Задача 2. Центробежный одноступенчатый неохлаждаемый компрессор типа ТКФ–125 при работе на

Центробежный одноступенчатый неохлаждаемый компрессор типа ТКФ–125 при работе на фреоне R – 12 и частоте вращения вала обеспечивает конечное давление и объемную подачу , отнесенную к начальной температуре и давлению .

Определить подачу и конечное давление , если частота вращения будет равна . Рассчитать конечное давление при частоте вращения , если сжимаемой средой будет фреон R – 142, а всасывание происходит при начальной температуре и давлении .

	16000 м^-1
	14˚С	Т1с=273 + 14 = 287 К
	0,25 МПа
k =	1,14

Дано:

Решение

Приведенный метод расчета является приближенным и основан на некоторых допущениях [1, с.313]:

1. Вследствие больших скоростей газа в проточной полости компрессора значения Re высоки и режимы движения лежат в области автомодельности.
2. Число Маха существенно ниже критического, и влияние его при переходе от одного режима к другому не проявляется.
З. Параллелограммы скоростей при разных режимах остаются геометрически подобными (сохраняются кинематическое подобие).
4. КПД компрессора в подобных режимах остаются постоянными.
5. Охлаждение компрессора неинтенсивное, и процесс сжатия близок к изоэнтропному.
Расчет характеристик при изменении частоты вращения.

Объемная подача компрессора определяется по уравнению неразрывности значением абсолютной скорости, которая по условию кинематического подобия пропорциональна окружной скорости и, следовательно, частоте вращения. Поэтому при небольших степенях сжатия для пересчета подачи можно пользоваться обычной формулой пропорциональности.

V_b = V_a*(n_b/n_a) = 0,72*(16000/15000) = 0,768 м³/с

Из уравнения энергетического баланса компрессорного процесса следует, что в изоэнтропийном процессе:

Степень повышения давления определим по формуле:

ε_a = p_a/p_1a = 0,97/0,3 = 3,23

Для двух частот вращения, заданной и назначенной для пересчета , может быть принята следующая зависимость:

Следовательно, степень повышения давления при частоте вращения :

ε_b = [1 + (n_b/n_a)² (ε_a^(k-1)/k - 1)]^k/(k-1) =

= [1 + (16000/15000)² (3,23^{(1,14-1)/1,14} - 1)]^{1,14-(1,14-1)}=1,176

Конечное давление :

p_b = p_1a* ε_b = 0,3*1,176 = 0,3528 МПа

Расчет при изменении физических свойств газа.

Центробежный одноступенчатый неохлаждаемый компрессор типа ТКФ–125 работает на фреоне R – 12. Необходимо рассчитать характеристики на фреон R – 142.

Степень повышения давления при изменении свойств:

ε_с = [1+(R_bT_1а/T_1сR_c)(ε_а^(k-1)/k -1)]^(k-1)/k =

= [1+(68,8*275)/(82,7*287)*(3,23^{(1,14-1)/1,14}-1)]^{(1,14-1)/1,14} = 1,92

Определим конечное давление:

p_c = p_1с* ε_с = 0,25*1,92 = 0,48 МПА

Ответ: объемная подача V_b при частоте вращения 16 000 мин^-1 равна 0,768 м³/с; конечное давление p_b при частоте вращения 17 000 ^мин-1 равно 0,3528 МПА; конечное давление при замене фреона и изменении условий всасывания р_с равно 0,48 МПА.

Дата добавления: 2015-07-14