ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Основные параметры центробежных нагнетателей. Лабораторная работа №1 Козицын. Лабораторная работа 1 на тему Основные параметры центробежных нагнетателей по дисциплине "Технологические установки компрессорных станций"
 Скачать 33.16 Kb.
|
|
\МиНИСТЕРСТВО НАУКИ и высшего образования РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «тюменский индустриальный университет» ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТА КАФЕДРА "ТРАНСПОРТ УГЛЕВОДОРОДНЫХ РЕСУРСОВ" ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 на тему Основные параметры центробежных нагнетателей по дисциплине "Технологические установки компрессорных станций" Выполнил: Козицын Павел группа: СОТб-19-1 Вариант: 5 Проверил: к.т.н., доцент Александров М.А. Тюмень 2022 Цель лабораторной работы Получение навыков расчета основных параметров центробежного нагнетателя. Содержание лабораторной работы 1.Изучение теоретических основ настоящего раздела методических указаний; 2. Изучение экспериментальной установки; 3. Определение основных параметров нагнетателя: а) объёмная производительность на входе; б) объёмная производительность на выходе; в) коммерческая производительность; г) степень сжатия. Массовая и объемная производительности связаны соотношениями:  ;  , (1.1)где ρ1 и ρ2 – плотность газа при условиях на входе и выходе нагнетателя, кг/м3:   (1.2)где R - газовая постоянная, транспортируемого газа, Дж/кг∙К; Z1 иZ2 - коэффициентs сжимаемости газа при условиях всасывания и нагнетания (для идеального газа Z=const=1); Р1и Р2 – давление на входе и выходе, Па; Т1и Т2 – температура газа на входе и выходе, К; R - газовая постоянная, транспортируемого газа, Дж/кг∙К:  (1.3)где Rвозд – газовая постоянная воздуха (Rвозд = 287 Дж/кг∙К); Δ – относительная плотность газа по воздуху. Коммерческая производительность Qк – это объемная производительность на входе нагнетателя приведённая к нормальным условиям (760 мм.рт.ст., 200С):  , (1.4)где ρ0 – плотность газа при нормальных условиях, кг/м3:  (1.5)где ρвозд – плотность воздуха при нормальных условиях (ρвозд=1,205 кг/м3). Степень сжатия нагнетателя:  , (1.6)где Р2 - абсолютное давление на выходе нагнетателя, Па; Р2 - абсолютное давление на входе нагнетателя, Па. Поскольку центробежные нагнетатели являются одновременно гидравлическими машинами и механизмами сжатия газа, то их работа оценивается с помощью нескольких коэффициентов полезного действия: ηпол - политропический (термический) КПД; ηО - объемный КПД; ηМ - механический КПД. С помощью ηпол оценивается совершенство термодинамического процесса сжатия газа в компрессорной машине. С помощью ηО оцениваются объемные потери энергии в нагнетателе, возникающие в результате утечек и протечек газа в уплотнениях. С помощью ηМ оцениваются потери энергии в узлах трения нагнетателей (подшипниках, концевых уплотнителях). Общий КПД нагнетателя равен: η= ηпол × ηО ×ηМ (1.7) Применительно к нагнетателям различают несколько видов мощности: - внутренняя Ni – мощность, затраченная на осуществление внутреннего процесса сжатия газа:  , (1.8)где L – удельная работа по сжатию газа:  , (1.9)где п – показатель политропы. - мощность, требуемая для привода машины N:  . (1.10)Однако чаще используется другое соотношение:  , (1.11)где 0,95 – коэффициент, учитывающий снижение КПД в процессе эксплуатации. Описание экспериментальной установки Экспериментальная установка состоит из центробежного нагнетателя, сжимающего газ с относительной плотностью по воздуху Δ, который в рассматриваемом процессе может приниматься как идеальный. Манометрическое давление на входе и на выходе нагнетателя Р1 и Р2, температура – Т1 и Т2. Утечки газа в компрессоре отсутствуют. Массовая производительность на всасывании равна М1. Ход работы
Газовая постоянная:  Тогда плотность газа равна:   А объемная производительность равна:   Плотность газа при нормальных условиях:  Тогда коммерческая производительность равна:  3. Степень сжатия нагнетателя:  Вывод Мы изучили теоретические основы по данной теме, экспериментальную установка и вычислили основные параметры нагнетателя, таким образом, объёмная производительность на входе Q1 составила 0,233 м3/c, а на выходе Q2 = 0,134 м3/с, коммерческая производительность Qk = 7,04 м3/c, а степень сжатия нагнетателя  – 1,833. |