Основные характеристики.

Основными характеристиками компрессорных машин являются: производительность (объемный расход всасываемого газа), степень сжатия b, мощность на валу компрессора N_в.

Степенью сжатия b называется отношение конечного давления p₂, создаваемого компрессорной машиной, к начальному давлению p₁, при котором происходит всасывание газа .

В зависимости от степени сжатия различают следующие типы компрессорных машин:

1. компрессоры (b > 3,0) - для создания высоких давлений;

2. газодувки (1,1 < b < 3,0) - для перемещения газов при относительно высоком сопротивлении газопроводящей сети;

3. вентиляторы (b < 1,1) - для перемещения газов при низком гидравлическом сопротивлении сети;

Поскольку в вентиляторах степень сжатия b мала, изменением плотности газа можно пренебречь.

В зависимости от величины абсолютного давления компрессорные машины делятся на: вакуумные (начальное давление ниже атмосферного) их еще называют вакуумными насосами; низкого давления (конечное давление газа 0.115 - 1.0 МПа), высокого ( конечное давление 1.0 - 100 МПа) и сверхвысокого (конечное давление свыше 100 МПа).

По способу сжатия газа компрессорные машины подразделяются на две группы: объемные и динамические.

В объемных компрессорах процесс сжатия газа происходит при периодическом изменении объема, занимаемого газом. В конструктивном отношении их подразделяют на поршневые и роторные.

В динамических компрессорах процесс сжатия происходит под действием непрерывного создания ускорений в движущемся потоке газа. Конструктивно их делят на центробежные и осевые.

Процессы сжатия газов. (Термодинамические основы). Конечное давление газа при сжатии зависит от условий теплообмена газа с окружающей средой. Теоретически возможны два предельных случая сжатия:

1). все выделяющееся при сжатии тепло полностью отводится и температура газа при сжатии остается неизменной - изотермический процесс;

2). теплообмен газа с окружающей средой полностью отсутствует и все выделяющееся при сжатии тепло затрачивается на повышение внутренней энергии газа, повышая его температуру - адиабатный процесс.

В действительности сжатие газа лишь в большей или меньшей степени приближается к одному из этих теоретических процессов. При сжатии газа наряду с изменением его объема и давления происходит изменение температуры и одновременно часть выделяющегося тепла отводится в окружающую среду. Такой процесс сжатия называется политропным.

Для идеальных газов, подчиняющихся уравнению состояния Менделеева - Клапейрона,

(7.42)

вышеперечисленные процессы описываются следующими уравнениями:

- изотермический: (7.43)

- адиабатный: (7.44)

- политропный: (7.45)

где u - удельный объем , - показатель адиабаты, m - показатель политропы, m’ - мольная масса, R - универсальная газовая постоянная