Дросселирование водяного пара
При дросселировании температура водяного пара всегда понижается. На si-диаграмме процесс адиабатного дросселирования водяного пара изображается горизонтальными отрезками.
Для насыщенных паров высокого давления при дросселировании происходит их увлажнение, а затем - подсушка и перегрев.
При дросселировании воды при температуре кипения она переходит во влажный пар, причем чем больше падает давление, тем больше снижается температура пара и увеличивается степень сухости.
В области низких давлений при дросселировании перегретых паров давление и температура уменьшаются, энтропия и степень перегрева увеличиваются. Однако при дросселировании пара высокого давления и небольшого перегрева пар сначала переходит в сухой насыщенный, затем во влажный пар, потом снова в сухой насыщенный и снова в перегретый пар.
Как всякий необратимый процесс, дросселирование приводит к потере располагаемой работы.
Компрессоры
Классификация и принципы действия компрессоров
Для нагнетания газов и паров служат машины, которые называются компрессорами, где процесс нагнетания состоит в повышении давления, сопровождающимся уменьшением объема. Компрессоры – тепловые машины, в которых затрачиваемая энергия извне превращается в энергию сжатого газа.
В зависимости от принципа сжатия компрессоры делятся на две группы: 1 - поршневые и ротационные; 2 – центробежные и осевые компрессоры. Несмотря на конструктивные отличия и различие в принципах работы, процессы, происходящие в компрессорах с термодинамической точки зрения, вполне эквивалентны.
Количество газа, сжимаемого в компрессоре от низкого до высокого давления в единицу времени, называется производительностью компрессора. Производительность компрессора измеряют в единицах объема газа за час или в минуту.
Одноступенчатый поршневой компрессор
Рис. 10.1. Принципиальная Схема Одноступенчатого Поршневого Компрессора
Поршневой компрессор (рис. 10.1) состоит из цилиндра 4 и поршня 3, совершающего возвратно-поступательное движение. На крышке цилиндра установлены всасывающий 2 и нагнетательный 1 клапаны. При движении поршня слева направо происходит всасывание газа при открытом клапане 2 и заполнение цилиндра. При обратном движении поршня происходит сжатие газа до требуемого давления и выталкивание его через клапан 1, который открывается при достижении определенного давления.
Ротационный (пластинчатый) компрессор
Рис. 10.2. Принципиальная схема ротационного компрессора
В ротационном компрессоре (рис. 10.2) роль поршня выполняет вращающийся ротор 3, в котором в пазах скользят пластины 4. Под действием центробежных сил эти пластины всегда прижимаются к корпусу 1. Ротор устанавливается эксцентрично относительно корпуса 2, поэтому попавшая между пластинами порция газа по ходу вращения ротора постепенно уменьшается в объем, за счет чего и происходит повышение давления. Сжатый газ поступает в выходной патрубок 5.
10.1.3 Центробежный компрессор
Рис. 10.3. Принципиальная схема одноступенчатого центробежного
Компрессора
В центробежном компрессоре (рис. 10.3) в корпусе 5 вращается рабочее колесо 2 с рабочими лопатками. Газ, через входной патрубок 1 поступивший в межлопаточные каналы, отбрасывается центробежными силами к периферии и попадает в диффузоры 3, лопатки которых укреплены в корпусе. В диффузорах происходит преобразование кинетической энергии газа, сообщенной ему рабочим колесом, в потенциальную энергию давления. Полученный таким образом сжатый газ через выходные патрубки 4 поступает на нагнетание.