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《壓縮機(jī)的熱力過程》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第九章壓縮機(jī)的熱力過程第一節(jié)單級活塞式壓縮機(jī)的工作原理第二節(jié)單級活塞式壓縮機(jī)所消耗的機(jī)械功和容積效率第三節(jié)雙級活塞式壓縮機(jī)的工作過程第四節(jié)葉輪式壓氣機(jī)工作原理:活塞式、葉輪式和引射式出口壓力:壓氣機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)1。熟練掌握單級活塞式壓縮機(jī)的工作原理、作功分析和容積效率2。熟練掌握雙級活塞式壓縮機(jī)的工作過程和作功分析3。了解葉輪式壓氣機(jī)作功過程及特點基本要求:第一節(jié)單級活塞式壓縮機(jī)的工作原理一、結(jié)構(gòu)簡圖主要部件:1、活塞2、氣缸3、濾清器4、吸、排氣閥5、散熱肋片空氣進(jìn)口排入空氣瓶中pVPb空氣
2、瓶壓力4123V0圖9-1單級活塞式壓縮機(jī)示功圖p21V1-V4V04VVs3二、工作過程1、吸氣過程4-12、壓縮過程1-23、排氣過程2-34、余隙容積內(nèi)壓縮空氣的膨脹過程3-4圖中2-3和4-1不是狀態(tài)變化,而是表示氣缸內(nèi)氣體質(zhì)量的變化。PVTs112’2’2”2”P1P2P2P122圖9-2三種壓縮過程圖示1-2’定溫過程1-2”絕熱過程1-2多變過程第二節(jié)單級活塞式壓縮機(jī)所消耗的機(jī)械功和容積效率圖9-2單級理想壓縮機(jī)p-V圖p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’55”V1定
3、溫多變絕熱一、壓縮機(jī)工作過程的作功分析技術(shù)功壓縮機(jī)所需的功Wc1、可逆定溫壓縮2、可逆絕熱壓縮3、可逆多變壓縮1kg工質(zhì)圖9-2單級理想壓縮機(jī)p-V圖p2pp10V2”V21V2’2”62v432’5’55”V1定溫多變絕熱對壓縮機(jī)而言,示功圖p-V圖所包圍的面積表示壓縮機(jī)的耗功,從p-V圖可以看出定溫壓縮耗功最少,而絕熱壓縮所消耗的機(jī)械功最大。因此對壓縮機(jī)應(yīng)加強(qiáng)冷卻,不僅減少耗功,而且保證潤滑條件。圖9-3有余隙容積壓縮機(jī)示功圖p21V1-V4V04VVs3二、容積效率1、有余隙容積存在時,對W
4、c及供氣量的影響圖9-3有余隙容積壓縮機(jī)示功圖p21V1-V4V04VVs3有余隙容積時,壓縮機(jī)耗功式中,V1-V4=m’v1,m’為有余隙容積時時進(jìn)入氣缸的氣體質(zhì)量壓縮1kg氣體所消耗的功為:無余隙容積時,壓縮1kg氣體所消耗的功為:有余隙容積和無余隙容積時,壓縮1kg氣體所消耗的功是相同的2、容積效率:p21V1-V4V04VVs3容積效率:有效吸氣體積與氣缸工作體積之比。有效吸氣體積:V1-V4氣缸工作體積:Vs=V1-V0?增大時,容積效率降低;?提高時,容積效率也降低。容積效率:稱為壓縮
5、機(jī)的余隙比稱為壓縮機(jī)的增壓比3)對于壓力較高的情況,一般采用雙級壓縮和中間冷卻。VsV0VpV吸p2pb3421圖9-4增壓比對容積效率的影響2’4’3’P2’3”(2”)P2”3、相同的余隙容積,增壓比對容積效率的影響1)???V吸?,?v?,當(dāng)?增加到某一數(shù)值時,V吸=0,?v=0。2)當(dāng)??,p2?,壓縮終溫t2?,為保證潤滑,要求t2<160?C,??7,?=2-6?。一、工作原理及簡圖圖9-5雙級活塞式壓縮機(jī)示意圖冷卻水第三節(jié)雙級活塞式壓縮機(jī)的工作過程p30p2p113’4252’多變過
6、程定溫線3’3二、雙級活塞式理想壓縮機(jī)p-V圖雙級壓縮省功而且壓縮終溫較低,有利于潤滑。單級壓縮:面積012340p1?p3:雙級壓縮:面積0122’3’40pV圖9-6雙級活塞式壓縮機(jī)p-V圖三、雙級活塞式壓縮機(jī)的耗功及最佳增壓比壓縮1kg氣體所消耗的功最有效的冷卻:T2’=T1即p1v1=p2v2’耗功最小,則兩級增壓比應(yīng)相同,這個增壓比稱為最佳增壓比。采用最佳增壓比,且有效冷卻,則各級耗功相同,每一級均為m級壓縮,最佳增壓比為圖9-7雙級壓縮中間冷卻T-s圖p2p3T2p11T1sT3’32
7、’2qLqH采用最佳增壓比進(jìn)行雙級壓縮的優(yōu)點:1、省功2、各缸負(fù)荷均勻3、終溫相同,各缸散熱量相等例9-1某兩級壓縮、中間冷卻的活塞式壓縮機(jī)。每小時吸入p1=0.1Mpa,t1=17℃的空氣108.5kg,可逆多變壓縮到p3=6Mpa。設(shè)各級多變指數(shù)為1.2,試分析這個裝置的工作情況,并與單級多變壓縮(n=1.2)至同樣增壓比時的情況相比較。解單級多變壓縮時排氣溫度為t3=300.79℃單級壓縮時壓縮機(jī)消耗的功率為最佳增壓比各級的排氣溫度為兩級壓縮時壓縮機(jī)消耗的總功率為第四節(jié)葉輪式壓氣機(jī)優(yōu)點:流量
8、大、氣體能無間歇地連續(xù)流進(jìn)流出徑流式(即離心式)軸流式機(jī)械能——?增加動能—??壓力增加葉片擴(kuò)壓管任意工質(zhì)、任意絕熱過程1—2:理想氣體可逆絕熱壓縮TsP1P2121—2’:不可逆絕熱壓縮2’2’TsP1P212理想氣體的焓是溫度的單值函數(shù)qp=?h=T-s圖過程曲線下的面積=面積43254面積432’643456=面積522’65壓縮機(jī)的絕熱效率1—2:可逆絕熱壓縮=面積063452180-面積063180=面積3452131—2’:不可逆絕熱壓縮=面積0634522’90-面積