Проектирование поршневого компрессора на нормализованной базе

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

? температур нагнетаемого газа по ступеням:

 

Тнгi=,

 

Тнг1==429.8К,

Тнг2==428.8К.

. Определение рабочих объемов цилиндров:

 

Vhi=;

 

Vh1==0.0107 м3,

Vh2==0.00326 м3.

12. Определение активной площади поршня:

 

Fni=,

 

Fn1==0.0892 м2,

Fn2==0.0272 м2.

13. Рассчитываемы диаметры ступеней, учитывая конструкционные особенности:

 

d===0.186 м,

D===0.385 м.

Выбираем диаметры из стандартных:

d=190 мм,

вк=6.5 мм,

hk=5 мм;

D=400 мм,

вк=11.5 мм,

hk=9 мм.

Пересчитаем Vh и F:

 

Vh2===0.0034 м3,

Vh1===0.011 м3;

Fn2===0.0283 м2,

Fn1===0.0973 м2.

 

14. Расчет поршневых сил:

 

p=pатм(Fn2+ Fn1)+рвс1Fn1+рвс2Fn2-рнг1Fn1-рнг2Fn2,

 

р=0.1106(0.0973+0.0283)+0.11060.0973+0.3351060.0283-0.3351060.0973-0.91060.0283=26288 кН?1.225.58.

15. Расчет производительности:

 

Vk=?1 Vh1nz,

 

Vk=0.7390.0117502=12.19 м3/мин.

. Расчет потребляемой мощности.

Nномi=рвсiVhi(?o,адi-?перi)(-1),

?o,адi=1-?i(-1),

 

?o,ад1=1-0.1(-1)=0.863,

?o,ад1=1-0.1(-1)=0.897;

Nном1=3.50.11060.011(0.863-0.02)(3.350.286-1)2=41077 Вт,

Nном2=3.50.3351060.0034(0.897-0.02)(2.6860.286-1) )2=34920 Вт.

17. Относительные потери давления.

?всi=0.3(),

?вс1=0.3()=0.0333,

?вс2=0.3()=0.0259;

?нгi=0.7(),

?нг1=0.7(),=0777,

?нг1=0.7(),=0604.

. Относительные суммарные потери мощности.

 

?Ni=,

 

?N1=0.286=0.0997,

?N2=0.286=0.093.

. Расчет индикаторной мощности.

 

Nиндi= Nномi(1+ ?Ni),

Nинд1=41077(1+0.0997)=45173 Н,

Nинд2=34920(1+0.093)=38168 Н,

Nиндк=45173+38168=83341 Н.

. Расчет мощности компрессора.

 

Nк===87727 Вт.

 

21. Мощность двигателя.

 

Nдв=кр=1.1=100478 Вт.

 

22. Изотермический КПД.

 

?из=,

Nиз=,

 

Nиз=0.1106=44640 Вт,

?из==0.5088.

23. Выбор клапанов.

) Относительные потери в мощности в клапанах по ступеням:

?Nклi=0.6 ?Ni,

?Nкл1=0.60.0997=0.05982,

?Nкл1=0.60.093=0.0558;

)Критерий скорости потоков:

Сn=2Snn=20.12750/60=3,

 

Mi=,

 

M1==0.1776,

М2==0.145;

) Эквивалентная площадь:

 

М=, отсюда

=,

 

==47.87 см2,

==16.51 см2.

4) Выбираем клапаны из стандартных по величине эквивалентной площади:

ступень: 4 клапана на всасывание и нагнетание марки ЛУ110-0.6;

ступень: 2 клапана на всасывание и нагнетание марки ЛУ85-0.6 и ЛУ85-1.0 соответственно.

24.Подбор поршневых колец:

Число колец zk зависит от перепада давления в ступенях и определяется по рис. 2.14 [1]:

 

?р1=(рнг1-рвс1)=0.335-0.1=0.235 МПа =? zk=2;

?р2=(рнг2-рвс2)=0.9-0.335=0.565 МПа =? zk=3.

 

25. Смазка элементов компрессора.

) Определение требуемого расхода масла для каждого цилиндра:

mцi=2K?Di(S+Hi)n,

 

где К=2.510-6, Н - суммарная высота уплотнительных колец на поршне, Н= zkihki

H1=2910-3=0.018 м; H1=3510-3=0.015 м;

mц1=22.510-63.140.4(0.12+0.018)12.5=0.108 г/с,

mц2=22.510-63.140.19(0.12+0.015)12.5=0.05 г/с;

) Расход масла на сальники для нормализованных баз определяется по рис. 2.19 [1]

mс1= mц2=0.01 г/с;

3) Суммарный расход смазки:

 

mМ=+

 

mМ=(0.01+0.108+0.01+0.05)2=0.356 г/с;

) Мощность трения:

 

Nтр=К?Nk(1-?мех), где К?=0.25,

 

Nтр=0.2587727(1-0.95)=1.096 кВт;

) Мощность отводимая с потоком масла:

 

Nм=?mМcm?t, где cm=1.9 кДж/кг - теплоемкость смазочных масел, ?t=12?С - разность температур масла на входе и выходе из системы;

 

Nм=0.010.356190012=81.168 Вт,

) Массовый расход в системе:

 

m=( К?Nk(1-?мех))/? cm?t,

m=1096/(0.01190012)=4.8 кг/с;

) Производительность масляного насоса:

 

V=Kp(m/?м), где Kp=1.1 - коэффициент резерва, ?м=900 кг/м3.

 

V=1.1(4.8/900)=5.87 л/с,

) Мощность привода насоса:

 

Nм= ?м V/?м, где ?м=0.65 МПа, ?м=0.5

 

Nм= 0.65 0.00587/0.5=0.00754 кВт.

Расчет на ЭВМ и оптимизация промежуточного давления методом уравнивания массовых потоков ступеней.

На данном этапе я провел последовательный расчёт на ЭВМ, по программе Комдет, ступеней компрессора, а затем оптимизацию промежуточного давления и, вследствие незначительных изменений параметров, представляю итоговые результаты расчетов:

1.Первая ступень.

 

1) Исходные данные:

3) Конструктивные параметры клапанов:

7) Интегральные параметры:

 

2. Вторая ступень:

 

1) Исходные данные:

3)Конструкционные параметры всасывающих клапанов:

4)Интегральные параметры компрессора:

 

 

Снижение производительности методом отжима пластин.

Добьемся снижения производительности методом отжима пластин используя программу Комдет:

) Снизим производительность на 5%:

V=V0.95=8.78130.95=8.34 м3/мин.

В результате добились V=8.3465 м3/мин при зазоре 3.15 мкм:

 

 

2)Теперь снизим производительность на 10%:

V=V0.90=8.78130.90=7.90 м3/мин.

В результате добились V=7.9025 м3/мин при зазоре 6.1 мкм:

3)Уменьшим производительность на 15%:

V=V0.85=8.78130.85=7.46 м3/мин.

В результате добились V=7.4633 м3/мин при зазоре 9.0 мкм:

 

 

 

7. Индивидуальное задание

 

В процессе планового ремонта в компрессоре был увеличен диаметр первой ступени D на 10% и поврежден холодильник после первый ступени так, что температура всасывания Твс2 увеличилась на 5%. Как изменится работа компрессора.

D=D1.1=4001.1=440 мм;

Твс2= Твс21.05=3131.05=328.7 K.

Вследствие этих изменений вырастает производительность, следовательно, необходимо отрегулировать промежуточное давление. Сд?/p>