Индикаторная диаграмма двухступенчатого компрессора.

. Индикаторная диаграмма идеального цикла двухступенчатого сжатия

На рис. показана индикатор­ная диаграмма идеального рабо­чего процесса в двухступенчатом компрессоре. В первой ступени сжатие происходит так же, как и в одноступенчатом компрессоре. Когда газ из первой ступени по­дается в охладитель во второй, осуществляется этап всасывания газа после охладителя. Подача газа второй ступенью происходит при закрытом всасывающем клапане этой ступени.

Температура газа, поступающего после сжатия из первой ступени в охладитель, понижается в нем до температуры газа на входе в пер­вую ступень компрессора Т_I (пунктирная линия 1-а соответствует изотермическому процессу сжатия газа). Таким образом, состояние газа после охладителя соответствует сжатию его в первой ступени по изотермическому процессу. Изобарический процесс, т. е. процесс, протекающий при постоянном давлении. (линия 2-1'), характеризу­ется охлаждением газа при его движении от первой до второй ступе­ни компрессора через охладитель. Этапу сжатия во второй ступени со­ответствует линия 1 '-2'

При одноступенчатом сжатии без промежуточного охлаждения этому процессу соответствует линия 1-b. Таким образом, в двухсту­пенчатом компрессоре работа сжатия газа меньше работы сжатия газа в одноступенчатом компрессоре на величину площади

2-b -2 '-1' ин­дикаторной диаграммы.

Работа сжатия газа в двухступенчатом компрессоре:

Если температура газа после охладителя становится равной тем­пературе газа на входе в первую ступень компрессора, то

Р₂·V₁' = Р_l ,V₁

Тогда

Анализируя формулу можно, в конечном счете, получить, что для компрессора с z ступенями:

ξ₁ = ξ₂ =…= ξ z = ^z√ ξ

Это уравнение соответствует сжатию газа с наименьшей затра­той работы, при этом степени повышения давления каждой из ступе­ней компрессора равны между собой и температура на выходе из компрессора имеет наименьшее значение.

В зависимости от ξ применяются компрессоры со следующими числами ступеней z :

При реальном процессе работа сжатия увеличивается за счет по­терь мощности в клапанах, недостаточного охлаждения газа измене­ния свойств газа при сжатии и других факторов. Практически реаль­ный рабочий процесс ступенчатого сжатия соответствует идеально­му рабочему процессу.