Питання:

1. Основи теорії компресорних процесів.

2. Подібність компресорних машин. Формули пропорційності.

3. Аеродинамічні характеристики компресорних машин та їх регулювання.

4. Послідовна і паралельна робота систем компресорних машин. Аеродинамічні характеристики систем компресорних машин.

5. Основи розрахунку відцентрових компресорних машин.

6. Основи розрахунку осьових компресорних машин.

7. Основи розрахунку поршневих компресорних машин.

8. Основи розрахунку роторних і водокільцевих компресорних машин.

9. Основи розрахунку ежекторних компресорних машин.

1. Основи теорії компресорних процесів.

Найпростіша теорія компресорних машин, яка дає практично прийнятну точність, базується на термодинаміці ідеального газу, який підпорядковується рівнянню стану газу

де - тиск в перерізі; - густина газу; - газова стала; - температура.

При тиску більше 10 МПа слід користуватися рівнянням стану газу в наступному вигляді

де - коефіцієнт стисливості.

Найбільш загальним видом термодинамічного процесу в компресорних машинах є політропний

де - об'єм газу; - показник політропи, .

Найменш енергоємним, найбільш економічним є ізотермічний компресорний процес. Проте в ідеалі його забезпечити дуже складно і майже неможливо. Тому для забезпечення високого степеня стиснення процес розбивають по ступенях стиснення і між ступенями стиснення газ охолоджується до початкової температури. При цьому ступені стиснення формуються таким чином, що забезпечується рівність

,

де – приймається на основі нормативів по визначенню числа ступеней: для об'ємних компресорних машин – в залежності від температури запалювання парів масла; для лопатевих – в залежності від допустимих, за умовами міцності, колових швидкостей кінців лопатей.

Оскільки степінь підвищення тиску в компресорі

де і – відповідно, тиск на виході і вході.

То з іншого боку

де z – кількість ступеней стиснення,

або

Потужність приводу компресорних машин

2. Подібність компресорних машин. Формули пропорційності.

Подібність компресорних машин визначається аналогічне до подібності вентиляторів. Проте формули пропорційності дещо відмінні.

Так, для лопатевих компресорних машин з невеликими степенями стиснення і об'ємних компресорних машин при зміні частоти обертання приводного вала витрати

.

Проте тиск, який розвивають об'ємні компресорні машини, не залежить від частоти обертання приводного вала. Для компресорних машин динамічної дії формула пропорційності має вигляд

де – тиск на вході в компресор.

,

– показник адіабати, =1,4.

Потужність компресорних машин динамічної дії

Потужність привода об'ємних компресорних машин

В межах коефіцієнтів подібності < 2 для компресорів динамічної дії дійсні формули пропорційності вентиляторів.

3. Аеродинамічні характеристики компресорних машин та їх регулювання.

Аеродинамічні характеристики компресорних машин по формі відповідають характеристиці вентиляторів. Проте їх витратно-напірні характеристики більш стрімкі в напрямку тиску (рис.5.1).

Рис.5.1. Аеродинамічна характеристика компресора.

Залежності характеристик від способів регулювання компресорних машин по формі відповідають залежностям регулювання вентиляторів.

Особливістю регулювання аеродинамічних характеристик об'ємних компресорних машин є те, що тиск не залежить від частоти рухів робочих ланок (поршнів, мембран, роторів).

Регулювання аеродинамічних характеристик об'ємних компресорних машин циклічної дії (поршневих і мембранних) зміною мертвого об'єму і відкриттям впускних клапанів здійснюється шляхом впливу на індикаторну діаграму.

Тут зі збільшення мертвого об'єму циліндра (див. рис.5.2) об'єм подачі газу в систему зменшується і при деякій величині мертвого об'єму об'єм подачі може бути зведеним до нуля, тобто точка 2 співпаде з точкою 3.