РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ РОБОЧИХ ПАРАМЕТРІВ КОМПРЕСОРНИХ УСТАНОВОК

Одним з головних технічних показників компресорного обладнання є продуктивність, котра характеризує здатність компресору нагнітати певний об’єм газу за одиницю часу.

Розрізняють об'ємну і масову подачі компресора, котрі визначаються, відповідно, як відношення об’єму або маси газу на вході в компресор або ж виході з нього до одиниці часу, протягом якої вони нагнітаються.

Об'ємна подача газу на виході з компресора приводиться до стандартних умов: до температури 293,15 ⁰К (20 °С), тиску 101325 Па.

Подача однопоршневого компресора визначається з виразу (рисунок 2.3.1):

, (2.3.1)

де – коефіцієнт подачі;

– об¢єм, описуваний поршнем при русі в одну сторону, м³;

п – число подвійних ходів поршня в одиницю часу, хв^-1.

Коефіцієнт подачі залежить від декількох факторів

(2.3.2)

де – об'ємний коефіцієнт;

– коефіцієнт герметичності;

– температурний коефіцієнт;

– коефіцієнт тиску.

Об'ємний коефіцієнт показує, наскільки повно використовується робочий обсяг циліндра компресора (враховує обсяг шкідливого простору):

. (2.3.3)

Приймаємо умовно і , тобто спрощуємо індикаторну діаграму на рисунку 2.3.8. З індикаторної діаграми:

(2.3.4)

Обсяг визначається з рівняння:

(2.3.5)

тут n – показник еквівалентної політропи.

Тоді

(2.3.6)

та

. (2.3.7)

де – відносний об¢єм шкідливого простору;

= 0,95-0,98 – коефіцієнт герметичності;

– температурний коефіцієнт;

(2.3.8)

де – температура газу на початку всмоктування;

– температура газу в кінці всмоктування.

=0,95-0,98 – коефіцієнт тиску, що враховує зменшення тиску в циліндрі компресора при всмоктуванні.

Потужність N, кВт, споживана компресором, складається з індикаторної потужності , що визначається з площі індикаторної діаграми робочого процесу, потужностей, витрачуваних на механічні втрати в самому компресорі і передачах (пасова передача, редуктор і т.п.) від приводного двигуна до компресора – , а також потужності, витрачуваної на привід допоміжних механізмів (наприклад, масляного насоса)

. (2.3.9)

Індикаторна потужність, витрачувана на стискання газу, визначається з формули

, (2.3.10)

де t – час роботи.

Робота залежить від характеру процесу стиску (адіабатичний, політропний або ізотермічний).

Індикаторна потужність багатоступінчастого компресора визначається як сума індикаторних потужностей всіх ступенів компресора.

Потужність , витрачувана на механічні втрати в компресорі, складається з втрат потужності в опорах ковзання або кочення, у місцях тертя ущільнюючих пристроїв і в поршнях.

Втрати потужності в компресорі враховуються механічним ККД

, (2.3.11)

Механічний к. к. д. дорівнює:

а) =0,90 – 0,93 – у вертикальних компресорів;

б) =0,88 – 0,92 – у горизонтальних компресорів;

в) =0,80 – 0,85 – у невеликих швидкохідних компресорів.

Втрати потужності в передачах враховуються механічним ККД :

. (2.3.12)

Механічний ККД дорівнює:

а) = 0,90 – 0,95 для пасової передачі;

б) = 0,85 – 0,92 – для зубчастої.

Потужність, що витрачається на привід допоміжних механізмів визначається в залежності від типу механізмів:

(2.3.13)

звідки:

(2.3.14)

В компресорних установках, схеми яких передбачають конструктивне об'єднання компресора з приводним двигуном, визначити механічні втрати у компресорі окремо від загальних втрат потужності дуже складно. Механічні втрати для таких компресорів враховуються сукупним механічним ККД, який визначається як:

(2.3.15)

Механічний ККД газомотокомпресору =0,80 – 0,86, вільнопоршневого дизель-компресора =0,92 – 0,96

Потужність привідного двигуна, з метою уникання перевантажень, обирається з запасом і перевищує потужність компресора на 10-12%.

Наприклад, для стаціонарних повітряних поршневих двоступінчастих компресорів загального призначення встановлюються наступні питомі потужності в залежності від подачі компресора (за ГОСТ 23680–79):

Таблиця 2.3.1 – Значення питомих потужностей залежно від подачі

Перші три значення відносяться до компресорів з повітряним охолодженням, інші значення – до компресорів з водяним охолодженням.

Поиск по сайту: