Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теоретическое и действительное сжатие в компрессоре. Многоступенчатое сжатие.




Понятие теоретического процесса сжатия вводится потому, что реальный процесс является достаточно сложным. В теоретическом процессе принимаются следующие допущения:

1) не учитывается трение поршня;

2) механическое и гидравлическое сопротивления клапанов отсутствуют;

3) нагнетание происходит при постоянном давлении в ресивере;

4) давление и температура всасываемого воздуха не изменяются;

5) в конце сжатия в цилиндре не остаётся воздуха.

Индикаторная диаграмма идеального процесса имеет вид, представленный на рис. 5.6 а.

Из диаграммы следует, что на участке 1 – 2 поршень движется вправо, газ заполняет рабочее пространство цилиндра. Процесс происходит изобарно, то есть, при постоянстве давления всасывания на уровне p1. На участке 2 – 3 происходит начало движения поршня влево со сжатием газа. При этом давление увеличивается по кривой 2 – 3. Вид кривой определяется условиями, при которых происходит сжатие. Возможные варианты представлены на рис. 5.6 б.

Рис. 5.6. Индикаторная диаграмма идеального сжатия

В случае, если обеспечивается идеальное отведение тепла от цилиндра, имеет место изотермическое сжатие (кривая 2 – 3 на рис. 5.6 б). Если тепло, выделяющееся при сжатии, не отводится совсем, происходит адиабатическое сжатие (кривая 2 – 3’ на рис. 5.6 б).

В реальности же, процесс сжатия происходит по политропе (кривая 2 – 3’’ на рис. 5.6 б), которая находится между изотермой и адиабатой. Политропный процесс описывается уравнением: n =const.

где n – показатель политропы, обычно он принимает значения в диапазоне (1,2 1,3).

После достижения давлением в цилиндре значения p2, работа продолжается на участке 3 – 4. На этом участке открыт нагнетательный клапан, а газ изобарно нагнетается в ресивер. Этот процесс продолжается до тех пор, пока поршень цилиндра не придёт в так называемую верхнюю мёртвую точку. Далее начинается обратный ход поршня.

Степенью повышения давления в компрессоре называется отношение давления нагнетания к давлению всасывания:

Действительный процесс сжатия в компрессоре

Действительный процесс работы компрессора отличается от теоретического. Учесть все факторы сложно, поэтому рассмотрим влияние только некоторых из них:

1) Наличие пространства между верхним положением поршня и клапанной крышкой;

2) Сопротивление клапанов при всасывании и нагнетании;

3) Пульсации давления.

Пространство между крайним положением поршня и клапанной крышкой, называемое «вредным» пространством. Это пространство необходимо для того, чтобы не произошло столкновения поршня с клапанами. Из-за наличия «вредного» пространства в конце сжатия под поршнем остаётся определённый объём газа. В результате, при обратном ходе поршня всасывание начнётся не сразу, а лишь после того, как давление в цилиндре снизится до p1. Снижение давления происходит по политропе (линия 2 – 3 на рис. 5.7 а).

Рис. 5.7. Реальная индикаторная диаграмма сжатия

Отношение всасываемого объёма газа к максимальному объёму между поршнем и клапанной крышкой называется объёмным коэффициентом компрессора:

где V’ – всасываемый объём газа; Vh – объём, описываемый поршнем; V0 – объём «вредного» пространства.

Следует отметить, что наличие вредного пространства имеет и положительные стороны. Во-первых, работа клапанов более плавна, во-вторых, при обратном ходе поршня энергия, затраченная на сжатие газа во «вредном» пространстве, возвращается поршню.

И, наконец, из-за наличия вибраций клапанных пружин и пульсаций давления в системе процессы нагнетания и всасывания газа не будут изобарными, то есть линии 1 – 2 и 3 – 4 не будут прямыми. Реальная индикаторная диаграмма работы компрессора представлена на рис. 5.7 в.







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 133. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия