2.3. Описание лабораторной утсановки

Установка (рис. 2.1) оборудована двухступенчатым двухцилиндровым компрессором 3 одинарного действия с электродвигателем.

Рис. 2.1.

Воздух из помещения лаборатории поступает через заборник воздуха 1 и сетчатый фильтр 2 в первую ступень компрессора. Сжатый воздух после второй ступени компрессора подается через влагомаслоотделитель 4 и невозвратный клапан 5 в воздухосборник (ресивер) 8. Воздухосборник снабжен пружинным манометром б, предохранительным клапаном 7, термометром 9 и регулирую­щим вентилем 10 для выпуска воздуха.

2.4. Порядок выполения работы

Для измерения подачи компрессора используется метод заполнения воз­духом ресивера известной емкости. Перед пуском компрессора вентилем 10 ус­танавливается начальное давление в ресивере, затем замеряются: температура всасываемого воздуха t_вс; барометрическое давление р_а; начальное избыточное давление в ресивере р_и1 начальная температура воздуха в ресивере t₁. Препода­ватель указывает значение избыточного конечного давления р_и2 в ресивере. По­сле пуска компрессора замеряют: время заполнения ресивера воздухом от на­чального давления в нем до конечного ; конечную температуру воздуха в ре­сивере t₂; ток электродвигателя I; напряжение U. Результаты наблюдений зано­сят в протокол (форма 3). Выполняются 2 ... 3 опыта при различных значениях р_и1 и р_и2.

Форма 3

Номер опыта	ра, мм рт.ст.	tвс, °С	ри1, кг/см^2	t1, °С	ри2, кг/см^2	T2, °С	, сек	I, A	U, B

Масса воздуха в ресивере до нагнетания

, кг (7)

и после

, кг (8)

где р₁ и р₂ – начальное и конечное абсолютные давления воздуха в ресивере, Па;

Т₁ и Т₂ – начальная и конечная абсолютные температуры воздуха в ресивере, К;

V_р – объем ресивера, м³,

R – газовая постоянная воздуха, Дж/(кг К).

Масса воздуха, поступившего в ресивер за время ,

, кг. (9)

Массовая подача компрессора

, кг/с (10)

Объемная подача компрессора при условиях всасывания

, м³/с (11)

где р_вс – плотность воздуха при условиях всасывания, кг/м³.

На основании уравнения состояния идеального газа можно записать

, кг/м³ (12)

где р_вс – давление всасываемого воздуха, Па;

Т_вс – абсолютная температура всасываемого воздуха, К.

С учетом уравнений (7)…(13) можно получить выражение для объемной подачи при условиях всасывания.

. (13)

Если Т₁ = Т₂ = Т_вс, то выражение (13) для объемной подачи упрощается и принимает вид:

. (14)

В формулах (13) и (14)

; (15)

; (16)

. (17)

Коэффициент подачи компрессора

. (18)

Теоретическую подачу компрессора можно определить как объем, освобождаемый поршнем первой ступени в единицу времени,

, м³/с (19)

где D – диаметр цилиндра первой ступени. м;

S – ход поршня, м;

n – частота вращения вала компрессора, мин^-1.

Мощность на валу компрессора при работе электродвигателя на переменном токе, определяется из выражения

, кВт (20)

где cos - коэффициент мощности;

- КПД электродвигателя.

Изотермический КПД компрессора

, (21)

где N_из – изотермическая мощность, кВт;

- механический КПД компрессора.

Адиабатный КПД компрессора

, (22)

где N_a – адиабатная мощность, кВт.

Изотермическую и адиабатную мощности можно определить соответственно по следующим формулам:

, (23)

, (24)

где k – показатель адиабаты для воздуха.

Результаты расчетов заносятся в протокол (форма 4)

Форма 4

Номер опыта	Pвс, Па	P1, Па	P2, Па	Qвс, М^3/с	Qт, М^3/с		N, кВт	Nиз, кВт		Nа, кВт

При выполнении расчетов принять: V_p = 0,2 м³; D = 0,06 м; S = 0,04 м; n = 1440 мин^-1; = 0,8; =0,86; cos = 0,82; k = 1,41.