Схема 2-х ступенчатого компрессора

Читайте также:

Двухступенчатый компрессор

Оценка энергопотребления проектируемого поршневого

а. А ь/ а

Двухступенчатого компрессора

Введение

Двухступенчатый компрессор нужен для того чтобы производить стабильный поток сжатого воздуха с давлением от стандартного (1,03 МПа) до высокого (2,4 МПа) при минимальном расходе топлива.

Двухступенчатые компрессоры применяют главным образом в низкотемпературных холодильных установках, когда разность давлений рл-ро превышает 8 - 12 кг. Они всасывает воздух при давлении pt 0 1 МПа и температуре t 20 С и сжимает его до конечного давления р2 - 4 МПа. Между ступенями компрессора установлен промежуточный холодильник, в котором воздух охлаждается при постоянном давлении до начальной температуры. У двухступенчатых компрессоров есть возможностью производить стабильный поток сжатого воздуха с давлением от стандартного (1,03 МПа) до высокого (2,4 МПа) при минимальном расходе топлива.

Схема 2-х ступенчатого компрессора

1- Электродвигатель.

2- Механизм рычажный несущий.

3- Рабочие органы.

4- Механизм зубчатый.

5- Механизм кулачковый.

6- Толкатель.

7- Планетарный редуктор.

Энергопотребление - важнейший показатель работы машин, определяющих как стоимость обработки изделий, так и целесообразность выполнения проекта без изменения условий технического задания. Поэтому подлежит всестороннему анализу на этапе разработки технического предложения. Необходимо определить энергопотребление для поршневого двухступенчатого компрессора, описываемого на рис. 1-1.

Входные данные на проектирование:

1. Производительность Пр (м /час)............ …………………………..3,2

2. Коэффициент производительности л*........ …………………………0,6

3. Диаметр поршня d_n (м)………………………………………………...0,08

4. Ход поршня h₁, (м)……………….………………………………....0,6

5. Ход поршня h₂ (м)…………………………………………………….0,327

6. Избыточное давление в цилиндре I ст. Р _1тах (МПа)……………7,5

7. Избыточное давление в цилиндре II ст. Р ₂_max (МПа)…………..10

Основной расход энергии приходится на установление движения. Работа двигателя

(А _дв.) за один полный цикл установившегося движения расходуется на преодоление сил полезного сопротивления (А_п.с.) и вредного сопротивления (А_в.с.).

А _дв = А_п.с..+ А_в.с.

Т.к. работа потенциальных сил веса, упругости и сил инерции за цикл установившегося движения за цикл равна 0.

Работа сил трения (А_тр = А_в.с) учитываем с помощью циклового КПД:
зацикл А_вс = А_п.с / ῃ

Работу полезных сил (А_п.с) определим, интегрируя диаграммы полезных нагрузок первой и второй ступени А_п.с =

P,МПа P,МПа

S_с,м S_с,м

Рис.1

Построив график полезных сил в функции перемещения рабочего звена (Рис. 1), находим площадь охватываемого этим графиком, и эту площадь приравниваем работе полезных сил, которая равна сумме полезных сил первой и второй ступеней:

А _дв = А_{п.с. 1}+ А_{п.с 2}

А_{п.с. 1}=

Для определения А_{п.с 2} требуется определить диаметр цилиндра второй ступени. Из

закона Бойля-Мариотта известно:

Отсюда:

I ступени Р _изб I - Р _атм I = P _абс. I

II ступени Р_изб II - Р _атм II = Р_д6с II, т.к. давление в цилиндре значительно превышает
атмосферное давление (Р₀ = 1МПа), то избыточное давление в цилиндрах примем за
абсолютное.

Теперь находим А _п.с ₂:

А_{п.с 2}=

А_п.с= А_{п.с. 1}+ А_{п.с 2}= 14323,054

Найдем работу, совершаемую двигателем. Принимая КПД компрессорной установки

(131 стр. 9):

КПД, совершаемое современными двигателями (151 стр. 9):

Работа двигателя определяется по формуле:

А_д.в =

Найдем расход энергии на выпуск единицы продукции (1 сжатого воздуха); а наполнение цилиндра воздухом, поступающим из атмосферы, считается по формуле: