Регулирование подсоединением дополнительного мёртвого пространства

Объемный коэффициент λ_v, в значительной мере определяющий коэффициент наполнения и производительность компрессора, может быть определен для идеального газа из уравнения

, (1.1)

где а=5% - относительная величина мертвого пространства

; (1.4)

- степень сжатия; - показатель политропы конечных параметров газа в процессе расширения. Из уравнения (1.1) видно, что с ростом относительной величины мертвого пространства а объемный коэффициент будет уменьшаться и в пределе при

(1.5) он, а следовательно, и производительность компрессора теоретически будут равны нулю. Таким образом, изменяя величину относительного мертвого пространства от номинального значения а_ном в пределах

(1.6)

можно плавно изменять производительность компрессора от максимальной до нуля, когда расширяющийся из мертвого пространства газ занимает весь объем цилиндра компрессора при давлении p_вс и всасывания свежих порций.

Для определения требуемых объемов дополнительных мертвых пространств при их расчете можно исходить из того, что для снижении производительности одноступенчатого компрессора до -й доли от номинальной ( может измениться

где - объемный коэффициент при снижении производительности.

Отсюда

, (1.8)

с учетом того, что

, (1.9) можно записать (1.10)

где - объем дополнительной полости.

Изменение давления всасывания при новой производительности должно быть учтено. Если при этом температура засасываемого газа не изменяется, то требуемый объем дополнительной полости составит

. (1.11)

где

Здесь штрихом обозначены значения величин после подключения дополнительного мертвого пространства. Определяя объем дополнительной полости для ступеней компрессора, работающих при высоких давлениях всасывания, следует также учитывать изменение коэффициента сжимаемости с изменением давления всасывания. В этом случае

, (1.11)

где k_Т - температурный показатель адиабаты сжатия газа. Поскольку при милых размерах цилиндров высокого давления отвод тепла от газа пренебрежимо мал,

процесс может рассматриваться как адиабатический. Производительность компрессора этим способом можно изменять периодически подключением к полости цилиндра неизменного по объему дополнительного мертвого пространства (ДМП) па части ходов поршня, а также на части хода сжатия или подключением ДМП изменяющегося объема.

На рис. VI.4, а показан характер изменения индикаторной диаграммы одноступенчатого компрессора после подключения ДМП. При описываемом способе изменения производительности работа, затрачиваемая на сжатие газа в объеме мертвого пространства, при его расширении возвращается на вал компрессора. Потери во всасывающем и нагнетательном клапанах несколько снизятся, поскольку количество протекающего через них газа уменьшится и, следовательно, величина относительной потери давления станет меньше.

Объем дополнительной полости:

При изменении давления всасывания:

Мощность компрессора:

,

,

Мощность трения без регулирования:

Мощность трения при регулировании:

Удельная мощность трения при регулировании:

Тогда:

.

Основывается на том, что газ, расширяющийся из мёртвого пространства, занимает часть полезного объема, уменьшает производительность.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: