Проектирование поршневого компрессора на нормализованной базе
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Курсовая работа
Проектирование поршневого компрессора на нормализованной базе.
Содержание
1. Задание по курсовому проектированию
. Условные обозначения
. Введение
. Расчет по инженерной методике
. Оптимизационный расчет на ЭВМ
. Регулирование производительности
. Индивидуальное задание
Заключение
Список литературы
1. Задание по курсовому проектированию
Рассчитать и спроектировать поршневой компрессор на основе следующих данных (Вариант №35):
Рвс=0.1 МПа;
Рнг=0.9 МПа;
Vвс=12 м3/мин;
Твс=293К;
Sп=120 мм;
n=750 об/мин;
zст=2;
?шт=0.188;
рабочий газ: сухой воздух;
охлаждение: водяное;
база: ВП-12-8
. Условные обозначения
T,t - температура, К(?C);
P - давление, МПа;
? - плотность, кг/м3;
V - объем, м3;
m - масса, кг;
m - массовый расход, кг/с;
V - объемный расход, кг/с;
R - газовая постоянная, Дж/(кгК);
к - показатель адиабаты;
M - критерий скорости потока газа;
П - отношение давлений;
Пб - номинальное усилие базы, кН;
D,d - диаметр, м;
F,f - площадь, м2;
Sп - ход поршня, м;
n - частота вращения вала, об/мин
? - угловая скорость, рад/с
w - скорость, м/с;
c - относительный ход поршня;
a - относительное мертвое пространство;
? - коэффициент подачи;
? - КПД;
? - время, с;
L - работа, Дж;
N - мощность, кВт;
Q - холодопроизводительность, кВт;
N - удельная мощность, кВт/кВт.
. Введение
Компрессорные поршневые агрегаты широко применяются в современной криогенной технике и являются основными технологическими машинами, определяющими эффективность и надежность работы криогенной установки в целом.
В данной работе будет проведен расчет и спроектирован компрессор на нормализованной базе, используя ЭВМ и, в частности программу Комдет, добьемся оптимальных параметров работы аппарата, с использованием этой же программы будет проведено регулирование производительности машины и проведено исследование с учетом индивидуального задания.
4. Расчет по инженерной методике
. Определение базы компрессора.
Имеем производительность компрессора по условиям всасывания Vвс=12 м3/мин. По табл 2.1 [1] определяем базу: П - образная.
. Предварительно определяем мощность компрессора.
Выбираем изотермический КПД компрессора из условия:
.5??из?0.7 принимаем ?из=0.5;
?из=, где
Nиз - мощность, затрачиваемая на сжатие и перемещение газа при термодинамическом процессе;
Nк - мощность на валу (муфте) компрессора;
Nиз=
Nиз== 43945 Вт; тогда
Nк===87890 Вт.
3. Определение параметров базы.
Определяем количество ступеней в ряду базы по рис 2.1 [1]:
Прямоугольная база с zр=2 при Nк=87890 Вт.
. Определение требуемого числа ступеней.
Пк===9.
Из термодинамики имеем:
Т2к=Т1к, где
Т1к - температура газа в цилиндре в начале сжатия, Т1к?Твс;
Т2к - на 20 ?С ниже, чем при Тнг при водяном охлаждении;
Тнг1=,
Тнг2=,
1) Принимаем рнг=0.32 МПа:
Тнг1== 408.6К,
Тнг2== 420.7К,
Расхождение Тнг1 и Тнг2 велико, поэтому:
)Примем рнг=0.33 МПа:
Тнг1== 412.25К,
Тнг2== 417К,
) Примем рнг=0.335 МПа:
Тнг1== 414К,
Тнг2== 415.24К,
Расхождение Тнг1 и Тнг2 приемлемо, принимаем окончательно
рнг=0.335 МПа.
. Проводим компоновку ступеней по рядам.
агрегат компрессор мощность криогенный
z
. Определение номинального усилия базы:
) Nр - мощность базы,
Nр===43945 кВт,
==3.78,
По рис 1.7 [1]: =3.3 =? Пб=27.1 кН.
2) Из уравнения 1.1 [1]:
Пб===25.58 кН.
Выписываем параметры базы табл 1.2 [1]:
Пб=20 кН;
zp=2;
Sп=125 мм;
n=12.5 ;
Np=36.0 кВт;
dшт=32 мм;
cп=3.12 м/с.
. Определение плотность газа по ступеням:
?всi=,
?вс1==1.19 кг/м3,
?вс2==3.79 кг/м3.
8. Определяем массовый расход газа через компрессор:
m= ?вс1Vвс - по всем ступеням, если не учитывать утечки газа;
m=1.1812/60=0.236 кг/с;
mk - массовый расход за один оборот коленчатого вала,
mk===0.0189 кг/об.
9. Конструктивный расчет компрессора.
) Ориентировочно задается относительное мертвое пространство по ступеням:
?i=?1 + (0.020.04)(i-1),
?1 - выбираем 0.1;
?2=0.1+0.03=0.13
) Расчет объемного коэффициента:
?0i=1- ?i(-1),
np=0.975nсж, nсж=0.975к
к=1.4 =? nсж=0.9751.4= 1.365 =? np=0.9751.365=1.331;
?01=1- 0.1(-1)=0.852;
?02=1- 0.13(-1)=0.857;
) Расчет коэффициента подогрева:
?Тi=(1-?T)-C(Пi-1)
Выбираем ?T=0.01; С=0.01 - при водяном охлаждение.
?Т1=(1-0.01)-0.01(3.35-1)=0.968,
?Т1=(1-0.01)-0.01(2.686-1)=0.972;
) Выбор коэффициента давления:
Принимаем ?р1=0.98; ?р1=0.99.
5)Оценка статической негерметичности элементов ступени:
?пр=?кл+?П,
?кл=0.02 - суммарные относительные протечки через закрытые клапаны ступеней,
?П=0.02 - относительные протечки через уплотнения поршня,
?пр=0.02+0.02=0.04.
) Задание коэффициента влажности:
?вл1=0.01; ?вл2=0.
7)Оценка динамической негерметичности ступеней
Принимаем ?пер=0.02
) Определение коэффициента подачи ступеней:
?i=[ ?p ?T (?o- ?пер)]i-?прi-?влi-Принимаем =0,
?1=[ 0.98 0.968 (0.852-0.02)]-0.04-0.01=0.739
?2=[ 0.99 0.972 (0.857-0.02)]-0.04=0.765
10. Определение уточненны?/p>