Продуктивність компресора.

 

Через наявність в циліндрі компресора непродуктивного простору об’єм газу Q_вс, що всмоктується за один хід поршня, менше об’єму V_п, що описується поршнем. Тому продуктивність компресора зменшується, причому відношення називається об'ємним к. к. д. компресора.

Величина об'ємного к.к.д. відображає вплив непродуктивного простору компресора і визначається за формулою:

 

,

де с - величина непродуктивного простору, що виражається відношенням об’єму непродуктивного простору до об’єму, описаного поршнем (с ≈ 0,03 - 0,08);

- ступінь стиснення газу;

m - показник політропи (m = 1,2 - 1,4).

 

Об'ємна продуктивність компресора зменшується також внаслідок втрат. Ці втрати викликаються витоками газу через нещільності в клапанах і підігрівом всмоктуваного газу при зіткненні його з нагрітими стінками циліндра. Внаслідок підігріву газу його питомий об’єм збільшується, а кількість всмоктуваного газу зменшується.

Відношення об’єму газу, що подається компресором (і приведеного до умов всмоктування), до об’єму, описаного поршнем, називається коефіцієнтом подачі і позначається λ.

Коефіцієнт подачі, що враховує всі втрати продуктивності, може бути представлений у вигляді добутку об'ємного к. к. д. λ₀ і коефіцієнта λ₁, що враховує витік газу через нещільності і підігрів його на вході в циліндр:

 

λ = λ₀ ∙ λ₁.

 

Наближено коефіцієнт подачі може бути визначений за формулою:

 

.

 

Теоретична продуктивність поршневого компресора дорівнює об’єму, описаного поршнем в одиницю часу, і визначається за формулами, застосовуваними для розрахунку теоретичної продуктивності поршневих насосів.

Таким чином, якщо знехтувати площею перерізу штока, фактична продуктивність компресора складе:

 

 

Q = λ∙z∙F∙s∙n, м³/хв.,

де z - число всмоктувальних сторін поршня (для компресорів простої дії z = 1);

F - площа перерізу поршня, м² ( F, D – діаметр поршня);

s - хід поршня, м;

n - число обертів вала компресора в 1 хв.

Для багатоциліндрових компресорів величину Q слід помножити на число циліндрів. Для багатоступеневих компресорів F - площа перерізу поршня першого ступеня (низького тиску).

 

Приклад. Одноступінчастий одноциліндровий компресор подвійної дії має внутрішній діаметр циліндра S = 500 мм, хід поршня s = 500 мм, число обертів вала компресора n = 165 об / хв. Величина непродуктивного простору с = 0,04.

Повітря стискається в компресорі від абсолютного тиску р₁ = 1 кгс/см² до тиску р₂ = 4 кгс/см², температура засмоктуваного повітря t = 20 °С, його щільність ρ = 1,17 кг/м³.

Визначити продуктивність компресора та споживану ним потужність, якщо адіабатичний к. к. д. компресора η_ад. = 0,8, механічний к. к. д. η_мех. = 0,9.