Понятие о КПД нагнетателя и теплового двигателя

Для оценки эффективности процесса сжатия в нагнетателях используются несколько показателей. Большинство из них составляется по принципу относительных КПД, т.е. отношения работы, затраченной в идеальном процессе l_ид с жатия, к работе действительного процесса .

При условии Т=const минимальная работа сжатия определяется работой .

Для условия q_o.c=0 работа, подведенная к компрессору, может быть выражена разностью энтальпий действительной в конце сжатия и начальной l_k=h₂-h_1.

Формулы дают точное решение только для идеального газа. В многоступенчатых неохлаждаемых компрессорах η_ад с ростом числа ступеней уменьшается вследствие того, что потери предыдущих ступеней повышают температуру на входе в последующие ступени и, следовательно, приводят к росту работы, затрачиваемой в компрессоре. В практической инженерной деятельности для оценки таких машин используются политропные КПД

η_пол=l_пол/l_k

КПД теплового двигателя.

Назначение теплового двигателя — производить меха­ническую работу. Но только часть теплоты, полученной двигателем, затрачивается на совершение работы. Отношение механической работы, совер­шаемой двигателем, к израсходованной энергии называет­ся коэффициентом полезного действия двигателя (к. п. д.).

4. Поршневые компрессоры: схемы и применение.

Поршневым называют компрессор, у которого поршень совершает в цилиндре возвратно-поступательные движения.

Принципиальная схема поршневого компрессора (рис. 3.1) включает цилиндр 1, поршень 2, всасывающий 3 и нагнетательный 4 клапаны, шток 5 и кривошипно-шатунный механизм, состоящий из крейцкопфа 6, шатуна 7 и кривошипа 8.

Рабочий процесс в поршневом компрессоре осуществляется за четыре этапа:

1. расширение газа во вредном пространстве цилиндра компрессора (в клапанах и околоклапанном пространстве, в зазоре между крышкой цилиндра и плоскостью АА, соответствующей крайнему положению поршня);

2. всасывание (расширение и всасывание происходят при движении поршня от плоскости АА до плоскости ВВ на длине хода поршня s; при этом всасывающий клапан открывается не сразу, а лишь после того, как газ, находящийся во вредном пространстве цилиндра, расширится, и его давление станет меньше давления во всасывающей линии, в этот момент откроется клапан 3, и газ начнет поступать в цилиндр компрессора);

3. сжатие (происходит при движении поршня от плоскости ВВ до плоскости СС);

4. нагнетание (происходит при движении поршня от плоскости СС до плоскости АА; нагнетание газа в трубопровод начинается тогда, когда давление газа в цилиндре превысит давление в нагнетательной линии, в этот момент откроется клапан 4, и газ начнет поступать в трубопровод).

Применяется:

 в бытовых и промышленных условиях как источник сжатого воздуха для пневмоинструментов (компрессоры для покрасочных работ);

 для опрессовки водяных и газовых труб;

 в медицине;

 в ДВС.