 |
Двухступенчатый адиабатический цикл при условии сжатия в первой ступени от 0,1 до 0,4 МПа и во второй – от 0,4 до 1,0 МПа.
|
|
|
|
Трехступенчатый адиабатический цикл, при равной степени сжатия.
Изотермический цикл.
7.1. Одноступенчатый адиабатический цикл.
7.2. Двухступенчатый адиабатический цикл, при равной степени сжатия в обоих ступенях.
Степень сжатия
следовательно, работа
где 2- количество ступеней в компрессоре. (В том случае, если степень сжатия в ступенях различна, тогда рассчитывают работу в каждой ступени, а затем работы суммируют, см. пример 7.3.)
7.3. Двухступенчатый адиабатический цикл при условии сжатия в первой ступени от 0,1 до 0,4 МПа и во второй – от 0,4 до 1,0 МПа.
Степень сжатия в первой ступени
Степень сжатия во второй ступени
Работа двухступенчатого компрессора
7.4. Трехступенчатый адиабатический цикл, при равной степени сжатия.
Степень сжатия
Работа трех ступенчатого компрессора
7.5. Изотермический цикл.
Из сопоставления результатов видно, что с увеличением числа степеней работа много ступенчатого цикла уменьшается, приближаясь к работе изотермического цикла. В варианте 7.3 из –за неравенства отношений давлений в ступенях работа получилась несколько большей, чем в варианте 7.2. Однако при небольшом различии в отношениях давлений увеличение работы невелико, а потому, если к этому есть причина, допустимо несколько отступать от их равенства.
8. Рассчитать мощность двигателя вентилятора для подачи воздуха, при всасывании его из пространства с давлением равным атмосферному и нагнетании его в пространство с давлением равным атмосферному, если сеть вентиляционной установки имеет вид:
При этом имеем Q1=0,56 м3/с, Q2=1,4 м3/с, Q3=0,84 м3/с, Q4=1,12 м3/с, rг=1,3 кг/м3.
1. Общее количество потребного воздуха:
|
|
|
Q=Q1+Q2+Q3+Q4=0,56+1,4+0,84+1,12=3,92 м3/c.
2. Определяем диаметры воздухопроводов:
Принимая одинаковую скорость во всех элементах сети w=10 м/с, диаметры воздухопроводах определяем по формуле:
.
| Участок | Расход воздуха на участке, м3/с | Диаметр участка, м |
| AB | 3.92 | 0.7 |
| BC | 3.37 | 0.65 |
| CD | 2.25 | 0.51 |
| DEFG | 1.4 | 0.42 |
| CI1I | 1.13 | 0.38 |
| BK | 0.56 | 0.26 |
| DH | 0.84 | 0.32 |
По вычисленным диаметрам подбираем стандартные диаметры трубопроводов. При значительных расхождениях между вычисленными и принятыми диаметрами следует пересчитать скорости, определив их действительную величину.
3. Определяем потери давления:
3.1. Потери давления на преодоления сопротивления трения: 
где l=0,03 – коэффициент трения газа о стенки трубы, L – длина прямого участка трубы, м, d – диаметр трубы, м, w – скорость газа в трубе, м/с, rг – плотность газа, кг/м3.
3.2. Потери давления на местные сопротивления: 
где x - коэффициент местного сопротивления.
Потери давления на преодоления сопротивления трения
| Участок | Длина участка, м | Потери, Па |
| AB | ||
| BC | ||
| CD | ||
| DEFG | ||
| CI1I | ||
| BK | ||
| DH | ||
| Общие потери 1338 Па |
Потери давления на местные сопротивления
| Наименование местных сопротивлений | Коэффициент местного сопротивления | Потери, Па |
| Тройник В | 0.7 | 45,5 |
| Тройник C | 0.7 | 45,5 |
| Тройник D | 0.7 | 45,5 |
| Плавный поворот E | 0.2 | |
| Плавный поворот F | 0.2 | |
| Плавный поворот I1 | 0.2 | |
| Общие потери 176 |
4. Динамическое давление на выходе из магистрали:
Па
5. Полное давление вентилятора: (т.к. вентилятор всасывает из пространства и нагнетает в пространство газ с давлением равному атмосферному, то рв и рн равны 0)
Р=Ртр+Рм.с.+Рдин=1338+176+65=1579 Па.
(Так как в ответвлениях BK, CI1I и DH потери давления будут значительно меньше, чем в магистрали, то на этих участках ставим дополнительные сопротивления в виде задвижек. Вентилятор выбираем в зависимости от суммарной производительности Q=3,92 м3/с и потребного давления Р=1579 Па).
|
|
|
6. Мощность двигателя вентилятора (при hв=0,62, hпер=0,95 и hп=0,97) составит:
кВт
6. Определить газовую постоянную смеси, показатель адиабаты газовой смеси и эквивалентные показатели политропы трёх ступенчатого компрессора, если известен состав сухого газа в % по объёму:
Угарный газ СО – 95
углекислый газ СО2 – 2
водород Н2 – 1,5
азот N2 – 1,0
кислород О2 – 0,4
Прочее – 0,1
|
|
|
