壓縮機(jī)習(xí)的題目解-第2章-2013

1、往復(fù)活賽式壓縮機(jī)1用一臺(tái)往復(fù)活塞式壓縮機(jī)壓縮油田氣。進(jìn)口壓力為1 105pa（絕），出口壓力為3 105 pa（絕），進(jìn)口溫度為300C。若將油田氣看作理想氣體，求壓縮過(guò)程分別為（1） 等溫過(guò)程；（2）多變過(guò)程（m=1.15）;（3）絕熱（K =1.25）過(guò)程時(shí),壓縮每立方米進(jìn)口狀態(tài)油田氣所有耗的功及其溫度解：5z p25#3X0功等溫過(guò)程Wt 二 P1V1 n 2 =1 10 1 n (5)P11 及泄漏 系數(shù)I不變，試求在兩地區(qū)使用時(shí)該機(jī)的容積排量和質(zhì)量各為多少？解：1、對(duì)于兩地區(qū)來(lái)說(shuō)，氣缸行程容積是不不變的，根據(jù)排氣量的計(jì)算公式Q = vpt，Mn，兩地區(qū)吸氣狀態(tài)下的容積排量不同是由于

2、.不同引起的2、 地區(qū)質(zhì)量排量不同是由于容積排量變化及狀態(tài)不同而引起的mRTPi200 287.64 2931 105= 168.6mlh吸氣狀態(tài)、排氣量定義丄._5丄 1第二地區(qū)入2=1_0( _1)=1_0.05|()1.2_1 =0.85v0.94_實(shí)際排氣量：Q = v PT lVhnV20.85-168.60.86= 166.6m；吸氣狀態(tài)m2-180.9kghpV2 _ 0.94 166.6 105RE 一 287.64 301 4、2Z .57型空壓機(jī)為雙缸、立式、單作用、單級(jí)壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)如圖:已知，熱力參數(shù)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)名義吸氣壓力 P1 =1 105 pa（絕） 名義排氣壓力 P

3、2 =8 105 pa（絕） 吸氣壓力250C活塞行程S =128缸徑D =125m缸數(shù) 2轉(zhuǎn)速n二620rpm活塞外止點(diǎn)與缸蓋間隙1.5mm汽缸鏡面倒角6 300每個(gè)缸氣閥總余隙容積為78cm3 （沖液法測(cè)得） 試計(jì)算（1）每個(gè)缸的相對(duì)余隙容積是多少？其中哪部分余隙占的比例最大?（2）（3）解：（1）Vca =計(jì)算容積系數(shù).若實(shí)際使用中名義排氣壓力為5 105 pa （絕）此時(shí)容積系數(shù).為多大? 每個(gè)缸的相對(duì)余隙吞積VcVh外止點(diǎn) Vc1D12.52 0.15cm3 = 18.41cm344氣閥 Vc2 = 78cm21錐體 Vc30.6 0.6tg30 二.12.5 = 4.08cm32-

4、Vc1 Vc2 Vc3 =18.4178 4.08 =100.49：.2233D s 12.512.8cm1570.8cm44Vc 100.49-0.064Vh 15708（2）容積系數(shù).丄_ 8丄 1心=1 1）=10.064 |片）1.2 “1 i=1 0.064 漢 4.657m = 1.2h -0.298 =0.702（3） P2 =5 105 pa（絕）時(shí):1 1嘰二1 _：.（ ；m）=1 _0.064（51.2 -1）=1 -0.064 2.824=1 -0.18= 0.825、上題所給容壓機(jī)，若排氣壓力 P2 =8 105 pa（絕）計(jì)算排氣量為多少？如果要將此 空氣壓縮機(jī)的排

5、氣量提高到1.5口人片，若其他參數(shù)不變，試計(jì)算：（1）采用提交轉(zhuǎn)速方案需將轉(zhuǎn)速提高到多少？（2）汽缸數(shù)不變，采用加大缸徑辦法，則缸徑應(yīng)加大到多少？解： =0.064m： =1.2=1-： （；m -1）=1 -0.064（8 -1）=0.702 T =0.92P = 0.96,； = 0.95常壓進(jìn)氣 p二0.95 0.98 . 卩二丁，= 0.702 0.97 0.93 0.95 = 0.60Q 二2 VhnVD2s=2 0.60 0.00157 6204-1.17mmrn(0.125)2 0.12830.00157m(1) 用提高轉(zhuǎn)速排氣量排壓1.5m%rnQ = 2，Vh nQ1.5n7

6、96 rpm2 Vn 2 0.6 0.00157(2) 改變氣缸直徑Q =2Vh1.5=2 0.6 Vh 620Vh2 0.6 620 =0.002016D4 0.002016二 0.128 2=0.1416 140mm1.5&按提4的條件，計(jì)算該空壓機(jī)軸功率及所配電機(jī)功率 （經(jīng)皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)），此時(shí)該機(jī) 的比功率Nr為多少？解:(1) Ni 二1 m1000 m TpAVh.n居持叩-P1一公式（2-19） m =(0.95 0.99) K 低壓級(jí)取 m=0.96K= 0.96 1.4 =1.344 32 頁(yè) nP2 = P2(12) =0.05, & =0.07活塞平均速度Cm =切=0.12

7、8 *620 =2.64卩 3030/s=（也）2 “os（竺）2 =0.02853.53.5-2 （也）2 =0.07 （經(jīng)）2 =0.0403.53.555Pl =P1（1-、1）=1 105（1 -0.0285） =0.9715 1 05 p2 =p2（1 2） =8 105（1 0.04） =8.32 105 pa %-0.702 / =2 漢0.00157m3 =0.00314巧轉(zhuǎn)620 n =60“11.344 cc廠 “5cccc一 620； 8.32 T3：； JNi =況0.9715匯105 0.702x0.00314江 （）1.344 -110001.344-160 0.9

8、7153.907 0.95 105 0.702 0.00314 （1.7554-1） 6201000 60二 6.39kw(2)、軸功率取機(jī)械效率m = 0.9Ni 6.39N 7.1kwm 0.9電機(jī)功率取轉(zhuǎn)動(dòng)效率e =0.97% =7%.97=7.3kw比功率比單位排氣量所消耗的軸功率N 二空=6.07kwQ 1.17、Nq、in（小型 m = 0.85 0.92）皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)。=0.960.997、按題4的空壓機(jī)，若名義吸氣壓力P1=105pa (絕)，名義排氣壓力 P2 =5 105 pa，吸氣溫度 200C。試計(jì)算：(1)氣缸進(jìn)行絕熱壓縮時(shí)排氣溫度為多少？(2) 測(cè)得實(shí)際排氣溫度為900

9、C，按名義壓力計(jì)算多變壓縮指數(shù) m分析實(shí)際排氣溫度低于絕熱壓縮排氣溫度的原因 解：(1)按絕熱壓縮術(shù)終溫。= 293 (5 10514 J5)1 10=293 1.584=464 Kt2 =464-273=191C(2)實(shí)測(cè) t2 =90CE =90 273=363Kmm -1mm-JT2In ； =ln -m=1.16m k說(shuō)明(3) 分析：實(shí)際排氣溫度低于絕熱計(jì)算值，說(shuō)明氣缸中不是絕熱過(guò)程而是多變過(guò)程,氣缸內(nèi)氣體放熱，應(yīng)該氣缸有良好冷卻。10某空氣壓縮機(jī)工作時(shí),當(dāng)?shù)卮髿鈮簽? 105pa (絕),大氣溫度為20C .已知壓縮 機(jī)的工作容積為100nVmin,相對(duì)余隙容積a =0.05,多變

10、膨脹指數(shù)m =1.2, P T 0.9, 絕熱壓縮指數(shù)k=1.4.試計(jì)算：(1) 若需要實(shí)際排氣量為80.2 m3/min,其最高排出壓力值可達(dá)多少？(2) 若此時(shí)測(cè)得壓縮機(jī)的指示功率 N=258kW計(jì)算等溫指示效率n i-T解(1),已知 p1 =1 105 pa ,T 1=293K. Vhn=100m/minVhQ nV h=100nr/mi nQ=80.2 m3/mi nnQ80.2所以：V0.891九nVh 0.9* 1001，一1) 帶入數(shù)據(jù)后可得 P 2=4 105pa (絕)(2) Nt F1Vhnln 出105* 100/601n4=231.05kW1000P1 1000n i

11、-T=N/Ni =0.895511、某油田氣壓縮機(jī)采用l型機(jī)型，兩極壓縮要求排氣量為12m3mm，曲軸轉(zhuǎn)速 45% m活塞行程200mm。已知：1級(jí)名義吸氣壓力為1.03 105 pa（絕）U級(jí)名義吸氣壓力為2.8 105 pa（絕）U級(jí)名義排氣壓力為6 105 pa（絕）I級(jí)吸氣溫度為350CU級(jí)吸氣溫度為500C計(jì)算得各級(jí)排氣系數(shù)為 =0.7680.80凝析系數(shù)=1絕熱壓縮指數(shù)K =1.25 求（1）采用雙作用氣缸，取活塞桿直徑為30mm寸各級(jí)氣缸直徑。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算及=0.840 . 2 0.837 ,分別計(jì)算壓縮機(jī)用皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的指示功率，軸功率和電動(dòng)機(jī)功率。解丨（1）求各氣缸直徑Vh1

12、0n120.768 450= 0.03472m轉(zhuǎn)Vh20Q 讓打“山 121.03 3232nPE 0.80 450 2.8 308二 0.01286 m 轉(zhuǎn)2Vh . d22 0.03472 嚴(yán)3)2 二 0.110967 二 0.3331m l兀漢0.2漢122-0.01286 (0.03)2 = 0.041385 = 0.2034m2 0.2 1d=30mm s=200mmi=1圓整取 D, = 340mm D2 = 205mm(3) 指示功率、軸功率和電機(jī)功率J(土廠110000.9785 1.5 0.034721.25(3.024)1.25-1 ,0.9785“1.25 A1.254

13、5060=32.25kNiU2.702 105 0.837 0.01286 型1000 601.25( 6.421.25 -1 |( 2.7021 .251.25二 20.61k5 =1.03 (1 -0.05) 105= 0.9785 105P2 =2.8 105 (1 -0.05)= 3.024 105p1I = 2.8 105 (1 0.05)= 2.702 105p2U =6 105(1 0.07)= 6.42 105Ni =32.25 20.61 = 52.86k軸功率：取m =0.92中型壓縮機(jī)Ni 叫 57.2k0.92電機(jī)功率N0 =e572 = 57.2k取e =0.97皮帶

14、轉(zhuǎn)動(dòng)0.97取電動(dòng)機(jī)功率=1.05 N0 =1.05 59.2k= 62.2k12、試計(jì)算天然氣壓縮機(jī)第四級(jí)氣缸指示功率和等溫指示功率。已知：（1）該級(jí)氣缸參數(shù)尺寸，缸徑 D=200mm行徑S=320mr轉(zhuǎn)速n=375rpm,活塞桿 直徑d=70mm相對(duì)余隙容積0.14氣缸為雙作用（2）壓送天然氣參數(shù)：進(jìn)氣壓力 p1 16.8 105 pa（絕）排氣壓力p2 = 43 105 pa（絕） 進(jìn)氣溫度t1350 C排氣溫度t295C天然氣臨界壓力Pc =46.78 105 pa臨界溫度Tc -210.86k絕熱指數(shù)Kt =1.256解丨（1）指示功率Ni p - 13?cos*1 20 :-1 20 12 2mrw cos： 1 匚一mrw mrw2-Jbos：、-cosmrw2cos：1cos：213 . 1 -i -一sin2階往復(fù)慣性力h = rmw2 cos：22壬0l2 = mrw cos2：s -60 二 mrw cos2：-120mrw2