Расчет насосов и компрессоров. К следующей сессии по насосам. Решение Площадь поперечного сечения плунжера f (d)4 (3,140,11)4 0,00949 м
 Скачать 139.37 Kb.
|
|
Задача №4* Подбор компрессора по заданным условиям  Условия: Требуется обеспечить подачу азота Qн в размере 7,2 м3/час с начальным давлением P1 = 0,1 МПа под давлением Р2 = 0,5 МПа. В наличие имеется только одноступенчатый поршневой компрессор двойного действия. Поршень имеет диаметр d равный 80 мм, а длина его хода s составляет 110 мм, при этом объем вредного пространства равен 7% от описываемого поршнем объема. Скорость вращения вала компрессора n составляет 120 об/мин. При расчетах принять показатель политропы m равным 1,3. Задача: Необходимо выяснить, подходит ли имеющийся в наличии компрессор для выполнения поставленной задачи. В случае если компрессор не подходит, рассчитать, насколько необходимо увеличить частоту вращения вала, чтобы его применение стало возможным. Решение: Поскольку объем вредного пространства равен 7% от описываемого поршнем объема, то по определению следует, что величина вредного пространства с равна 0,07. Также предварительно вычислим площадь поперечного сечения поршня F: F = (π · d²)/4 = (3,14 · 0,08²)/4 = 0,005 м2 Для дальнейших расчетов необходимо рассчитать объемный КПД компрессора λ0: λ0 = 1 – с·[(P2/P1)1/m-1] = 1 – 0,04·[(0,5/0,1)1/1,3-1] = 0,9 Зная λ0, далее найдем коэффициент подачи λ: λ = λ0 · (1,01 – 0,02·(P2/P1)) = 0,9 · (1,01 – 0,02·0,5/0,1) = 0,82 Далее становится возможным найти производительность компрессора Q. Поскольку компрессор двойного действия, то коэффициент z будет равен 2: Q = λ · z · F · s · n = 0,82 · 2 · 0,005 · 0,11 · 120 = 0,11 м3/мин Выражая Q в часовом расходе, получим значение Q = 0,11 · 60 = 6,6 м3/час. Поскольку требуемая величина подачи составляет 7,2 м3/час, то можно сделать вывод, что имеющийся в наличии компрессор не способен выполнять поставленную задачу. В таком случае рассчитаем, насколько нужно увеличить число оборотов вала для удовлетворения требованиям применимости. Для этого найдем необходимое число оборотов из соотношения: nн/n = Qн/Q nн = n · Qн/Q = 120 · 7,2/6,6 = 131 В таком случае имеющийся компрессор можно будет применять, если увеличить скорость вращения его вала на 131-120 = 11 об/мин. Варианты решения задачи Таблица 14
Задача №5* Расчет фактической производительности поршневого компрессора  Условия: Дан трехцилиндровый поршневой компрессор двойного действия. Диаметр поршней d равен 120 мм, а величина их хода s составляет 160 мм. Скорость вращения его вала n равна 360 об/мин. В компрессоре происходит сжатие метана от давления P1 = 0,3 мПа до давления P2 = 1,1 мПа. Известно, что объемный коэффициент λ0 равен 0,92. Задача: Необходимо рассчитать фактическую производительность поршневого компрессора. Решение: Предварительно вычислим площадь поперечного сечения поршней компрессора F по формуле: F = (π · d²)/4 = (3,14 · 0,11²)/4 = 0,0094 м2 На основе исходных данных найдем величину коэффициента подачи λ по формуле: λ = λ0 · (1,01 – 0,02 ·(P2/P1)) = 0,92 · (1,01 – 0,02·(0,92/0,25)) = 0,86 Теперь можно воспользоваться формулой для расчета производительности поршневого компрессора: Q = λ · z · F · s · n Здесь z – коэффициент, зависящий от числа всасывающих сторон отдельного поршня. Поскольку данный в условии задачи компрессор двойного действия, то в этом случае величина z равна 2. Кроме того, поскольку в рассматриваемом случае компрессор трехцилиндровый, то есть три цилиндра работают параллельно друг другу, то итоговая суммарная производительность всего компрессора будет в 3 раза выше производительности отдельного поршня, поэтому в расчетную формулу необходимо добавить коэффициент три. Суммируя все вышесказанное, имеем: Q = 3 · λ · z · F · s · n = 3 · 0,86 · 2 · 0,0094 · 0,16 · 374 = 2,9 м3/мин. Итого получим, что производительность рассматриваемого поршневого компрессора составляет 2,9 м3/мин или 174 м3/час. Варианты решения задачи Таблица 15
|