К обоснованию выбора промежуточного давления в двухступенчатых компрессорах

Аннотация

Основным способом повышения экономичности работы компрессоров является использование промежуточного охлаждения сжимаемого газа. При расчете давления, при котором осуществляется охлаждение газа, используется формула для определения среднего геометрического значения входного и выходного давлений. При ее выводе предполагалось, что температуры газа на входе в первую и вторую ступени сжатия и внутренние относительные КПД ступеней равны. Принято, что потери давления в теплообменнике пренебрежимо малы. Данные допущения вносят ошибку, и полученное значение не является оптимальным. Получена формула, в которой этих допущений нет. При равенстве температур газа на входе в первую и вторую ступени компрессора, их КПД и отсутствии потерь давления она превращается в обычно используемую. Приведены расчеты для определения влияния температур газов и КПД ступеней сжатия на оптимальное значение промежуточного давления. В частности, (при равенстве КПД ступеней и отсутствии дросселирования между ступенями) отличие температур перед ступенями на 1 % (для атмосферного воздуха около 3 °С) меняет оптимальное значение промежуточного давления на k/[2(k – 1)] %. Для воздуха k = 1,4 это изменение составляет ≈1,75 %. Такое же изменение вызывает отличие КПД ступеней на 1 %. Варьирование коэффициента дросселирования на 1 % приводит к изменению значения оптимального промежуточного давления на 0,5 %. Проведено сравнение результатов расчета промежуточного давления по полученной и применяемой формулам. Расчеты оптимального значения промежуточного давления показали различие в результатах более чем на 7 %.