Вопрос 3.5. Подача поршневого компрессора, коэффициент подачи

Подачей компрессора называют объем или массу газа, проходя­щего за единицу времени по линии всасывания или линии нагнета­ния компрессора. Расход газа на нагнетании всегда меньше, чем на всасывании, за счет утечек газа через неплотности.

Объемный расход газа обычно приводится к условиям всасыва­ния (к давлению и температуре во всасывающей линии), нормаль­ным условиям (давление 1013,25гПа и температура 293,15°К) или стандартным условиям (1013,25гПа и 293,15°К).

Потребителя интересует обычно количество газа, подаваемого ему от компрессора, приведенное к нормальным или стандартным усло­виям. Иногда эту подачу называют коммерческой.

Подача компрессора с одним цилиндром одинарного действия (см. рис. 3.3)

(3.13)

где - коэффициент подачи, зависящий от многих факторов;

- объем описываемый поршнем за ход в одну сторону;

п - число двойных ходов поршня в минуту (с возвращением в исходное положение).

Коэффициент подачи:

(3.14)

-87-

где коэффициенты: - объемный;

- герметичности;

- температурный;

- давления.

Объемный коэффициент отражает степень полноты использова­ния объема цилиндра:

=1- (3.15)

Здесь коэффициент ξ равен отношению давления в конце нагне­тания к давлению в начале всасывания, а коэффициент а = V_м/V_Т, то есть он является относительной величиной мертвого пространства. Коэффициент т - показатель политропы.

Коэффициент герметичности это функция подачи компрессо­ра от запаздывания закрытия клапанов, негерметичности уплотнений зазора между поршнем и цилиндром, уплотнений штоков у цилинд­ров двойного действия, негерметичности соединений рабочих кана­лов. Коэффициент герметичности обычно принимается в пределах 0,95...0,98.

Температурный коэффициент отражает влияние нагрева газа при всасывании за счет теплообмена с горячими стенками цилиндра и каналов. При нагреве увеличивается объем газа, находящегося в цилиндре, и уменьшается полезный объем газа, поступающего в ци­линдр из всасывающего патрубка.

Температурный коэффициент зависит от степени сжатия газа, поскольку от этого зависят температура нагнетаемого газа и темпе­ратура стенок каналов и цилиндра. Ориентировочно температурный коэффициент можно найти с помощью следующего выражения:

= 1-0,01- (ξ -1). (3.16)

Коэффициент давления учитывает снижение подачи компрес­сора за счет уменьшения давления газа в цилиндре при всасывании по сравнению с давлением во всасывающем патрубке. В результате этого снижения давления газ расширяется, и в цилиндр входит мень­шее его количество. На подачу влияет уменьшение давления не в на­чале, а в конце периода всасывания. Коэффициент давления обычно находится в пределах 0,95…0,98.