С учетом уравнения (3.19) можно заключить, что работа, затраченная

На привод компрессора, численно равна работе процесса сжатия газа до р2 и

графически изображается площадью, заключенной __________между линией 1 _ 2 и

осью ординат. Эта работа максимальна для адиабатного процесса (пл. p2 −

_ 2′ _ 1_ p1) и минимальна – для изотермического (пл. p2 _ 2″ _ 1 _ p1),

Который, следовательно, является наиболее экономичным. На практике

Осуществить изотермический процесс невозможно, поэтому используют

политропный процесс (пл. p2 _ 2 _ 1 _ p1) с показателем политропы, (n ≈

1,2), близким к единице, (при n = 1 – изотерма).

Таким образом, чтобы уменьшить работу сжатия, необходимо процесс при-

Близить к изотермическому процессу, для этого требуется отводить теплоту

От сжимаемого газа в цилиндре компрессора. Последнее достигается путем

Охлаждения наружной поверхности цилиндра водой, которая протекает через

Рубашку компрессора, образуемую полыми стенками цилиндра. Охлаждение

Дает возможность сжимать газ до более высоких давлений. У компрессоров

Малой производительности при небольших давлениях сжатого газа стенки

Цилиндра делают ребристыми. Ребра обдуваются воздухом, что способствует

Охлаждению стенок цилиндра.

Из выше сказанного следует, что работа, расходуемая на привод ком-

Прессора, зависит от типа процесса сжатия газа.

При изотермическом процессе (1 – 2″), с учетом уравнений (2.8) и

(3.19), имеем (при условии p1 v1 = p2 v2):

1 1

К 1 1 2 2 1 1 ln ln ln

p

p

RT

p

p

P v

p

p

l = p v − p v − p v = − = − (3.20)

При адиабатном процессе работа, затрачиваемая на привод компрес-

сора, с учетом уравнений (2.13) и (3.19), определяется выражением:

⎟⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛

⎟⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛

−

−

− =

−

= − −

к 1 1 2 2 1 1 2 2 γ 1 1 1 2 2

γ

γ 1

L p v p v 1 p v p v p v p v , (3.21)

С учетом (2.13): ⎟⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛

−

−

=

ад γ 1 1 1 2 2

l 1 p v p v и lк = γ lад. (3.22)

Следовательно, суммарная работа, расходуемая на привод компрессора

в γ раз больше работы адиабатного процесса.

Аналогично при политропном процессе работа компрессора, с учетом

уравнений (2.15) и (3.19), равна:

⎟ ⎟ ⎟

⎠

⎞

⎜ ⎜ ⎜

⎝

⎛

⎟⎠ ⎞

⎜⎝ ⎛

−

−

− =

−

=

1 1

2 2

К 1 1 2 2 1 1 1

P v

P v

P v

n

P v p v n

n

L n . (3.23)

Из уравнений политропы и Клайперона имеем: n

p

p

v

v

−

⎟ ⎟

⎠

⎞

⎜ ⎜

⎝

⎛

= и p1v1 = RT1,

поэтому для уравнения (3.23) окончательно получим:

⎥ ⎥ ⎥ ⎥

⎦

⎤

⎢ ⎢ ⎢ ⎢

⎣

⎡

⎟ ⎟ ⎟ ⎟

⎠

⎞

⎜ ⎜ ⎜ ⎜

⎝

⎛ −

⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟

⎠

⎞

⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜ ⎜

⎝

⎛ −

−

−

= −

⎟ ⎟

⎠

⎞

⎜ ⎜

⎝

⎛

− ⋅

−

= 1 1 1

1 2

К 1 1

n

n

n

p

p

n

NRT

p

p

p

p

P v

n

L n (3.24)

Сопоставление уравнений (3.20) и (3.24) показывает, что работа поли-

Тропного процесса больше работы изотермического процесса.

Действительная диаграмма одноступенчатого компрессора отличается

От теоретической прежде всего наличием потерь на дросселирование в

Впускном и нагнетательном клапанах. Вследствие этого всасывание происхо-

дит при давлении газа в цилиндре, меньшем __________давления среды, из которой

Происходит всасывание, а нагнетание происходит при давлении, большем,

Чем давление в нагнетательном трубопроводе. Эти потери возрастают с

Увеличением числа оборотов компрессора.

Кроме того, в реальном компрессоре между крышкой цилиндра и

Поршнем в его крайнем положении при выталкивании сжатого газа остается

некоторый свободный объем, который составляет 4_10% от рабочего объема

Цилиндра компрессора, что снижает КПД компрессора. Снижение КПД

Обусловлено также нагревом газа при сжатии газа.

Анализ высокотемпературных тепловыделяющих и

Теплоиспользующих установок.

Способы нагревания и охлаждения

Способы нагревания и нагревающие агенты

Нагревание газов и жидкостей происходит за счет теплообмена их с

Нагревающими агентами (теплоносителями), имеющими более высокую

Температуру, чем нагреваемые вещества, и отдающими им теплоту. Процесс

Нагревания осуществляется также с помощью электрической энергии.

В качестве нагревающих сред используются топочные газы, водяной

пар, горячая вода, органические жидкости и их пары, минеральные __________масла и

Др.

Выбор теплоносителя зависит от требуемой температуры, способности

Теплоносителя передать нужное количество теплоты при относительно

Небольшом расходе, а также от свойств теплоносителя (токсичности, агрес-

Сивности, термической стойкости и др.) и его стоимости.

На многих технических производствах экономически целесообразно

Использовать в качестве нагревающих агентов теплоту отработанных тепло-

Носителей: пара, конденсата, газа, жидкостей, а также тепловую энергию

Продуктов производства.

При проведении процессов нагревания необходимо осуществить

Мероприятия по экономии энергии: по возможности использовать тепловую

Изоляцию и водонепроницаемые материалы; применять автоматическое

регулирование температурных режимов и расходов теплоносителей;

Использовать аппараты непрерывного действия; применять отражательные