Расчет многоступенчатого компрессора

На практике наиболее распространена схема двухступенчатого сжатия с одной температурой кипения и охлаждением жидкости в змеевике промежуточного сосуда.

Для расчета и подбора компрессора задаются холодопроизводительностью Q_o, условиями работы машины (температура кипения, конденсации и перегрева перед компрессором).

Для расчета определяют промежуточное давление и строят цикл двухступенчатой машины в диаграммах T-s и lgp-i, по которым находят параметры, необходимые для расчета. Схема представлена на рисунке 3.3.

Ступень низкого давления:

1. Удельная массовая холодопроизводительность:

(4.42)

2. Действительная масса всасываемого пара:

(4.43)

Действительная объемная подача:

(4.44)

- удельный объем всасываемого пара

3. Индикаторный коэффициент подачи:

(4.45)

- объемный коэффициент – учитывает объем потери, вызванной обратным расширением пара;

- учитывает объемные потери, вызванные сопротивлением клапанов.

(4.46)

(4.47)

(4.48)

P₀ и Р_К определяются по точкам.

ΔР_ВС и ΔР_Н – потери давления (ΔР_ВС ≈ 5 кПа; ΔР_Н ≈ 10 кПа)

4. Коэффициент невидимых потерь – учитывает потери, вызванные теплообменом.

или (4.49)

5. Коэффициент подачи:

(4.50)

6. Теоретическая объемная подача:

(4.51)

V_Д – действительная подача

12) В теоретическом процессе сжатие пара совершается адиабатически. Затрата мощности действительной массы выражается адиабатической мощностью:

(4.52)

13) индикаторный коэффициент полезного действия:

(4.53)

β – эмпирический коэффициент.

Для аммиачных машин:

крейцпкофные β = 0,002

бескрецпкофные β = 0,001

Для хладоновых машин β = 0,0025

14) Индикаторная мощность:

(4.54)

15) Мощность трения:

(4.55)

16) Эффективная мощность:

(4.56)

17) Мощность на валу двигателя:

(4.57)

Ступень высокого давления:

1. Количество жидкости до первого дросселирования, необходимое для промежуточного охлаждения пара:

(4.58)

2. Количество жидкости до первого дросселирования, необходимое для охлаждения жидкости в змеевике:

(4.59)

3. Количество пара, засасываемого цилиндром высокого давления:

(4.60)

4. Действительная масса всасываемого пара:

(4.61)

- удельный объем всасываемого пара

5. Индикаторный коэффициент подачи:

(4.62)

- объемный коэффициент – учитывает объем потери, вызванной обратным расширением пара;

- учитывает объемные потери, вызванные сопротивлением клапанов.

(4.63)

P₀ и Р_К определяются по точкам.

ΔР_ВС и ΔР_Н – потери давления (ΔР_ВС ≈ 5 кПа; ΔР_Н ≈ 10 кПа)

6. Коэффициент невидимых потерь – учитывает потери, вызванные теплообменом.

или (4.64)

7. Коэффициент подачи:

(4.65)

8. Теоретическая объемная подача:

(4.66)

V_Д – действительная подача

12) В теоретическом процессе сжатие пара совершается адиабатически. Затрата мощности действительной массы выражается адиабатической мощностью:

(4.67)

13) индикаторный коэффициент полезного действия:

(4.68)

β – эмпирический коэффициент.

Для аммиачных машин:

крейцпкофные β = 0,002

бескрецпкофные β = 0,001

Для хладоновых машин β = 0,0025

14) Индикаторная мощность:

(4.69)

15) Мощность трения:

(4.70)

16) Эффективная мощность:

(4.71)

17) Мощность на валу двигателя:

(4.72)

18) Эффективная удельная холодопроизводительность (холодильный коэффициент):

(4.73)

19) Тепловой поток в конденсаторе:

(4.74)

Компрессор подбираем по теоретической объемной подаче или номинальной производительности. Все расчеты сводятся в таблицу.