往复活塞式压缩机理论工作循环.ppt

往复活塞式压缩机理论工作循环 往复活塞式压缩机理论工作循环 往复活塞式压缩机理论工作循环 往复活塞式压缩机理论工作循环 一是指示图上的横座标是气缸容积V，而不是热力学中所用的比容。因为在进、排气过程中气体容积V是变化的，而比容并不变化（状态不变），由此看出，理论循环的三个过程中只有压缩过程是真正的热力过程。 二是压缩机的排气压力Pd 取决于排气管道中的压力，即压缩机排气阀后面系统中的压力，也称为背压。压缩机铭牌上所标的排气压力是该机可以长期工作的排气压力，机器的排气量、功率及机件的强度都按此压力设计。在生产过程中实际排气压力随系统中用气量和压力的变化而变化。 往复活塞式压缩机理论工作循环 压缩线的曲率取决于过程指数m。 当压缩过程冷却完全时进行等温压缩，m=1 当绝热压缩时 m=k（k为绝热指数）； 当为多变过程时 mk 当气体吸热时，mk 活塞式压缩机m值一般介于1和k之间。 往复活塞式压缩机理论工作循环 2．理论循环进气量 理论循环中，压缩机每一转的理论吸气量是内、外止点间的气缸工作腔容积，该容积是活塞工作面在一个行程中所扫过的容积，称行程容积，用Vh表示： 往复活塞式压缩机理论工作循环 往复活塞式压缩机理论工作循环 往复活塞式压缩机理论工作循环 往复活塞式压缩机理论工作循环 根据压缩功 及各种热力过程的过程方程，可以计算 出不同压缩过程压缩机每一理论工作循环所需要的功，进而得出理论功率的计算式。 （1）等温压缩过程 过程方程为 ，则可求得每一理论工作循环的等温压缩功为： 往复活塞式压缩机理论工作循环 （2）绝热压缩过程 过程方程为 ，可求得每一理论工作循环的绝热压缩功为 往复活塞式压缩机理论工作循环 （3）多变压缩过程 过程方程为 ，同理可得每一理论工作循 环的多变压缩功及压缩机多变压缩理论功率为： 往复活塞式压缩机理论工作循环 The end！ 往复压缩机 烯烃部通用设备培训课件系列 往复压缩机 往复压缩机 单击此处编辑母版标题样式 往复压缩机 * 往复活塞式压缩机理论工作循环 压缩机在每转中，气缸内都有膨胀、吸气、压缩、排气四个过程组成一个工作循环。首先讨论压缩机一个级的理论循环。为了研究问题方便，先对压缩机的工作过程作如下简化假设： (1)压缩机气缸没有余隙容积，即排气终了时缸内气体全部排尽； (2)吸、排气过程无阻力损失，无压力脉动，无热交换。即在进、排气过程中气体的温度、压力不变，并分别与进、排气管内状态相同； (3)气体压缩的过程指数在全过程中为常数； (4)气缸压缩工作容积绝对严密，没有气体泄漏。 (5)被压缩气体是理想气体。 1．理论工作循环指示图 吸气：图中4-1线 压缩：图中1-2线 排气：图中2-3线 一个理论工作循环： 4—1—2—3 这里应注意两个问题： 式中： Vh——每转的理论吸气量，即气缸行程容积，m3 i——同级的气缸数； Ap——活塞工作面积。单作用活塞为活塞的盖侧端面积Ap =A；双作用活塞则为两侧工作面积之和Ap ＝2A-a，a为活塞杆面积； m2 S——活塞行程，m。 3．压缩过程中容积、温度与压力的关系 理想气体：由热力学过程方程知，气体由状态ps ,Vs压缩到pd 时，其容积Vd 可由下式求得： 压缩终了气体的温度Td与压力、容积的关系为: 式中 m——多变过程指数。绝热过程m=k，k为气体的绝热指数。等温过程m＝1。 实际气体：温度与压力的关系由实际气体过程方程得 容积与压力的关系为 式中： kT——温度绝热指数，可直接查取，使用时可近似取始、终状态kT的平均值kT ＝（ kTs +kTd）/2； Zs 、Zd——分别为实际气体的始、终状态压缩性系数。 4．理论循环指示功与理论功率 压缩机每一循环所需要的理论指示功是吸气、压缩、排气三部分指示功之和。压缩过程中设活塞对气体做功为正，气体对活塞做功为负。则理论压缩循环指示功为： 压缩分类： 绝热压缩：1—2 耗功最大 等温压缩：1—2 ″ 耗功最小 多变压缩：1—2 耗功居中 即相当于左图中的1-2″-3-4-1所包围的面积 Vh代表每一转的理论吸气量。若压缩机的转数为n，则可求得等温压缩理论功率的表达式为： 同理可推出绝热压缩理论功率