压缩机习的题目解-第2章-2013

1、往复活赛式压缩机1用一台往复活塞式压缩机压缩油田气。进口压力为1 105pa（绝），出口压力为3 105 pa（绝），进口温度为300C。若将油田气看作理想气体，求压缩过程分别为（1） 等温过程；（2）多变过程（m=1.15）;（3）绝热（K =1.25）过程时,压缩每立方米进口状态油田气所有耗的功及其温度解：5z p25#3X0功等温过程Wt 二 P1V1 n 2 =1 10 1 n (5)P11 及泄漏 系数I不变，试求在两地区使用时该机的容积排量和质量各为多少？解：1、对于两地区来说，气缸行程容积是不不变的，根据排气量的计算公式Q = vpt，Mn，两地区吸气状态下的容积排量不同是由于

2、.不同引起的2、 地区质量排量不同是由于容积排量变化及状态不同而引起的mRTPi200 287.64 2931 105= 168.6mlh吸气状态、排气量定义丄._5丄 1第二地区入2=1_0( _1)=1_0.05|()1.2_1 =0.85v0.94_实际排气量：Q = v PT lVhnV20.85-168.60.86= 166.6m；吸气状态m2-180.9kghpV2 _ 0.94 166.6 105RE 一 287.64 301 4、2Z .57型空压机为双缸、立式、单作用、单级压缩机结构如图:已知，热力参数结构尺寸参数名义吸气压力 P1 =1 105 pa（绝） 名义排气压力 P

3、2 =8 105 pa（绝） 吸气压力250C活塞行程S =128缸径D =125m缸数 2转速n二620rpm活塞外止点与缸盖间隙1.5mm汽缸镜面倒角6 300每个缸气阀总余隙容积为78cm3 （冲液法测得） 试计算（1）每个缸的相对余隙容积是多少？其中哪部分余隙占的比例最大?（2）（3）解：（1）Vca =计算容积系数.若实际使用中名义排气压力为5 105 pa （绝）此时容积系数.为多大? 每个缸的相对余隙吞积VcVh外止点 Vc1D12.52 0.15cm3 = 18.41cm344气阀 Vc2 = 78cm21锥体 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）容积系数.丄_ 8丄 1心=1 1）=10.064 |片）1.2 “1 i=1 0.064 汉 4.657m = 1.2h -0.298 =0.702（3） P2 =5 105 pa（绝）时:1 1叽二1 _：.（ ；m）=1 _0.064（51.2 -1）=1 -0.064 2.824=1 -0.18= 0.825、上题所给容压机，若排气压力 P2 =8 105 pa（绝）计算排气量为多少？如果要将此 空气压缩机的排

5、气量提高到1.5口人片，若其他参数不变，试计算：（1）采用提交转速方案需将转速提高到多少？（2）汽缸数不变，采用加大缸径办法，则缸径应加大到多少？解： =0.064m： =1.2=1-： （；m -1）=1 -0.064（8 -1）=0.702 T =0.92P = 0.96,； = 0.95常压进气 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) 用提高转速排气量排压1.5m%rnQ = 2，Vh nQ1.5n7

6、96 rpm2 Vn 2 0.6 0.00157(2) 改变气缸直径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的条件，计算该空压机轴功率及所配电机功率 （经皮带轮转动），此时该机 的比功率Nr为多少？解:(1) Ni 二1 m1000 m TpAVh.n居持叩-P1一公式（2-19） m =(0.95 0.99) K 低压级取 m=0.96K= 0.96 1.4 =1.344 32 页 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 （经）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 汉0.00157m3 =0.00314巧转620 n =60“11.344 cc厂 “5cccc一 620； 8.32 T3：； JNi =況0.9715汇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)、轴功率取机械效率m = 0.9Ni 6.39N 7.1kwm 0.9电机功率取转动效率e =0.97% =7%.97=7.3kw比功率比单位排气量所消耗的轴功率N 二空=6.07kwQ 1.17、Nq、in（小型 m = 0.85 0.92）皮带转动。=0.960.997、按题4的空压机，若名义吸气压力P1=105pa (绝)，名义排气压力 P2 =5 105 pa，吸气温度 200C。试计算：(1)气缸进行绝热压缩时排气温度为多少？(2) 测得实际排气温度为900

9、C，按名义压力计算多变压缩指数 m分析实际排气温度低于绝热压缩排气温度的原因 解：(1)按绝热压缩术终温。= 293 (5 10514 J5)1 10=293 1.584=464 Kt2 =464-273=191C(2)实测 t2 =90CE =90 273=363Kmm -1mm-JT2In ； =ln -m=1.16m k说明(3) 分析：实际排气温度低于绝热计算值，说明气缸中不是绝热过程而是多变过程,气缸内气体放热，应该气缸有良好冷却。10某空气压缩机工作时,当地大气压为1 105pa (绝),大气温度为20C .已知压缩 机的工作容积为100nVmin,相对余隙容积a =0.05,多变

10、膨胀指数m =1.2, P T 0.9, 绝热压缩指数k=1.4.试计算：(1) 若需要实际排气量为80.2 m3/min,其最高排出压力值可达多少？(2) 若此时测得压缩机的指示功率 N=258kW计算等温指示效率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) 带入数据后可得 P 2=4 105pa (绝)(2) Nt F1Vhnln 出105* 100/601n4=231.05kW1000P1 1000n i

11、-T=N/Ni =0.895511、某油田气压缩机采用l型机型，两极压缩要求排气量为12m3mm，曲轴转速 45% m活塞行程200mm。已知：1级名义吸气压力为1.03 105 pa（绝）U级名义吸气压力为2.8 105 pa（绝）U级名义排气压力为6 105 pa（绝）I级吸气温度为350CU级吸气温度为500C计算得各级排气系数为 =0.7680.80凝析系数=1绝热压缩指数K =1.25 求（1）采用双作用气缸，取活塞杆直径为30mm寸各级气缸直径。（2）设计计算及=0.840 . 2 0.837 ,分别计算压缩机用皮带转动时的指示功率，轴功率和电动机功率。解丨（1）求各气缸直径Vh1

12、0n120.768 450= 0.03472m转Vh20Q 让打“山 121.03 3232nPE 0.80 450 2.8 308二 0.01286 m 转2Vh . d22 0.03472 严3)2 二 0.110967 二 0.3331m l兀汉0.2汉122-0.01286 (0.03)2 = 0.041385 = 0.2034m2 0.2 1d=30mm s=200mmi=1圆整取 D, = 340mm D2 = 205mm(3) 指示功率、轴功率和电机功率J(土厂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轴功率：取m =0.92中型压缩机Ni 叫 57.2k0.92电机功率N0 =e572 = 57.2k取e =0.97皮带

14、转动0.97取电动机功率=1.05 N0 =1.05 59.2k= 62.2k12、试计算天然气压缩机第四级气缸指示功率和等温指示功率。已知：（1）该级气缸参数尺寸，缸径 D=200mm行径S=320mr转速n=375rpm,活塞杆 直径d=70mm相对余隙容积0.14气缸为双作用（2）压送天然气参数：进气压力 p1 16.8 105 pa（绝）排气压力p2 = 43 105 pa（绝） 进气温度t1350 C排气温度t295C天然气临界压力Pc =46.78 105 pa临界温度Tc -210.86k绝热指数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阶往复惯性力h = rmw2 cos：22壬0l2 = mrw cos2：s -60 二 mrw cos2：-120mrw2