет 360 об/мин. Известно, что коэффициент подачи компрессора λ составляет 0,85.

Задача: Необходимо рассчитать производительность компрессора.

Решение: В случае многоступенчатых поршневых компрессоров для расчетных зависимостей используются данные ступени низкого давления, так как именно на ней происходит первичный всос газа, определяющий производительность компрессора в целом. При расчете производительности данные последующих ступеней не используются, так как на них не происходит дополнительного всоса сжимаемого газа. Отсюда следует, что для решения данной задачи достаточно знать диаметр d_н и ход поршня s_н ступени низкого давления.

Вычислим площадь поперечного сечения поршня ступени низкого давления:

F_н = (π · d_н²)/4 = (3,14 · 0,1²)/4 = 0,00785 м²

Рассматриваемый компрессор не является многопоршневым и имеет простой тип действия (величина z = 1), отсюда следует, что конечный вид формулы расчета производительности в конкретном случае будет иметь вид:

Q = λ · F_н · s_н · n = 0,85 · 0,00785 · 0,125 · 360 = 0,3 м³/мин

Получим, что производительность данного поршневого компрессора составляет 0,3 м³/мин или, при пересчете на часовой расход, 18 м³/час.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 1146; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!