Индицирование ступени поршневого компрессора. Испытание многоступенчатого компрессора высокого давления: Методические указания к лабораторным работам дисциплин "Компрессорные машины", "Машины низкотемпературной техники", страница 9

3.4. Обработка опытных данных

Массовый расход газа через компрессор определяется по перепаду давлений на дифференциальном манометре расходной диаграммы, установленной на всасывающем трубопроводе, или с помощью газового счетчика, смонтированного в нагнетательном тракте компрессора.

Абсолютные давления всасывания и нагнетания в каждой ступени определяются по манометрам с учетом атмосферного давления:

р_i.абс = p_i.ман + р_атм                                         (14)

Отношение давлений по ступеням

                                                (15)

Абсолютная температура газа на всасывании (нагнетании) каждой ступени

Т = t + 273                                              (16)

Электрическая мощность, потребляемая двигателем, определяется по результатам измерения силы тока и напряжения прибором
К-50.

Температурные показатели политропы конечных параметров сжатия (определяются только для установившихся режимов)

                            (17)

Работа l_i (Дж/кг), затрачиваемая на сжатие и перемещение 1 кг идеального газа в i-й ступени, при n = n_T рассчитывается по уравнению:

                              (18)

Количество тепла q (Дж/кг), отводимое от 1 кг газа в цилиндре q_ц.i ступени и в промежуточном холодильнике q_х.i можно определить с помощью диаграммы Т-S или воспользовавшись соотношением:

                  (19)

,                                     (20)

где S = f(p, T) и h = f(p ,T) определены в соответствии с [4].

С другой стороны, при политропном процессе сжатия величина q_ц.i связана с работой ступени уравнением, справедливым для идеального газа:

,                                    (21)

а величина

,                              (22)

где С_р.ср – средняя теплоемкость воздуха, определяемая по [4] при
р = р_нг.i и средней температуре газа в холодильнике:

                                     (23)

Рис. 5. Принципиальная схема 4-х ступенчатого сжатия
в поршневом компрессоре с охлаждением в цилиндрах и холодильниках

По измеренным значениям объёмного расхода газа V(м³/с) на выходе компрессора и вычисленным величинам массового расхода m (кг/с) и удельным политропным работам ступеней определим суммарную мощность компрессора при политропном процессе сжатия:

N_пол.К = m·Σl_i                                           (24)

Отношение полученной мощности N_пол.К к мощности, потребляемой двигателем из электросети N_эл, измеренной по показателям прибора К-50, характеризует потери энергии в механизме движения, вспомогательных устройствах и приводе:

                                            (25)

Рис. 6. Многоступенчатое сжатие в компрессоре
с охлаждением газа в цилиндрах и промежуточных холодильниках.
(Т_вс.ІІ, Т_вс.ІІІ, Т_вс.ІV – принять на 6 градусов выше
температуры охлаждающей воды)

Результаты обработки опытных данных следует представить в табличной форме, сопоставить с паспортными данными и сделать выводы о влиянии конечного давления на производительность многоступенчатого компрессора, затраты мощности и распределение давлений по ступеням.

3.5. Требования к отчету

В отчете необходимо привести схему установки, паспортные данные и схему газового тракта компрессора, кратко сформулировать цель и задачи, решаемые при проведении натурного эксперимента, привести в табличной и графической форме основные результаты, а также пример расчета производительности компрессора на одном из рабочих режимов.