002 (3)

r

2

Układy regulacji i sterowania kl.4T

Schemat idealnej sprężarki tłokowej dwustopniowej oraz wykres jej pracy przedstawia rys.5.2.

Rys.5.2 Schemat sprężarki tłokowej o dwóch stopniach sprężania oraz przebieg sprężania

Podczas sprężania czynnika od ciśnienia p₁ do p₃ w jednym cylindrze praca sprężania była by równa polu wykresu A-1-5-C-A. Podczas sprężania dwustopniowego całkowita praca sprężania jest równa polu A-1-2-3-4-C-A. W ten sposób przy sprężaniu czynnika od ciśnienia do p₃ zaoszczędzono pracę przedstawioną polem 3 - 2 - 5 - 4. Im większa jest liczba stopni sprężania z chłodzeniem gazu między poszczególnymi stopniami, tym proces sprężania w sprężarce wielostopniowej jest bliższy przemianie izotermicznej. Sprężaniu izotermicznemu odpowiada najmniejsze zużycie pracy rys.5.1.

Wykres pracy sprężarki teoretycznej z przestrzenią szkodliwą przedstawia rys.5.3.

Rys.5.3 Cykl pracy tłokowej sprężarki teoretycznej z przestrzenią szkodliwą

Główną przyczyną strat wydajności sprężarki tłokowej rzeczywistej w porównaniu ze sprężarką doskonałą jest istnienie przestrzeni szkodliwej o objętości V_sz, zawartej między denkiem tłoka w jego ZZP a głowicą cylindra wraz z przestrzeniami przyzaworowymi. Objętość ta pozostaje wypełniona - po zakończeniu suwu wytłaczania - gazem o ciśnieniu p₂, który przy powrotnym ruchu tłoka jest rozprężany do ciśnienia p_x i zajmuje przy tym ciśnieniu objętość V₄. Po otwarciu zaworu ssącego tłok nie zasyca gazu w ilości odpowiadającej całej objętości skokowej V_s, lecz tylko V_sz + V_s - V_4; a pozostała część ładunku cylindra wypełniająca objętość V₄ w ilości

m

gsz

Prfj

R

kg/cykl pracy

zajmuje bezużytecznie część objętości skokowej i jest sprężana i rozprężana między skrajnymi ciśnieniami Pi i Pz-

Na rys.5.3 wykres przedstawia cykl pracy sprężarki tłokowej z przestrzenią szkodliwą z założeniem, że sprężarka ta jest traktowana jako teoretyczna, ponieważ nadal nie uwzględnia się cieplnego oddziaływania ścianek cylindra ani oporów przepływu przez zawory.

Lekcja 5