бочее давление.

Исходные данные:

• 
  Производительность V=4,6м³/мин
  
• 
  давление воздуха во всасывающей линии P₁=1,2 бар
  
• 
  давление воздуха в воздухосборнике Р_вых=14,5 бар
  
• 
  температура всасываемого воздуха t₁=15^оС
  
• 
  средний показатель политропы k_ср=1,34
  
• 
  число оборотов вала компрессора N=165 об/мин
  
• 
  коэффициент вредного пространства M=3,3%
  
• 
  температура воды на входе в теплообменник t_в'=11 ^оС
  
• 
  температура воды на выходе из теплообменника t_в"=28 ^оС
  
• 
  температура воздуха на входе во II ступень сжатия t₁'=34 ^оС
  

Расчет поршневого компрессора производится в такой последовательности:

1. Выбираем расчетную схему расположения цилиндров, рабочих площадей сжатия (рис. 4).



2. Число ступеней поршневого компрессора

,

где степень сжатия ε=3÷4.

3. Теоретическая степень сжатия воздуха в компрессоре



4. Расчетная степень сжатия воздуха в компрессоре



5. Давление воздуха перед входом в следующую ступень:

а) давление воздуха перед входом во II ступень сжатия, бар,



б) давление воздуха в воздухосборнике, бар,



а) давление воздуха после І ступени сжатия, бар,



б) давление воздуха после II ступени сжатия, бар,



7. Объемный КПД поршневого компрессора, о. е.,

---

8. Основные параметры поршневого компрессора: а) диаметр цилиндра І ступени D₁, м. Принимаем коэффициент на­полнения ψ = 0,95 и β = S / D₁ = 0,7÷1,2, получаем



б) ход поршня, м,



в) радиус кривошипа, м,



г) рабочая площадь I ступени сжатия, м²,



д) рабочая площадь II ступени сжатия, м²,



е) меньший диаметр дифференциального поршня, м,



9. Проверяем производительность поршневого компресора и рабочие площади сжатия по ступеням:

а) средняя скорость движения поршня С_m, м/с,



б) производительность компрессора, м³/мин,



в) рабочая площадь I ступени сжатия, м²,



г) рабочая площадь II ступени сжатия, м²,



где Т^′₁ и Т₁ – температура, К.

Полученные значения V, F₁ и F₂ необходимо сравнить с ранее рассчитанными в п.8 исходными данными.

10. Подача воздуха перед входом во II ступень сжатия, м³/мин,



11. Температура воздуха на выходе с I ступени сжатия:



12. Подбираем масло для смазки цилиндров поршневого компрессора.



По условиям безопасной эксплуатации поршневых компрессоров необходимо, чтобы температура воздуха в ступени сжатия была на 75^оС ниже температуры вспышки масла.

Определяем температуру (^оС), необходимую для подбора масла по формуле

.

Для смазки цилиндров воздушных компрессоров применяют компрессорные масла следующих марок:

12М - t_всп

---

=216 ^оС;

Т19 - t_всп=242 ^оС;

П28 - t_всп=285 ^оС;

Принимаем марку конкретного компрессорного масла для рассчитываемого компрессора - П28.

13. Расход компрессорного масла из условия обеспечения нормы расхода масла 1 г. На 400 м² горизонтального компрессора:

а) для смазки цилиндров I ступени сжатия, г/ч,



б) для смазки цилиндров II ступени сжатия, г/ч,



в) общий расход компрессорного масла, г/ч,



14. Мощность на валу поршневого компрессора, кВт. Принимаем η_мех=0,9 о.е., получаем



15. Мощность компрессора при изотермическом процессе сжатия, кВт,



16. Изотермический КПД поршневого компрессора, о.е.,



17. мощность на валу электродвигателя, кВт. Принимаем η_пер=0,9 о.е., получаем



По справочнику либо каталогу выбираем соответствующую расчету марку электродвигателя 5АМ250М8 45 кВт, 750 об/мин.

18. Размеры главных деталей компрессора:

а) толщина стенки цилиндра по эмпирическим формулам в зависимости от максимального давления в цилиндре Р_max= P_вых′:

при P_max=2÷3 бар δ=D₁/50+0,01, м;

при P_max=3÷6 бар δ=D₁/50+0,015, м;

при P_max=6÷8 бар δ=D₁/40+0,015, м.=0,37/40+0,015=0,024

Для определения толщины стенки цилиндра компрессоров среднего давления, м, рекомендуется следующая эмпирическая формула:

,

где = 150÷180 – допустимый предел при растяжении для чугуна, МПа;

б) толщина стенки водяной рубашки, м,



в) диаметры всасывающего и нагнетательного штуцеров находим исходя из величины площади проходного отверствия всасывающего и нагнетательного штуцеров,которая определяется из русловий неразрывности движения воздуха в цилиндре и штуцере:

---

Где - площадь сечения штуцера; W = 15÷20 – допускаемая скорость воздуха в штуцере, м/с; F – соответствующая рабочая площадь сжатия; C_m – средняя скорость движения поршня.

Площадь сечения всасывающего штуцера, м²,



Диаметр всасывающего штуцера, м,



Площадь сечения нагнетательного штуцера, м²,



Диаметр нагнетательного штуцера, м,



г) число поршневых колец z, которое зависит от перепада давлений ΔР, выбираем по следующим данным:

при ΔР до 10 бар z=3 шт;

при ΔР 10÷20 бар z=4 шт;

при ΔР 20÷25 бар z=5 шт;

при ΔР 30÷35 бар z=6 шт.

Перепад давлений, бар,



д) высота поршневого кольца.

Суммарную висоту поршневих колец вдоль циліндра определяют по формуле, м,



где ∑h – коэффициент, зависящий от ΔР:

при ΔР до 2 бар α = 0,0186;

при ΔР 2÷6 бар α = 0,0576;

при ΔР 6÷15 бар α = 0,16;

при ΔР >15 бар α = 0,2.

Высота одного поршневого кольца, м,



Толщина поршневого кольца принимается в пределах S′=(0,7÷1,2)·h=1·0,024=0,024

е) полная высота поршня, м,

H=(0,8÷2,0)·D₁=1,2·0,37=0,444

ж) длина цилиндра, м,

L_ц=S+H+0,003=0,37+0,444+0,003=0,817

з) внешний диаметр маховика, м,

D_max=(4,0÷6,0)·S=5·0,37=1,85м

19. Передаточное отношение от двигателя к компрессору



20. Необходимый диаметр шкива электродвигателя, м,

.

Заключение

В результате выполненной работы, я ознакомился со сведениями о нагнетателях с их основными конструкциями, научился составлять уравнение гидравлической сети, строить графическое изображение этой сети, определять потребный напор насосной установки, по справочнику определять центробежный насос и вычерчивать его характеристики при данной частоте вращения, а так же подбирать электродвигатель к насосу.

---

 

Библиографический список

1. 
   Черкасский, В. М. Нагнетатели и тепловые двигатели / В. М. Черкасский, Н. В. Калинин, Ю. В. Кузнецов и др. – М. : Энергоатомиздат, 1997. – 384 с.
   
2. 
   Черкасский, В. М. Насосы, компрессоры, вентиляторы / В. М. Черкасский. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 424 с.
   
3. 
   Абдурашитов, С. А. Насосы и компрессоры / С. А. Абдурашитов и др. – М. : Недра,1974. – 294 с.
   
4. 
   Вакина, В. В. Машиностроительная гидравлика. Примеры расчетов / В. В. Вакина, И. Д. Денисенко, А. А. Столяров. – М. : Высш. шк. Головное изд-во, 1986. – 208 с.
   
5. 
   Шерстюк, А. И. Насосы, вентиляторы, компрессоры / А. И. Шерстюк. – М. : Энергия, 1972. – 338 с.
   
6. 
   http://electronpo.ru/production
   

---

Смотрите также файлы

• Международные стандарты аудита, раздел Оценка рисков и соответствующие им действия (300 499).ppt

• .rtf

• Руководство по судебной психологии (1835) была сделана попытка использовать данные психологии в расследовании преступлений.docx

• Практическая работа Оценка экономической эффективности информационной системы.docx

• Сходство человека и животных. Место человека в органическом мире. Отличия человека от животных. Функции организма человека.docx