14.4. Мощность привода и коэффициент полезного действия компрессора

В энергетике под КПД понимают отношение полезно использованной энергии ко всей затраченной. И чем выше процент полезно использованной энергии из всего ее затраченного количества, тем выше КПД. В случае компрессорных машин такое определение КПД оказывается неприемлемым.

Поэтому для оценки степени совершенства реальных компрессорных машин их сравнивают с идеальными. При этом для охлаждаемых компрессоров вводится термический КПД

где , – соответствующие мощности приводов двигателей,

, ;

– работа на привод идеального компрессора при изотермическом сжатии;

– работа на привод реального охлаждаемого компрессора.

При расходе газа , затраченная работа определяется по формуле (работа сжатия принимается положительной)

отсюда мощность приводного двигателя

Для неохлаждаемых машин вводится адиабатический КПД

где – работа на привод идеального компрессора при адиабатическом сжатии.

Значения и для различных типов компрессоров определяется из заводских испытаний и приводятся в справочниках.

Мощность двигателя привода компрессора при изотермическом сжатии

Адиабатный и изотермический процессы сжатия могут рассматриваться лишь как теоретические. В реальном компрессоре сжатие происходит по политропе. Формула для определения эффективной мощности в политропном процессе с учетом потерь на трение, влияния «мертвого» пространства, а также уменьшения подачи из-за нагрева имеет вид

где – работа на привод компрессора при политропном сжатии, ;

– КПД компрессора при политропном сжатии;

– механический КПД, учитывающий потери на трение;

– КПД компрессора, учитывающий влияние «мертвого» пространства и подогрева газа.

Работа определяется по формуле , где показатель политропы , находится как правило, по параметрам газа в начале и в конце процесса.