Расчет поршневого компрессора: Методические указания к контрольной работе по курсам «Теплотехника» и «Техническая термодинамика и теплотехника»

Страницы работы

13 страниц (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Предназначены для студентов специальностей 130603 «Оборудование нефте – и газопереработки» и 240801 «Машины и аппараты химических производств» всех форм обучения.

Печатается по постановлению редакционно-издательского совета ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет».

Согласовано с научно-информационным отделом.

Рецензент .


Содержание

Введение

1.  Задание на расчетно-графическую работу

2.  Определение параметров воздуха и массовой производительности компрессора

3.  Определение основных размеров цилиндров поршневого компрессора

4.  Построение процесса сжатия газа в первой ступени в p,v-диаграмме

5.  Расчет мощности компрессора

6.  Определение поверхности охлаждения промежуточного охладителя воздуха

7.  Контрольные вопросы

Библиографический список


Введение

Учебной программой для специальности 240801 («Машины и аппараты химических производств») предусмотрено выполнение контрольной работы  (КР) по дисциплине «Техническая термодинамика и теплотехника» - «Расчет поршневого компрессора». Выбор темы обусловлен тем обстоятельством, что потребители сжатого воздуха имеются на любом промышленном предприятии, что вызывает необходимость установки компрессорных агрегатов.

КР преследует следующую основную цель: закрепление знаний по термодинамике компрессорного процесса и освоение расчета поршневых воздушных компрессоров. При выполнении КР обязательным является изучение соответствующих разделов лекционного курса, глав и параграфов базового учебника по теплотехнике.

1 Задание на контрольную работу

Исходные данные для расчета поршневого компрессора приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные для расчета

№ вар.

Конечное давление

Р3, бар

Производительность

V1, м3

Показатель политропы

n

Частота вращения

nк, об/мин

1

2

3

4

5

1

8,0

300

1,20

600

2

8,5

400

1,22

650

3

9,0

500

1,24

700

4

9,5

600

1,26

730

5

10,0

700

1,28

750

6

10,5

800

1,30

800

7

11,0

700

1,28

780

8

11,5

600

1,26

750

9

12,0

500

1,24

600

10

11,5

400

1,22

700

11

11,0

300

1,20

800

12

10,5

400

1,22

620

13

10,0

500

1,24

650

14

9,5

600

1,26

730

15

9,0

700

1,28

750

16

8,5

800

1,30

780

17

8,0

700

1,28

800

18

8,5

600

1,26

850

19

9,0

500

1,24

780

Продолжение таблицы 1

1

2

3

4

5

20

10,0

300

1,20

730

21

10,5

400

1,22

720

22

11,0

450

1,24

700

23

11,5

500

1,26

650

24

12,0

550

1,28

620

25

8,0

600

1,30

600

26

8,5

650

1,28

650

27

9,0

700

1,26

780

28

9,5

750

1,24

800

29

10,0

800

1,22

600

30

10,5

300

1,20

650

31

11,0

350

1,26

680

В двухступенчатом компрессоре простого действия, схема которого представлена на рис.1, воздух сжимается от давления Р1 =1 бар при T=27 °С до конечного давления Р3 (см. табл. 1 ).

1 – цилиндр первой ступени; 2 – цилиндр второй ступени; 3 - промежуточный охладитель воздуха; 4 – коленчатый вал; 5 – шатуны; 6 – штоки; 7 – поршни; 8 - маховик

Рисунок 1 – Схема двухступенчатого поршневого компрессора простого действия


Степень повышения давления в обеих ступенях является одинаковой

,                           (1)

где  - степень повышения давление в ступени.

Стенки цилиндров первой и второй ступеней охлаждаются водой с одной интенсивностью, поэтому процессы сжатия в обеих ступенях происходят по политропе с одинаковым показателем n (см. табл.1).После первой ступени в промежуточном охладителе воздух охлаждается при постоянном давлении Р2 до начальной температуры t1.

Производительность компрессора при параметрах на всасывании (Рl,t1) равна Vj. Частота вращения коленчатого вала nк также приведена в таблице 1. Для рабочего тела (воздуха) показатель политропы следует принимать в пределах    n = 1,24 ÷ 1,26.

В работе требуется определить:

1) давление воздуха после первой ступени Р2 , бар;

2) температуру в конце сжатия в каждой ступени t2 и t3 (по условиям задания t2 = t3);

3) объемный расход сжатого воздуха после первой ступени V2 и после второй ступени V3, м3/ч;

4) массовую производительность сжатого воздуха G, кг/ч;

5) изменение внутренней энергии DU и энтальпии Di в каждой ступени;

6) количество удельной теплоты, отводимой охлаждающей водой от воздуха при сжатии в каждой ступени q, кДж/кг, а также в промежуточном охладителе q¢, кДж/кг, расход охлаждающей воды в рубашки цилиндров Gw, кг/ч и промежуточный охладитель G*, кг/ч, пологая, что вода в них нагревается от t¢w = 10°C на входе до t¢¢w = 20°C на выходе;

7) построить в pv-координатах по точкам графики процесса сжатия по политропе и изотерме для первой ступени с графическим изображением затрачиваемой технической работы;

8) затрачиваемую удельную работу политропного сжатия l, кДж/кг;

9) затрачиваемую удельную работу изотермического сжатия lиз, теоретическую (Nиз) и действительную (Nе) мощность, потребляемую компрессором, если его изотермический КПД hиз = 0,7, а механический КПД hмех = 0,95÷0,98;

10) поверхность охлаждения промежуточного охладителя воздуха при противотоке, принимая коэффициент теплопередачи от воздуха к воде К = 20 Вт/(м2×К).

2 Определение параметров воздуха и массовой производительности компрессора

2.1 Давление за первой ступенью компрессора определяется из соотношения

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Теплотехника
Тип:
Методические указания и пособия
Размер файла:
236 Kb
Скачали:
0