19 Компрессоры

19.11 Компрессор всасывает 100 м³/ч воздуха при давлении р1. Конечное давление воздуха составляет р2. Определить мощность двигателя в кВт для привода компрессора при изотермическом сжатии.

Номер варианта р1, бар р2, бар
1 1 8

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МИИТ


19.12 Определить производительность поршневого компрессора двойного действия, если диаметр поршня Dп, длина хода поршня S, диаметр штока поршня dш, число оборотов в минуту n, давление при входе Рвс при выходе Рнаг, КПД подачи η (табл.6).

Таблица 6

Вариант 11
Dп, мм S, мм dш, мм n, об/мин Рвс, МПа Рнаг, МПа η
600 300 130 375 0,085 0,80 0,92

ВУЗ: ЮУрГУ


19.13 Подобрать вентилятор для обеспечения производительности Q и полное давление P при температуре воздуха t. Привод от асинхронного электродвигателя. Определить мощность двигателя для вентилятора (табл.5).

Таблица 5

Вариант Q, м3/c р, Па t, ºC
11 4,1 700 28

ВУЗ: ЮУрГУ


19.14 (Вариант 1) Смесь газов, заданная массовыми долями, с начальной температурой t1=27ºC сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления р1=0,1 МПа до давления р2. Сжатие может проходить по изотерме, адиабате и политропе с показателем политропы n.

Определить для каждого из трех процессов сжатия конечную температуру t2, отведенное от смеси количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии смеси, а также теоретическую мощность компрессора, если его подача G, кг/ч. Представить сводную таблицу результатов расчетов и изображение процессов сжатия в рυ и Ts- диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 2.

Примечание. Расчет провести без учета зависимости теплоемкости газов от температуры.

Таблица 2

Массовые доли компонентов смеси n p2, МПа G·10-3, кг/ч
СО СО2
0,5 0,5 1,22 1,0 0,4

Ответить на вопросы.

1 В каком из процессов сжатия мощность, затрачиваемая на привод компрессора, будет больше?

2 Какое количество воды необходимо прокачивать через рубашку цилиндра при сжатии газа по изотерме и политропе, если температура воды при этом повышается на 20ºC?

Варианты задачи: 8, 2, 6, 3, 90.


19.15 Определить производительность и температуру газа в конце сжатия одноступенчатого поршневого компрессора, если для подачи в трубопровод аммиака (NH3) под давлением 0,4 МПа требуется 1,0 кВт.

Известно, что в систему охлаждения компрессора отводится 1,0 кВт тепловой энергии.

Начальные параметры газа: абсолютное давление 0,12 МПа, температура t1=20ºC.

Изобразить процесс сжатия в p-υ и T-s координатах.


19.16 (Вариант 18) Определить индикаторную Ni и эффективную Ne мощности (кВт) и производительность V, м³/c одноцилиндрового поршневого компрессора по следующим данным: диаметр цилиндра D, ход поршня S, частота вращения вала компрессора n, среднее индикаторное давление pi, механический КПД компрессора ηм=0,85, коэффициент подачи ηυ=0,75. Параметры выбрать из табл.3.

Таблица 3

D, ммS, ммn, мин-1pi, МПа
2402405000,2


19.17 Воздух с начальной температурой t1 = 27ºС  сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления р1 = 0,1 МПа до давления р2. Сжатие может происходить по изотерме, по адиабате и по политропе (с показателем политропы n).

Определить:

Для каждого из трех процессов сжатия конечную температуру газа t2, отведенную от газа теплоту Q, кВт; изменение внутренней энергии и теоретическую мощность компрессор, если его производительность G. Дать сводную таблицу и изображение процессов в рv — диаграмме.

Таблица 3 – Исходные данные к задаче 3

Последняя

цифра шифра

n Предпоследняя

цифра шифра

р2, МПа 103G, кг/ч
0 1,25 6 0,85 0,9

Указание. Расчет провести без учета зависимости теплоемкости от температуры (c = const).

Ответить на вопрос:

В каком из процессов сжатия мощность, затрачиваемая на привод компрессора, будет больше?


19.18 В компрессоре, производительностью V1, необходимо сжимать газ от атмосферного давления до давления Pk. Температура газа в каждой ступени не должна превышать tmax. Начальная температура газа равна t1. Сжатие политропное, показатель политропы равен n.

Определить минимальное число ступеней компрессора, затрачиваемую мощность, температуру газа после сжатия, расход охлаждающей воды при изменении температуры воды на Δt. Определить также затрачиваемую мощность и температуру газа после сжатия в одноступенчатом компрессоре и при изотермическом сжатии.

Таблица 1

газV1, м3/cрк, барt1, ºCtmax, ºCnΔtв, ºC
гелий0,6170101401,515


19.19 Компрессор всасывает 400 м³/ч воздуха при давлении р1=0,1 МПа и температуре t1=20ºC и сжимает его до давления р2=0,5 МПа.

Определить теоретическую работу компрессора при адиабатном сжатии и температуру воздуха в конце сжатия.

Ответ: L0=81,6·106 Дж/ч, t2=191ºC.


19.20 В идеальный поршневой компрессор поступает М, кг/c воздуха с начальными параметрами р1=0,1 МПа и t1=27ºC. Воздух сжимается до давления p2.

Определить начальный υ1 и конечный υ2 удельные объемы, м³/кг, конечную температуру t2,ºC, изменение энтропии Δs,кДж/(кг·К) , l — удельную работу сжатия, кДж/кг, мощность компрессии, N,кВт а также количество теплоты, участвующее в процессе сжатия Q,кВт и при изобарном охлаждении воздуха в промежуточных охладителях Q0,кВт.

Расчет произвести последовательно для одноступенчатого компрессора с изотермическим, обратимым адиабатным и политропным сжатием, а также для двухступенчатого компрессора с политропным сжатием и промежуточным охлаждением воздуха. Показатель политропы для отдельных ступеней принять одинаковым и равным n.

Дать сводную таблицу результатов. Изобразить в p,υ и T,s  — координатах процессы сжатия.

Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 1.

Таблица 1 — Исходные данные для задачи 1

Вариант n p2, МПа М, кг/c
03 1,21 0,9 0,08

Указание. Расчет провести без учета зависимости теплоемкости воздуха от температуры.

Степень повышения давления в отдельных ступенях двухступенчатого компрессора π принять одинаковой, определяя ее из выражения π=(p2/p1)1/2.

Считать, что охлаждение сжатого воздуха в промежуточном охладителе производится до начальной температуры t1.

Построение в p,υ и T,s  — координатах провести в определенном масштабе с учетом заданных и рассчитанных значений p, υ и T.

Ответить на вопрос

1 Что дает многоступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением по сравнению с одноступенчатым.

Варианты задачи: 44, 36, 26.