Определение индикаторной мощности компрессора и выбор электродвигателя

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Определяем индикаторную мощность компрессора по формуле:

(1.17)

где k – показатель адиабаты, k=1,4;

где - коэффициент, учитывающий возвращение энергии в процессе обратного расширения,

Найдём индикаторную мощность в ряду компрессора

Эффективную мощность (мощность на валу компрессора) определяем по формуле

где - механический коэффициент полезного действия компрессора. Его значение находится в пределах Принимаем

Следовательно, электродвигатель должен обладать мощностью: где

Технические характеристики двигателя запишем в таблицу:

Таблица

Типоразмер двигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	КПД, %	Масса общая, кг
АИР 315 S6	110	1000	94	880

Определение температуры нагнетания

Принимая, что сжатие воздуха происходит по адиабате, находим температуру нагнетания по формуле

где k = 1,4 – показатель адиабаты, ε_цi – относительное повышение давления в цилиндре.

Таким образом, нам известны значения всех необходимых величин, тогда

К;

К.

Выбор клапанов по пропускной способности

Допустимые относительные потери мощности в клапанах и соответствующие им значения критерия скорости выбираем по рекомендациям [6]:

I ступень : ;

II ступень: .

Скорость звука при условиях в клапане определяем по уравнению

где R – газовая постоянная воздуха: R = 287,2 Дж/кгК.

м/с;

м/с.

Рассчитаем допустимую условную скорость газа в клапане по формуле

где F_i – значение критерия скорости (смотри выше).

Тогда

м/с;

м/с.

Определяем площадь поршня:

Выберем число клапанов в обеих ступенях: z_кл.вс.1 = 1; z_кл.вс.2 = 1; z_кл.н.1 = 1; z_кл.н.2 = 1.

Определяем необходимое значение эквивалентной площади клапана по формуле

где – средняя скорость поршня (берем из табл. 2.3).

Тогда

;

По найденным необходимым значениям эквивалентной площади клапанов подбираем стандартизованные клапаны типа КТ по ОСТ 26 – 12 – 2030 – 81 [6].

I ступень

ВКТ 180 –1,0 М ; НКТ 140 –2,5 – 10 ;

II ступень

ВКТ 100 – 1,5 – 16,0 ; НКТ 90 – 2,5 – 10,0 .

Проверка компоновки клапанов на крышке цилиндров показывает, что выбранные клапаны могут быть расположены в крышке цилиндра.

Основные данные клапанов ВКТ и НКТ в обычном исполнении представим в табл. 2.6:

Таблица 2.6.

Неполный шифр клапана

Эквивалентная площадь Ф, см², не менее

Мертвый объем клапана V м, см³

Ширина прохода в седле b, мм

Высота подъема пластины h, мм

d1 , мм

d 2, мм

h_BC = h_H, мм

h₁, мм

H, мм

Число кольцевых проходов

I – ступень

ВКТ 180 – 1,0

22,7

197,5

4,5

180

195

НКТ 140 – 2,5 – 10

18,8

212

2,5

140

155

II – ступень

ВКТ 100 – 1,5 – 16,0

6,9

1,5

100

112

47,0

НКТ 90 – 2,5 – 10,0

5,9

2,5

900

100

35,0

Подбор пружин клапанов

Найдем скорректированное значение эквивалентной скорости газа в клапане:

Подставим значения

м/с; м/с;

м/с; м/с.

Скорректируем значение критерия скорости газа в клапане:

Подставим значения

; ;

; .

По известному скорректированному значению критерия скорости F_i находим максимальное значение потери давления в клапане в теоретическом х_maxi случае. Для этого воспользуемся графиком [6] зависимости х_maxi от F_i:

; ; ; .

Задаемся отношением: (принимаем Θ = 0,2).

По известным значениям Θ и х_maxi найдем минимальное значение перепада давлений в клапане, необходимого для преодоления силы упругости пружины в полностью открытом клапане. Для этого воспользуемся формулой

Подставим значения

; ;

; .

Рассчитаем минимальный перепад давлений необходимый для полного открытия клапана по формуле

где p_i – давления всасывания и нагнетания в I и II ступени (см. табл. 2.1).

Подставим значения

Н/м²; Н/м²;

Н/м²; Н/м².

Находим отношение полной высоты подъема пластины к ширине прохода в щели. Значения h и b берем из табл. 2.6:

I ступень Всасывающие клапаны: ;

Нагнетательные клапаны: .

II ступень Всасывающие клапаны: ;

Нагнетательные клапаны: .

На основании полученных значений отношений h/b находим коэффициент давления потока ρ_р. Для этого воспользуемся графиком коэффициента давления потока для кольцевых и дисковых клапанов [6]:

;