Схема 2-х ступенчатого компрессора

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 Схема 2-х ступенчатого компрессора 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 dn (м)………………………………………………...0,08

4. Ход поршня h 1, (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 2max (МПа)…………..10

Основной Схема 2-х ступенчатого компрессора расход энергии приходится на установление движения. Работа двигателя

(А дв.) за один полный цикл установившегося движения расходуется на преодоление сил полезного сопротивления (Ап.с.) и вредного сопротивления (Ав.с. ).

Адв = Ап.с..+ Ав.с.

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

Работа сил трения (Атр = Ав.с) учитываем с помощью циклового КПД :
зацикл Авс = Ап.с / ῃ

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

P,МПа P,МПа

Sс ,м Sс ,м

Рис.1

Построив график полезных сил в функции перемещения рабочего звена (Рис Схема 2-х ступенчатого компрессора. 1), находим площадь охватываемого этим графиком, и эту площадь приравниваем работе полезных сил, которая равна сумме полезных сил первой и второй ступеней:

Адв = Ап.с. 1+ Ап.с 2

Ап.с. 1 =

Для определения Ап.с 2 требуется определить диаметр цилиндра второй ступени. Из

закона Бойля-Мариотта известно:

Отсюда:

I ступени Ризб I - Р атм I = P абс. I



II ступени Ризб II - Р атм II = Рд6с 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 :

Ап.с 2 =

Ап.с = Ап.с. 1+ Ап.с 2 = 14323,054

Найдем работу, совершаемую двигателем. Принимая КПД Схема 2-х ступенчатого компрессора компрессорной установки

(131 стр. 9):

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

Работа двигателя определяется по формуле:

Ад.в =

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

где - коэффициент наполнения, который равен а = 0,95 (см. 141 стр. 97).

Цикловую производительность компрессора (объем сжатого воздуха, производимого за один цикл работы) найдем, приближенно, по закону Бойля-Мариотта:

где и из диаграмм полезных нагрузок (рис. 1).

Число циклов компрессора для выпуска 1 сжатого воздуха:

:

Работа, произведенная двигателем компрессора за этот период:

кДж/

Энергия, потребляемая компрессорной установкой из питающей сети:

Время, необходимое для производства 1 сжатого воздуха:

t=1/Пр=1/3,2=18,75 мин/


documentavqepbt.html
documentavqewmb.html
documentavqfdwj.html
documentavqflgr.html
documentavqfsqz.html
Документ Схема 2-х ступенчатого компрессора