Распределение повышения давления по ступеням.

Распределение повышения давления по ступеням.

 

Общее номинальное относительное повышение давления компрессором подсчитываем по уравнению

 

 

Выбираем число ступеней сжатия:

 

 

Номинальное относительное повышение давления во всех ступенях принимаем одинаковым:

 

 

Номинальное давление всасывания во II ступень

 

 МПа

 

Относительные потери давления на всасывании I ступени

 

 

Где А-коэффициент, учитывающий совершенство компрессора; А=2,66

 

Относительные потери давления во всасывающих клапанах II ступени

 

 

Относительные потери давления на нагнетании (нагнетательных клапанах и межступенчатом охладителе воздуха) I ступени.

 

 

Относительные потери давления на нагнетании II ступени определяем без учета концевого охладителя в предположении, что потери происходят только в нагнетательных клапанах. Предполагая по аналогии со всасывающими клапанами, на которые приходится 0,3 , что в нагнетательных клапанах относительные потери давления равны 0,3  получим

 

 

Усредненные давления  и

 

 МПа

 МПа

 МПа

 МПа

 

Результаты расчетов сведем в таблицу 1

Усредненные давления всасывания и нагнетания

Параметр

I ступень

II ступень

Номинальное давление, МПа:
всасывания	0,1	0,3
нагнетания	0,3	0,9
Усредненное давление в цилиндре, МПа:
всасывания	0,0955	0,29
нагнетания	0,324	0,929
Относительное повышение давления в цилиндре	3,39	3,18

 

Определение коэффициента подачи

 

Составляющие коэффициента подачи определяем следующим образом. Задаемся в соответствии с рекомендациями коэффициентами: дросселирования , подогрева , плотности . Объемный коэффициент  подсчитываем по формуле

 

 

Задаемся значением относительного объема = 0,1 для обеих ступеней. Значение показателя политропы m = 1,2.

Коэффициенты подачи ступеней находим по уравнению

 

 

Результаты расчетов сводим в таблице 2.

Коэффициент подачи и его составляющие

Коэффициент подачи и его составляющие

I ступень

II ступень

	0,754	0,78
	0,835	0,846
	0,96	0,98
	0,96	0,97
	0,98	0,97

 

Основные размеры и параметры ступеней компрессора

Параметр

I ступень

II ступень

Число цилиндров	1	1
Диаметр цилиндра D, м	0,29	0,17
Площадь поршня  м²	0,06	0,0227
Ход поршня , м	0,126	0,126
Частота вращения вала , 1/с	16	16
Объем описываемый поршнем,
м³/с	0,1332	0,0457
л/с	133,2	45,7

 

Определение температуры нагнетателя.

 

Принимая, что сжатие воздуха происходит по адиабате (к = 1,4), находим температуру нагнетания

 

 

 

Расчет сведен в табл. 4.

К определению температуры нагнетания

Параметр

I ступень

II ступень

, K	298	308
	3,39	3,18
	1,42	1,39
, K	423,2	428,8

Допустимой является температура нагнетания до 454 К.

 

Подбор пружин клапанов

 

Из уравнения неразрывности  найдем скорректированное значение эквивалентной скорости газа в клапане

 

 

Скорость звука

 

 

 

Скорректированное значение критерия скорости газа в клапане

 

 

Из рис 6.17 по известному скорректированному значению критерия скорости F находим максимальное значение относительной потери давления в клапане æ  в теоретическом случае.æ

Задаемся отношением θ= æ / æ

По известным значениям и найдем минимальное значение относительного перепада давления в клапане, необходимого для преодоления силы упругости пружины в полностью открытом клапане

 

æ = θ æ

 

Минимальный перепад давления, необходимый для полного открытия клапана

 

 æ .

 

Находим отношение полной высоты подъема пластины к ширине прохода в щелиh/b. Значения h и b приведены в приложениях.

На основании полученного значения отношения h/b из рис 6.25. находим коэффициент давления потока .

Рассчитываем приведенную силу упругости пружины

 

 

Округляем значение приведенной силы упругости пружины до ближайшего номинального значения .

Определяем силу давления пружины на пластину клапана

 

 

Расчет сводим в табл.6

К расчету пружины клапана.

Параметр	I ступень		II ступень
	всасывающие клапана	нагнетательные клапаны	всасывающие клапаны	нагнетательные клапаны

, м/с	72,3	90,4	77,5	92,4
, м/с	346	412,5	352	415
F	0,209	0,219	0,22	0,223
æ	0,09	0,1	0,08	0,11
θ	0,2	0,2	0,2	0,2
æ	0,018	0,02	0,016	0,022
, Н/м²	1800	6000	5400	19800
h/b	0,333	0,313	0,357	0,416
	1,26	1,25	1,27	1,28
, H/м²	2268	7500	6858	25344
, H/м²	2750	8000	8000	30000
, H	14,0	36,0	25,8	74,1

 

Распределение повышения давления по ступеням.

 

Общее номинальное относительное повышение давления компрессором подсчитываем по уравнению

 

 

Выбираем число ступеней сжатия:

 

 

Номинальное относительное повышение давления во всех ступенях принимаем одинаковым:

 

 

Номинальное давление всасывания во II ступень

 

 МПа

 

Относительные потери давления на всасывании I ступени

 

 

Где А-коэффициент, учитывающий совершенство компрессора; А=2,66

 

Относительные потери давления во всасывающих клапанах II ступени

 

 

Относительные потери давления на нагнетании (нагнетательных клапанах и межступенчатом охладителе воздуха) I ступени.

 

 

Относительные потери давления на нагнетании II ступени определяем без учета концевого охладителя в предположении, что потери происходят только в нагнетательных клапанах. Предполагая по аналогии со всасывающими клапанами, на которые приходится 0,3 , что в нагнетательных клапанах относительные потери давления равны 0,3  получим

 

 

Усредненные давления  и

 

 МПа

 МПа

 МПа

 МПа

 

Результаты расчетов сведем в таблицу 1