Question

Какой термодинамики процесс присходит в компрессоре при сжатии

Answer 1

Компрессором называется машина, предназначенная для сжатия газа или пара и транспорта его к потребителю. По принципу сжатия рабочего тела в компрессоре эти машины классифицируются на две основные группы: первая — поршневые, винтовые и ротационные, вторая — лопаточные. В первой группе машин сжатие рабочего тела осуществляется путем уменьшения его объема, во второй — путем движения потока по каналам переменного сечения.Задачей термодинамического анализа компрессора является опреде­ление работы, затрачиваемой на сжатие рабочего тела при заданных начальных и конечных параметрах. Так как термодинамические процессы, протекающие в поршневых и ротационных компрессорах, идентичны, то ограничимся рассмотрением работы поршневого компрес­сора.На рис. 1.52 изображены принципиальная схема одноступенчатого поршневого компрессора и так называемая теоретическая индикатор­ная диаграмма, которая показывает зависимость давления рабочего тела в цилиндре от хода поршня в течение одного оборота вала или, что то же, от переменного объема рабочего тела в цилиндре. При движении поршня из крайнего левого положения в правое в цилиндре машины через всасывающий клапан а поступает газ, который при последующем движении поршня справа налево (при закрытых клапанах А и б) сжимается от давления рх до р2. При достижении газом давления р2 откроется выпускной клапан б и тогда при дальнейшем движении поршня справа налево будет происходить процесс вытал­кивания газа из цилиндра компрессора в нагнетательный трубо­провод. Когда поршень придет в крайнее левое положение, откроется впускной клапан и процесс начнется снова. Как следует из описанных процессов, протекающих в цилиндре компрессора, только в процессе сжатия газа (процесс 1—2 на индикаторной диаграмме) масса его остается постоянной; при всасывании газа в цилиндр компрессора (процесс к — 1) объем возрастает от нуля до Кь а в процессе выталкивания (процесс 2-п) уменьшается от V2 до нуля. Этим принципиально отличается индикаторная диаграмма от /w-диаграммы.Теперь определим работу Ц(, которая теоретически затрачивается в компрессоре за один оборот вала, т. е. за один цикл. Очевидно, она равна сумме работ всасывания газа в цилиндр L0 b сжатия его в цилиндре L1>2 И выталкивания газа из цилиндра L2 „, т. е.•^к = -^0,1 + -^1,2 + = — -^тех»Где LTex — техническая работа компрессора;L1>2=^P dJ/<0,Так как Vt > V2; на индикаторной диаграмме работа L1i2 изобразится площадью под кривой процесса 1—2;— Pi DV = р^ > 0,Поскольку теоретически в процессе всасывания давление постоянно; на индикаторной диаграмме работа L0>1 изобразится площадью под прямой к — 1;L2,N=Sl2P2 DV= -P2V2< О,По той же причине на индикаторной диаграмме работа L2>„ изобра­зится площадью под прямой процесса 2-й.На индикаторной диаграмме техническая работа компрессора изобра­зится площадьюLTCX = - пл. KlmOk + пл. 12ст1 + пл. 2пОс2 = + пл. к2пк.Если сжимается в компрессоре идеальный газ, то работа сжатия газа в полптропиом процессе:L = —~(p2F2 - piKj), П — 1