Лекции

10.3 Многоступенчатое сжатие

Политропное сжатие, как и адиабатное, сопровождается повышением температуры, что видно из формулы

и наглядно представлено в Ts - диаграмме (рис. 10.7). Этим устанавливается предел повышения давления, поскольку при больших степенях сжатия конечная температура получается недопустимо высокой.

Рисунок 10.7

оэтому при необходимости получения высокого давления компрессоры выполняются многоступенчатыми, причем после каждой ступени рабочее тело поступает в холодильник, где охлаждается при постоянном давлении до исходной температуры.

Рисунок 10.8

Рисунок 10.9

з – диаграммы, в которой в качестве примера изображен рабочий процесс трехступенчатого компрессора (рис. 10.8), отчетливо видно, что промежуточное охлаждение рабочего тела существенно уменьшает затрату технической работы (пл. 1-2^/-3^/-2^// -3^//-2^///-4-5-1 < пл. 1-2-4-5-1) и приближает процесс сжатия к изотермическому (линия 1-3'-3"-3"'). Последний вывод можно сделать и из Ts-диаграммы этого процесса (рис. 10.9), поскольку с увеличением числа ступеней изотермы T₁ и Т₂ сближаются и в пределе сливаются в одну горизонтальную линию.

Задача наиболее рационального распределения перепада давлений между отдельными ступенями решается исходя из условия минимальной затраты технической работы на весь процесс в целом, которое приводит к cooтношению

, (10.7)

где – давление соответственно перед каждой ступенью компрессора и за ней;

р₁и р₂ – давление соответственно перед компрессором и за ним;

m –число ступеней.

Таким образом, степень повышения давления у всех ступеней компрессора должна быть одинаковой.

Содержание