Общие сведения. Компрессор – это машина для сжатия и подачи газов и паров

Компрессор – это машина для сжатия и подачи газов и паров. Компрессоры применяются в наддуве дизелей, в пневматическом приводе тормозов тракторов и автомобилей, в приводе пневмоинструментов, в холодильных установках, в газотурбинах и реактивных двигателях, в строительстве, металлургии, нефтехимии и других отраслях производства.

Рассмотрим процессы в одноступенчатом поршневом компрессоре (рисунок 1).

В теоретическом компрессоре принимаются следующие упрощения:

- вытеснение газов из цилиндров происходит полное, при этом отсутствует зазор между поршнем и головкой цилиндра и не остается «вредного» объема (V_о=0);

- нет потерь давления в клапанах, процессы всасывания и нагнетания идут по линии 4-1 и 2-3;

- утечки через зазоры и силы трения отсутствуют.

В теоретическом компрессоре без охлаждения цилиндра процесс сжатия протекает по адиабате 1-2’. При идеальном охлаждении цилиндра - по изотерме 1-2’’. Обычно цилиндр охлаждается потоком воздуха или воды, тогда процесс сжатия протекает по политропе 1-2.

На приводе компрессора при политропном сжатии затрачивается работа W (заштрихованная площадь диаграммы). Минимальная работа затрачивается при изотермическом сжатии (1-2’’). Максимальная - при адиабатном сжатии (1-2’).

В некоторых случаях, например, при наддуве автотракторных дизелей турбокомпрессором, не имеющим специального охлаждения, в компрессоре воздух подогревается теплотой отработавших газов и показатель сжатия (1-5) больше, чем показатель адиабаты (n>1).

Работу на привод теоретического компрессора можно определить (рисунок 1.1 б)

(1.1)

Рисунок 1 Схема (а), диаграммы теоретического (б) и реального (в) поршневого компрессора

После преобразования формулы (1.1) для политропного сжатия

. (1.2)

для адиабатного сжатия

. (1.3)

для изотермического сжатия

. (1.4)

В реальном компрессоре между поршнем и головкой цилиндра имеется зазор, в котором остается «вредный» объем сжатого газа (рисунок 1 в). V₀=4…10% от рабочего объема V_в. Расширение газа, оставшегося во «вредном» объеме (процесс АВ) уменьшает объем впускаемого газа до величины V_вс. Утечки газов через зазоры уменьшают подачу компрессора.

Коэффициентом наполнения (подачи) называется отношение объема поступившего газа к рабочему объему цилиндра

(1.5)

Для поршневых компрессоров h_v=0,65…0,85.

Объемная подача (V₁) компрессора оценивается по объему газа, которая подается в ресивер (потребителю) за единицу времени и приведен к параметрам на впуске.

Массовая подача газа на впуске и нагнетании (если пренебречь утечками через зазор поршень – цилиндр) определяется

, (1.6)

где P₁ – давление на впуске, Па;

R – газовая постоянная, Дж/(кг×К);

T₁ – температура на впуске, К.

Качественной характеристикой компрессора является степень повышения давления b=Р₂/Р_{1 .}

Для одноступенчатого поршневого компрессора b =4…8.

Дата добавления: 2015-12-07