往复式压缩机工作
介绍
压缩机的作用是把足够多的流体和增加其压力。压缩机可以分为不同的类别。他们中的一些人是往复式压缩机,回转式压缩机,等等,每个人都有自己的优点和缺点。正如我们所知,往复式压缩机可能用于高压应用程序。
现在让我们考虑以下的单级单作用往复压缩机没有余隙容积。
让P1, V1, T1的压力,体积和温度的液体压缩之前,P2, V2, T2的压力,体积和温度的液体压缩后,和r是压缩比= P2 / P1
现在让我们讨论一个代理的PV和TS图,单级活塞式压缩机没有余隙容积,
在这个图中,2 - 3代表多变压缩的路径和路径2 - 3代表等温压缩和路径2 - 3”代表了等熵压缩。
从上面的图很明显,气缸的空气在吸气冲程期间(1 - 2)。空气被压缩在压缩冲程(2 - 3)在恒定温度下(T1 = T2)。现在,压力上升从P1, P2 2 - 3。空气将当足够的压力已经达到,这样阀门可以打开。空气发生2 - 3的交付。
简而言之:
1 - 2:吸气冲程(空气被吸入气缸)
2 - 3:压缩冲程缸内空气被压缩)
3 - 4:空气在压力下交付
4 - 1:交付关闭和打开吸入阀承认新鲜空气缸内
压缩可能等温、等熵或多变压缩。现在让我们详细讨论每个在以下段落。
等温压缩
指的p - v图,等温压缩沿着路径移动1-2-3的4 - 1。很明显,在这一过程中交付的空气的体积是:
V2 = 3 ' 4。
所做的功压缩机每周期可以由曲线下的面积给出1-2-3的4 - 1。
(ie)功W =区域1-2-3的4 - 1
上面的区域可以进一步划分如下:
W =区域1 3 4 - 3。' +地区2 - 3 ' 3。2。——区域1 - 1的2 - 2。
= P2V2 + 2.3 P2V2日志(V1 / V2)——P1V1 - - - - - - - - - - - - - (1)
我们知道一个等温过程PV =常数
因此,P1V1 = P2V2
方程(1)可以写成:
W = 2.3 P2V2日志(V1 / V2)
= 2.3 P2V2日志(P2 / P1)
自从P1V1 = P2V2,因此V1 / V2 = P2 / P1
= 2.3 P2V2日志(r) (r -压缩比= P2 / P1)
因此压缩机的工作是:
W = 2.3 m R T1日志(R) (m是空气质量交付的每循环压缩机)
(因为P2V2 = P1V1 = m R T1)
多变压缩
现在让我们讨论时所做的功压缩机遵循法律PVn =常数。1-2-3-4-1的多变压缩遵循路径。
交付的空气的体积是V2 = 3 - 4
所做的功压缩机是由曲线下的面积等于
W =面积1-2-3-4-1
=区域3-4-1 ' 3。+地区2 - 3 - 3. - 2。——区域2-1-1 2。
= P2V2 + (P2V2 - P1V1) / (n - 1) - P1V1
= (P2V2 (n - 1) + P2V2 - P1V1 P1V1 (n - 1) / (n - 1)
= (nP2V2 - P2V2 + P2V2 P1V1 nP1V1 + P1V1) / (n - 1)
= (n / n - 1) (P2V2-P1V1) - - - - - - - - - - - - - - - - (2)
= (n / n - 1) P1V1 (P2V2 / P1V1 - 1) - - - - - - - - - - - - - (3)
我们知道
对于一个polytroic压缩PVn =常数
P1V1n = P2V2n
或V2 / V1 = (P1和P2) 1 / n
因此,方程(3)可以重写为:
W = (n / n - 1) P1V1 ((P2 / P1) 1 / n - 1)
W = (n / n - 1) P1V1 ((P2 / P1) (n - 1) / n
是压缩机的工作再见。
(或)方程(2)可以重写为:
W = (n / n - 1) P2V2 (1 - P1V1 / P2V2)
= (n / n - 1) P2V2 (1 - (P1和P2) n - 1 / n)
自
P1V1n = P2V2n
或V2 / V1 = (P1和P2) 1 / n或V1 / V2 = (P2 / P1) 1 / n
因此W = (n / n - 1) m R T2 (1 - T1 / T2)
所做的功是压缩机
W = (n / n - 1) m R (T2-T1)
以来,多方过程PVn =常数
考虑光伏= RT意味着V = RT / P
因此,P (RT / P) n =常数
或T / P n - 1 / n =常数。
因此T1 / T2 = (P1和P2) n - 1 / n
等熵压缩
1-2-3”4 - 1的压缩遵循路径。交付的空气的体积是3”4。
V2 = 3”4
这非常类似于多变压缩除了多变指数n是γ所取代。因此压缩机是所做的功
W =γ/(γ-1)m R (T2 - T1) - - - - - - - - - - - - (4)
我们知道
R = cp - cv和γ= cp /简历(R -气体常数,cp特殊技能在定压热容,cv -恒定体积下的比热容分别)
R可以重写
R = cp(1 - 1 /γ)= cp((γ-1)/γ)
因此,方程(4)可以重写为:
W =γ/(γ-1)m cp((γ-1)/γ)(T2 - T1)
所做的功是压缩机
W = m cp (T2 - T1)
这意味着做的功等于所需的热量升高温度从T1到T2在恒定的压力。
权力要求
所需的电力驱动单作用往复压缩机
P = W Nw / 60
在那里,
在rpm N -压缩机的速度,
Nw -没有。每分钟的中风
西北= N单动式压缩机,
= 2 n双动压缩机。
和W表示压缩机所做的功。
一般来说,
等温权力= W(等温压缩)西北/ 60瓦
多方力量= W(多变压缩)西北/ 60瓦
等熵功率= W(等熵压缩)西北/ 60瓦
