Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Термодинамика компрессорного процесса





Как 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).

Рис.25. Т-s диаграмма политроп- ного компрессорного процесса

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.

Рис.26. Схема трёхступенчатого сжатия

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).

Рис.27. Диаграмма двух- ступенчатого сжатия

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:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.