Назначение и типы компрессоров. Термодинамический анализ работы компрессора

Компрессорами называются устройства, предназначенные для повышения давления газов и паров. По принципу действия: объёмные и лопчатые.

В объёмных компрессорах рабочее тело сжимается механическим путём за счёт сближения ограничивающих стенок; в лопчатых компрессорах рабочему телу сообщается за счёт вращения ротора значительная скорость, а затем кинетическая энергия потока преобразутся в потонциальную (таким оразом давление рабочего тела становится выше)

Объёмные компрессоры: поршневые и ротацинные

Лопчатые компрессоры: центробежные и осевые.

Термодинамический анализа компрессоров разных типов одинаков, так как в любом компрессоре осуществляется процесс политропного сжатия рабочего тела.

В общем случае процесс сжатия газа в компрессоре является политропным. Значения показателя политропы лежат в интервале от n = 1 (изотермическое сжатие, охлаждаемый компрессор) до n = k (адиабатное сжатие, неохлаждаемый компрессор). Работа, затрачиваемая на сжатие, в этих процессах будет различной.

34. Многоступенчатое сжатие в компрессоре.

Для получения газов высокого давления применяют многоступенчатые компрессоры. В них сжатие газа осуществляется поэтапно в нескольких последовательно соединенных цилиндрах с промежуточным охлаждением газа после сжатия в каждом цилиндре.

Принцип работы многоступенчатого компрессора состоит в следующем. Через клапан первой ступени происходит всасывание газа. После сжатия газ через охладитель направляется во вторую ступень компрессора. Причем всасывание газа во второй ступени происходит при давлении сжатия в первой ступени.

Всасывание газа в третьей ступени выполняется через промежуточный охладитель при давлении сжатия во второй ступени. Через нагнетательный клапан третьей ступени осуществляется нагнетание газа в резервуар

Отношение давлений для каждой ступени обычно принимается одинаковым и равным некоторой величине х.

Перемножим отношения давлений в каждой ступени.

Так как р2=р3 и р4=р3, то .

При z – ступенях компрессора для величины х получим следующую

формулу

В случае равенства начальных температур, значений x и показателей политропы конечные температуры также будут равны, т.е. Т2=Т4=Т6.

Ступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением приближает рабочий процесс компрессора к наиболее экономичному изотермическому сжатию, и чем больше число ступеней сжатия, тем больше процесс сжатия будет приближаться к изотермическому процессу. При равенстве температур газа на входе в каждую ступень и равенстве отношений давлений затраты работы на сжатие во всех ступенях будут одинаковыми

Энергетические параметры, индикаторная диаграмма поршневого компрессора. Изотермический и адиабатный к.п.д. компрессора