Мощность компрессоров. КПД

Теоретическая мощность, затрачиваемая в компрессоре, равна произведению его производительности на работу сжатия газа

кВт

или

кВт

(7-32)

В этих уравнениях:

l – теоретическая работа сжатия, дж/кг;

Q – производительность компрессора, м³/мин;

ρ – плотность газа, кг/м³;

G – количество засасываемого газа, кг/сек.

Если теоретическая работа сжатия газа выражается в системе единиц МКГСС (в кгс∙м/кг), то теоретическая мощность, затрачиваемая компрессором, составит:

кВт

где A = 1/427 ккал/кгс∙м; G – кг/ч.

Для расчета теоретической мощности, потребляемой компрессором, вместо определения величины l по Т–S – диаграмме можно пользоваться следующими формулами:

при изотермическом сжатии газа

кВт

(7-33)

при адиабатическом или политропическом сжатии газа

кВт

(7-34)

где p₂/p₁ – степень сжатия газа в компрессоре, равная отношению давления нагнетания р₂ (в н/м²) к давлению всасывания p₁ (в н/м²);

V – объем засасываемого газа, м³/сек;

m – показатель адиабаты или политропы (в зависимости от характера процесса сжатия газа).

Наименьшая работа затрачивается при изотермическом сжатии газа. Отношение мощности при изотермическом сжатии N_из к индикаторной мощности N_инд (определяемой по индикаторной диаграмме) характеризует совершенство теплового процесса в компрессоре, работающем с охлаждением газа, и носит название изотермического к.п.д. (η_из). Следовательно, индикаторная мощность равна

(7-35)

Для компрессоров, работающих без охлаждения газа, определяют отношение мощности при адиабатическом сжатии к индикаторной мощности. Это отношение представляет собой адиабатический к.п.д. (η_ад). Таким образом, индикаторная мощность составляет:

(7-36)

Величина адиабатического к.п.д. (η_ад) колеблется в пределах 0,93–0,97. Он больше изотермического к.п.д. (η_из) значения которого, в зависимости от степени сжатия и потерь при всасывании и нагнетании, составляют 0,64–0,78.

Механические потери в компрессоре учитываются механическим к.п.д. (η_мех) который представляет собой отношение индикаторной мощности N_инд к мощности на валу компрессора N_эф, причем η_мех = 0,85–0,9.

Мощность на валу (эффективная мощность) равна:

(7-37)