Issiqlik texnikasi ikkinchi nashri

Kompressor yuritmasi uchun ishni aniqlash
Izotermik jarayonda gazni siqish uchun sarflangan ish 01230 (18.2-rasm) yuzaga teng. 1 kg gazni siqish uchun sarflangan to‘liq ish:


=4325 yuza+5216 yuza-4016 yuza

bu yerda 4325 yuza=p₂v₂ xaydash ishi;

4016 yuza= p₁v₁ so‘rish ishi;
5216 yuza = siqish ishi;

Izotermik siqish jarayonidagi ish quyidagi tenglamadan aniqlanadi

5216 yuza= _iz=p₁v₁ n p₂/p₁

t=const da p₂v₂=p₁v₁ ekanligidan

(18.4)

Kompressor yuritmasi uchun ish izotermik siqish ishiga teng. Olib ketilgan issiqlik miqdori:

Qaytar adiabatik siqishda jarayondagi ish quyidagi tenglama orqali aniqlanadi:

Kompressor yuritmasi uchun ish:


(18.5)

Kompressor yuritmasi uchun ish adiabatik siqish ishidan K marta katta bo‘ladi. (18.5) ifoddani boshqacha shaklda ham ifodalash mumkin. Adiabat jarayonda siqish ishi quyidagiga teng:

u holda kompressor yuritmasi uchun ish:

(18.6)

Adiabat siqishda kompressor yuritmasi uchun ish absolyut qiymati bo‘yicha siqishning boshi va ohiridagi entalg‘piyalar ayirmasiga teng. Bu formula real va ideal gazlar uchun to‘g‘ri. Politrop siqish jarayonida ish 5¹¹2 ¹¹16 yuzaga teng.

(18.7)

1 kg siqilgan gaz olish uchun sarflangan ish:

(18.8)

Olib ketilgan issiqlikning nazariy miqdorini quyidagi tenglamadan aniqlaymiz:

(18.9)

Bir bosqichli kompressorning haqiqiy indikator diagrammasi (18.3-rasm) nazariysidan farq qiladi. Bu farq so‘rish va haydash klapanlaridagi drosselashdagi sarflar tufayli hosil bo‘ladi.

Shu sababli gazning silindrga so‘rilishi atrof-muhit bosimidan pastroq bosimda, haydash esa haydash truboprovodidagi bosimdan yuqoriroq bosimda ro‘y beradi.

Bu isroflar kompressorlarning aylanma harakati ortishi bilan oshadi.


18.3-rasm

Bundan tashqari, real kompressorda silindr qopqog‘i va porshen o‘rtasida mahlum bir hajm bo‘ladi. Bu hajmga bo‘shliq hajm deyiladi. Bu bo‘shliq hajm ishchi hajm V_k ning 4-10% ni tashkil etadi (18.3-rasm). Gazning bir qismi haydashning oxirida (2-3-chiziq) bo‘shliq xajmda qolib V_b xajmni egallaydi. Porshenning o‘ngga harakatida bo‘shliq hajmda qolgan gaz kengayadi va yangi gaz silindrdagi bosim atrof-muhit bosimiga teng bo‘lgandagina so‘riladi. Qolgan siqilgan gazning bo‘shliq hajmdagi kengayishi 3-0 chiziq bilan tasvirlangan. Gazning kompressorga so‘rilishi 0 nuqtadan boshlanadi va silindrga yangi gaz so‘rilib uning hajmi V_h-V₀=V ga teng bo‘ladi. Bo‘shliq hajm silindrga so‘rilayotgan gaz miqdorini kamaytiradi va shu sababli kompressorning unumdorligi pasayadi. V vaV_h larning nisbatiga kompressorning hajmiy f.i.k. deb aytiladi:

(18.10)

Hajmiy f.i.k. bo‘shliq hajmning ortishi bilan kamayadi va V_b ning mahlum bir qiymatida nolga teng bo‘lib qolishi mumkin. V_b o‘zgarmas bo‘lganda, siqish bosimi ortishi bilan hajmiy f.i.k. va kompressor unumdorligi ham kamayib, siqish chizig‘i bo‘shliq hajm chizig‘i bilan kesishgan holda hajmiy f.i.k. nolga teng bo‘ladi. Ushbu holatni 18.4-rasmdan ko‘rish mumkin. Birinchi xolda, yahni siqish jarayoni 1-2 p₂ bosimda tugasa, xaydash 2-3 chiziq bo‘yicha amalga oshadi. Silindrdagi bosim 3-0 chiziq bo‘yicha pasayadi va so‘rish 0 nuqtada boshlanadi. Ikkinchi holda siqish bosimi p₂ ortishi bilan siqish 2-nuqtada tugaydi va xaydash 2¹-3¹ chiziq bo‘ylab amalga oshadi. Bu xolda haydalayotgan gaz miqdori birinchi holga qaraganda ancha kam bo‘ladi. Uchinchi holda siqish bosimi p₂ yana xam ortganda siqilish 4-nuqtada yahni siqish chizig‘i va bo‘shliq hajmi chizig‘i kesishgan nuqtada tugaydi. Bu holda siqish chizig‘i nuqtaga aylanadi va yangi gaz silindrga so‘rilmaydi. Ishlayotgan kompressorning porsheni xuddi shu va bir xil miqdordagi gazni xaydamasdan siqadi. Bu holda kompressorning hajmiy f.i.k. va unumdorligi nolga teng bo‘ladi.

18.4-rasm



Bo‘shliq hajmli kompressor yuritmasi uchun sarflangan umumiy nazariy ish 12301 yuza (18.4-rasm) bilan tasvirlanadi. Siqish bosimi ortishi tufayli kompressorning unumdorligini pasayishi natijasida bir silindrda yuqori bosimli gazlarni olib bo‘lmasligini bildiradi. Bundan tashqari, yuqori bosimlarda gazning temperaturasi silindrdagi surkov moyining o‘z-o‘zidan alangalanish temperaturasidan ortib ketishi mumkin. Bu holda surkov moyi va qizigan havo aralashmasi portlab og‘ir avariyalarga olib kelishi mumkin. Bir bosqichli kompressorda havoni 6-10 bar dan yuqori ortiqcha bosimgacha siqib bo‘lmasligining sabablaridan biri xam shunda. Real kompressordagi siqish jarayonlari
Real kompressordagi jarayonlarda mexanik va gidravlik isroflar bo‘ladi. Real kompressorlarning hisobida sovitilayotgan kompressorning yuritmasi uchun ish izotermik siqishdagi ishga, sovitilayotgan hol uchun adibatik siqish ishiga teng deb olinadi. Real kompressorning ish samaradorligi izotermik va adibatik f.i.k. lar bilan aniqlanadi. Bu f.i.k. lar kompressor yuritmasi uchun sarflangan nazariy va xaqiqiy ishlar nisbati bilan tavsiflanadi:
;

Ts – diagrammada qaytar 1-2 va (shartli) qaytmas 1-3 (xaqiqiy jarayon) adibatalarni tasvirlaylik (18.5-rasm). Adibat kompressor uchun haqiqiy ish quyidagiga teng.

18.5-rasm

Qaytar adibat siqilishdagi nazariy ish quyidagiga teng:

Bundan kompressorning adibatik f.i.k. quyidagiga teng bo‘ladi:

Qaytmas adibatik jarayonni shartli ravishda politropa ko‘rsatkich bo‘lgan jarayon sifatida qarash mumkin. Bunda politropa ko‘rsatkichi ishqalanish kuchiga bog‘lik bo‘ladi. U xolda

Bundan

(18.11)

Politropa ko‘rsatgichi n ning qiymati gazning siqish boshida va oxiridagi parametrlariga qarab aniqlanadi. Sovitilayotgan kompressorning yuritmasi uchun sarflangan haqiqiy ish quyidagiga teng:

,
yoki
(18.12)

Kompressor yuritmasi uchun sarflanayotgan effektiv quvvat quyidagicha aniqlanadi:

, (18.13)

bu yerda – gazning politrop siqilishdagi kompressor yuritmasi uchun sarflangan ish, J/kg; m – kompressor unumdorligi m=V_n (bu yerda V_n-normal sharoitdagi hajmiy unumdorlik, m³/sek; _n – gazning normal sharoitdagi zichligi ); – gazning politrop siqishdagi kompressorning f.i.k.; – ishqalanishni xisobga oluvchi mexanik f.i.k.; – to‘liq f.i.k.