Выбор схемы компрессора.
Компрессоры целесообразно выполнять крейцкопфными. Компоновку цилиндров принимаем вертикально-горизонтальную.
Определение необходимого числа ступеней сжатия в компрессоре.
Число ступеней:
(1)
Где П0=рК/рН -требуемая степень повышения давления в компрессоре;
— принятое значение степени повышения давления и ступени (от 3 до 5).
Значение z принимают как ближайшее большее целое число.
Распределение давлений по ступеням сжатия.
Для компрессоров, работающих при конечных давлениях менее 10 МПа, для определения отношения давлений в ступенях пользуются формулой :
Определение секундных объемов, описываемых поршнями.
Определение секундных объемов, описываемых поршнями i-й ступени компрессора, осуществляется по формуле :
(2)
I ступень:
II ступень:
Где m-заданная массовая подача компрессора, [кг/с]
— плотность газа на входе в i-ю ступень компрессора, [кг/м3]
— коэффициент подачи (производительности) i-й ступени.
Расчетная массовая подача компрессора m, кг/с определяется по формуле:
Плотность газа перед всасывающим патрубком i-й ступени определяется по формуле:
(3)
I ступень:
II ступень:
Гдедавление на всасывании в i-ю ступень, Па;
— удельная газовая постоянная, кДж/(кгК);
— температура на всасывании в i-ю ступень, К.
Температура после охладителя Т2 находится из выражения:
Где — температура охлаждающей воды, ;
— недоохлаждение газа после холодильника предыдущей ступени, .
Для стационарных компрессоров величина принимается в пределах 3…10 .
Температура на всасывании первой ступени
Гдетемпература наружного воздуха.
Определение коэффициента подачи коэффициента подачи i-й ступени определяется по формуле :
(4)
I ступень:
II ступень:
Гдеобъемный коэффициент i-й ступени;
— коэффициент подогрева i-й ступени;
— коэффициент газодинамических потерь i-й ступени.
Объемный коэффициент i-й ступени определяем из выражения :
(5)
I ступень:
II ступень:
Гдеотносительная величина мертвого пространства, для 1 ступени =0,05−0,08;
— показатель политропы расширения.
Относительное мертвое пространство 2-й ступени определяется по формуле:
(6)
Показатель политропы расширения находится из выражения :
(7)
I ступень:
II ступень:
гдепоказатель политропы сжатия, которые для компрессоров с водяным охлаждением цилиндров находится по формуле:
(8)
Где — показатель адиабаты, принимаем равным 1,4.
Величина политропы сжатия первой ступени вычисляется из уравнения:
