Расчет и проектирование поршневых компрессоров и детандеров на нормализованных базах, страница 3

Mвсi=(Пi+1)/6√∆ Nклi

MвсI=(ПI+1)/6√∆ NклI=(3,85+1)/6√0,0162=0,1

MвсII=(ПII+1)/6√∆ NклII=(3,37+1)/6√0,012=0,079

Условные потери в клапанах.

Условная скорость газа в клапанах.

Cкл.i=Мвсi√kRTвсi= (Пi+1)/6 √kRTвсi• ∆ Nклi

Cкл.I=МвсI√kRTвсI= (ПI+1)/6 √kRTвсI• ∆ NклI= 0,1√1,4•287,1•300=35,7м/мин

Cкл.II=МвсII√kRTвсII=(ПI+1)/6√kRTвсII•∆ NклII= 0,079√1,4•287,1•320=28,4м/мин

12Эквивалентное проходное сечение клапанов.

Суммарная эквивалентная площадь сечения щели всасывающих (нагнетательных)клапанов.

Фэкв=Сп•Fп/(М√кRTвс)

Сп -средняя скорость поршня

М-критерий скорости потока газа

Сп =2•Sn•n=2•65•1500•10 ^–3=195м/мин

Fп=πd²/4=3,14•16²/4=200см²

ФэквIвс=3,25•200/(0,173√1,4•287•300)=10,8м²

Клапан комбинированный ленточный, проход через щель двухсторонний.

μщ=0,5-0,65→0,5

fщ=Фэкв/ μщ=10,8/0,5=21,6

т.к. клапан ленточный, то

fщ=zкл•2•2/3•lпл•hкл

lпл=130мм

bпл=7мм

δпл=0,6мм

fщ=5•2•2/3•13•0,25=21,6см

максимальный перепад давлений

∆РmaxI=(PнгI-РвсI)=0,385-0,1=0,285мПа

∆РmaxII=(PнгII-РвсII)=1,3-0,385=0,915мПа

zкл=5вс+5нг

lпл=130мм

 bпл=7мм

 δпл=0,6мм

hпл=2,5мм

12Подбор поршневых колец.

Диаметр цилиндра I ступени=160мм по таблице 2.4

Толщина кольца bк=5,5мм

Высота кольца hк=4,0мм

Диаметр цилиндра II ступени=80мм

Толщина кольца bк=3,0мм

Высота кольца hк=3,0мм

∆РI=(PнгI-Ратм)=0,385-0,1=0,285мПа

∆РII=(PнгII-Ратм)=1,3-0,1=1,2мПа

по графику число колец

zкI=2

zкII=4

13Смазка элементов компрессора.

Лубрикатор(многоплунжерный масляный насос) обеспечивает подачу смазки под давлением на зеркало цилиндра.

Требуемый расход масла:

mцi=2KцπDi(S+Hi)n

Kц=(2-3)10 ^-6   кг/м²

Hi=(zk•hk)

mцI=2KцπDI(S+HI)n=2•2•10^-6 • 3,14• 0,16( 0,065+2•0,004)25=3,75•10^-6кг/м²

mцII=2KцπDII(S+HII)n=2•2•10^-6 • 3,14• 0,08( 0,065+2•0,003)25=1,9•10^-6кг/м²

суммарный расход смазки

mм=∑mцi=mцI+mцII=(3,75+1,9) •10^-6  =5,65•10^-6   кг/м² 

требуемый расход масла в системе циркуляционной  смазки

Nтр=KwNk(1-ηмех)=0,2•11,5(1-0,85)=345Вт

Kw=0,2-0,3-доля суммарной  мощности трения,приходящаяся на механизм  движения

Nт=αmмсм∆t

Сm=1,9кДж/(кг•К)

∆t=(10-15)K

α=0,85-0,9-часть суммарного расхода масла

при Nтр=Nм

массовый расход масла

mм=   KwNk(1-ηмех)/ αсм∆t=345/0,85• 1,9•10³•15=0,0142кг/c

производительность масляного насоса

Vм=Kp(mм/ρм)=1,05(0,0142/900)=16,6•10^-6 м³/с

ρм=900кг/м³

Kp=1,05-1,1 коэффициент резерва.

Давление масла в системе циркуляционной смазки:0,2<Pм<0,4 мПа

Pм^*=(0,6-0,7) мПа

Pм^*> Pм

Nм= Pм^*Vм/ηм=(0,6•10⁶•16,6•10^-6)/0,3=33,2кВт

ηм=0,3-0,6-общий КПД насоса

14 Определение расхода охлаждающего воздуха.

 Суммарное повышение температуры воды в компрессоре

 ∆t_∑=tw2-tw1=417,5-300=117,5

tw2=417,5К

tw1=300К

Абсолютная теплообменная поверхность рубашки цилиндра

Fц=1/2πDSn=2Vh/D=2•0,0014/0,16=0,0175м²

Относительная

Fц= Fц/Vh=2/D=2/0,16=12,5м²

 

Относительная величина отводимой теплоты

Кqi=Qi/Nиндi

Кqi=КQI-0,03(I-1)

КQI=0,18-0,2

КqI=0,18

КqII=КQI-0,03(2-1)=0,15

Требуемый расход воздуха через рубашку цилиндра.

W=KQNинд/(Cw∆t)=0,18•4982/(1,006•10³•2)

Cw=1,006 кДж/кг

∆t =2-3 С