|
Термодинамика компрессорного процессаКак известно из курса термодинамики сжатие газа связано с преобразованием подводимой механической энергии в тепловую. В зависимости от количества тепла непосредственно участвующего в сжатии газа различают процессы: политропный, адиабатный и изотермический. Политропный процесс является общим видом термодинамического процесса и обычно протекает в компрессорах с отводом некоторого количества тепла в результате чего изменяется энтропия газа (n<k).
В политропном компрессорном процессе (Рис.25) при n<k линия1-2представляет собой сжатие газа; линия 2-3 - процесс изобарного охлаждениясжатого газа, уходящего из компрессора, который протекает в охладителе и в трубопроводной сети. Сжатие (повышение давления) сопровождается увеличением энтропии и повышением температуры газа. Соответственно закону сохранения энергии работа, затрачиваемаякомпрессором на сжатие и выталкивание газа представляется суммой теплоты, отводимых от газа в процессах сжатия и изобарного охлаждения. При этом учтём, что втепловых единицах, количество энергии, подводимое к газу для осуществления компрессорного процесса, представляется суммой площадей диаграммы 1-2-5-6 и 2-3-4-5. Соответственно полная энергия, расходуемая компрессором (без энергии, идущей на покрытие механических и объемных потерь), выражается площадью 2-3-4-6. Очевидно, что снижение энергетических затрат требует возможно большего охлаждения газа в процессе его сжатия.
Охлаждение компрессоров Давления, создаваемые компрессорами, работающими в технологических схемах производств, достигают больших значений. Однако получение высокого давления в одной ступени компрессора затруднительно. Причиной этого в центробежных компрессорах кроется в недопустимости таких скоростей рабочих лопастей, выполненных из материала с определенной прочностью, которые обеспечили бы требуемое высокое давление. Поэтому сжатие производят в последовательно соединенных ступенях, осуществляя понижение температуры газа в охладителях, включенных в поток между ступенями.
Общая схема компрессора с трёхступенчатым сжатием и охлаждением представлена на рис.26. Здесь компрессор разделён на три последовательные ступени 3,4,5 между которыми помещены два промежуточных охладителя 1, а на выходе воздуха во внешнюю сеть – концевой охладитель 2. Применение ступенчатого сжатия с охлаждением газа в охладителях между ступенями дает большую экономию в энергии, расходуемой на привод компрессора. Отчетливо это видно на Т-s диаграмме компрессора с двухступенчатым сжатием и охлаждением (рис.27).
Если сжатие производить в одной ступени, то линия сжатия изобразится политропой 1'–2 с показателем n>k. При сжатии в двух ступенях процесс изобразится ломаной линией 1'-2'-1"-2", состоящей из двух политроп 1'-2' и 1"-2" и изобары 2'–1", представляющей собой охлаждение в промежуточном охладителе при давлении рпр= сопst. Экономия энергии от сжатия в двух ступенях с промежуточным охлаждением выражается заштрихованными площадками 1"-2'-2-2". В современных компрессорах для повышения их экономичности применяют: 1) охлаждение подачей воды в специально выполненные полости корпуса (внутреннее охлаждение), недостатком которого является ограниченная поверхность теплосъёма; 2) охлаждение газа в охладителях, устанавливаемых между отдельными ступенями (выносное охлаждение). В центробежных компрессорах охладители располагают обычно между группами ступеней, получая, таким образом, более простую конструкцию установки. 3) охлаждение впрыском охлаждающей воды в поток газа перед первой ступенью компрессора. При этом способе теплота газа частично расходуется на испарение охлаждающей воды и температура конца сжатия существенно понижается. Недостатком способа является увлажнение газа, что во многих случаях недопустимо.
ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|