Puterea și eficiența compresorului. Puterea compresorului:
unde # 961; - densitatea gazului care intră în compresor, kg / m3; - livrarea volumetrică a compresorului, m 3 / s; l - funcționarea specifică a procesului compresorului, J / kg; - coeficientul volumetric, ținând cont de pierderea volumului de gaz datorită deversării prin distanțele de etanșare ale compresoarelor; - eficiența mecanică a compresorului, luând în considerare consumul de energie pentru depășirea fricțiunilor mecanice și acționarea mecanismelor auxiliare (pompe de ulei, ventilatoare și pompe de sistem de răcire, dacă sunt antrenate din arborele compresorului).
Valori numerice # 951; o și # 951; m pentru compresoare de diferite tipuri sunt enumerate în secțiunile relevante ale manualului de instruire.
În ceea ce privește eficiența, în locul valorii sale reale, se folosește valoarea obținută la înlocuirea fluxului de lucru real cu una schematizată. Se presupune că procesul de comprimare are loc pe un politop cu exponent constant n:
presupunând că fluxul de gaz este omogen.
Lucrarea specifică de schimbare a presiunii în acest proces
Folosind noțiunea de "caracteristică de comprimare"
obținem următoarele variante ale formulei anterioare:
Funcția auxiliară a două argumente
poate fi determinată de programare (Figura 12.7).
Fig. 12.7. Graficul grafic al funcției auxiliare y (# 949; n)
Indicele politropic n este ales în raport cu procesul actual.
Dacă procesul este aproape de adiabatic, ia n = k. unde k este exponentul adiabatic (pentru un gaz ideal) determinat de compoziția gazului.
Formula (12.23) și formulele pentru determinarea l dau naștere unor expresii pentru munca specifică adiabatică, puterea adiabatică și eficiența adiabatică internă:
Aici, Nc este capacitatea internă a compresorului. În ceea ce privește pompa, aceasta este puterea de interacțiune a corpurilor de lucru cu fluxul de fluid, în acest caz gaz.
Rețineți că, pentru a ține seama de efectul scurgerilor externe cu fluxul de masă asupra eficienței, puterea adiabatică se calculează prin partea "utilă" a debitului de masă la intrarea compresorului:
Dacă neglijăm schimbarea energiei cinetice a gazului, atunci formula de putere adiabatică poate fi reprezentată după cum urmează:
Expresii similare sunt obținute pentru un proces de compresie izotermică, care servește drept referință pentru un astfel de proces real în care temperatura curentă a gazului diferă puțin de cea inițială.
Pentru n = 1 (izotermă a unui gaz ideal), expresia (12.24) conduce la incertitudine. Folosind condiția pentru calculul integratului w1-2. vedem că yu = ln # 949;. Puterea izotermică și eficiența izotermică internă:
În mod similar, pentru alte valori numerice ale n, conceptele de putere politropică și randamentul politropic intern sunt formulate:
Formulele pot fi utilizate:
1) când se testează un compresor de operare în scopul de a-și schimba curba caracteristică;
2) pentru a determina cerințele de putere ale instalației de compresoare proiectate.
În primul caz, debitul de gaz și puterea compresorului sunt măsurate și apoi se calculează această sau acea eficiență. Determinarea valorii n pentru randamentul politropic intern este discutată mai jos. Eficiența relativă 1, în acest caz, este, ca și eficiența internă a pompei, un indicator al modului și, atunci când se compară mașini identice, un criteriu al eficienței costurilor energiei pentru comprimarea gazului în aceleași condiții.
Cu cât procesul real este mai apropiat de referința selectată, cu atât eficacitatea relativă este mai mică decât eficiența internă.
În al doilea caz, puterea internă poate fi calculată după cum urmează:
Varianta formulei este aleasă în funcție de eficiența cunoscută din datele statistice ale testelor compresoarelor de acest tip. Aici, eficiența relativă îndeplinește un rol diferit: serveste ca factor de putere, adică un amendament care ne permite să trecem de la puterea teoretică Nad (sau Nu sau Npol), calculată din condițiile pompării gazului, la puterea internă reală a compresorului.
Momentul pompei - suma puterii interne și puterea de frecare mecanică (pierderile de putere în părțile mașinilor izolate din fluxul de gaz): N = Nk + Nm.
EFICIENȚA MECANICĂ.
Și eficiența termică.
Definiții similare sunt pentru eficiența adiabatică și politropică.
M o n u n a n d e n a n d e n a n c a n c a. unde Nσσπ - capacitatea mecanismelor auxiliare (pompa de ulei, ventilatorul, etc.).
Perfecțiunea procesului compresorului este estimată utilizând eficiența termodinamică relativă - izotermă # 951; din și isentropic # 951;
Dacă procesul politropic real are loc în compresor cu exponentul n la energia specifică l. apoi eficiența izotermă și izentropică
Aici l și l sunt lucrările specifice ale proceselor izoterme și izoentropice, determinate prin formulele (12.13) și (12.15).
Eficiența izotermică # 951; este utilizat pentru a evalua compresoarele cu compresoare intensive răcite cu apă (piston și rotativ). Pentru aceste compresoare, procesul izotermic, care are cea mai mică energie specifică, este cel de referință.
Compresoarele cu răcire neintensivă (centrifugă și axială) sunt estimate utilizând eficiența izentropică # 951; Acest lucru se explică prin faptul că pentru compresoarele de acest tip procesul izentropic este referința, cea mai perfectă.
sens # 951; de la și # 951 și pentru compresoare de diferite tipuri sunt prezentate mai jos.
Se stabilesc relațiile de bază importante în practica de calcul, care se referă la eficiența izoentropică relativă cu parametrii termodinamici ai procesului de frânare.
Din formulele (12.1) și (12.10) rezultă că
Procesul propriu-zis este politropic și pentru el formula (12.17) poate fi scrisă în parametrii de decelerare în condiția q = 0 după cum urmează:
Din aceste relații rezultă că
Formula de calcul al eficienței izotermice relative pentru evaluarea compresoarelor volumetrice în etape cu răcire intensă se obține din (12.15) și (12.25):
Calculul folosind parametrii de frânare aici nu are sens, deoarece la începutul și la sfârșitul procesului de comprimare debitele de gaz sunt nesemnificative.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: