химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

И ДВОЙНОГО(Б)

ДЕЙСТВИЯ. " V

сторону газ сначала сжимается до требуемого давления р% и затем выталкивается через клапан 4 в нагнетательный газопровод. Так как при сжатии газа неизбежно повышение его температуры, сопряженное с опасностью пригорания смазочного масла и, как

РИС. 1П-2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ РАБОЧИЕ ДИАГРАММЫ ПОРШНЕВОГО КОМПРЕССОРА; а -* И-ДИАГРАММА; б — I—S-ДИАГРАММА.

будет показано ниже, также с увеличением удельного расхода энергии, то стенки цилиндра обычно охлаждаются непрерывным потоком воды (5 — вход воды, 6 — выход).

На рис. III-2, а изображена теоретическая рабочая диаграмма компрессора в системе координат р—v (давление—удельный объем газа). На протяжении хода поршня АВ газ, имея удельный объем с/, и давление plt всасывается в цилиндр, на участке ВС обратного хода он сжимается до требуемого давления ра и удельного объема сг, а на пути СО до конца хода он выталкивается в нагнетательный газопровод.

134

135

В описанной схеме компрессора сжатие газа производится

одной стороной поршня один раз за два его хода, f. е, за один

оборот вала. Производительность этого одноцилиндрового компрессора, называемого компрессором простого действия, можно почти удвоить, снабдив цилиндр второй крышкой

с сальником для прохода штока и еще одной парой клапанов

(рис. б). В таком компрессоре, называемом компрессором

двойного действия, всасывание и сжатие газа будут происходить при каждом ходе поршня, т. е. два раза за один оборот вала.

Поршневой компрессор подобно поршневому насосу имеет пульсирующую подачу газа, которую можно в значительной мере выравнять установкой специальной емкости (ресивера) в начале нагнетательного газопровода. Объем ресивера обычно равен 25—40 объемам цилиндра компрессора простого действия и 15—20 объемам цилиндра компрессора двойного действия.

2. Работа сжатия газа в поршневых компрессорах

Диаграмма работы компрессора, представленная на рис. Ш-2,д, является теоретической, так как она предполагает, что весь сжатый газ полностью выталкивается из цилиндра в конце обратного хода поршня (точка D), отсутствуют потери энергии в клапанах и на трение поршня при абсолютной плотности его прилегания к внутренней поверхности цилиндра. При этих условиях теоретический расход работы L на всасывание, сжатие и выталкивание 1 кг газа, как известно из технической термодинамики, выражается замкнутой площадью ABCD.

Величину L можно выразить следующей алгебраической

суммой: L = pstia + | р dV — Из этого выражения видно,

V,

что величина L зависит при прочих равных условиях от закономерности процесса изменения состояния газа при сжатии. В случае идеального газа (pv = RT, где R — газовая постоянная, Т — температура) кривая сжатия ВС подчиняется общему уравнению pif = const. Следовательно, расход работы L (площадь ABCD) будет минимальный при изотермическом сжатии, когда PiVk = = pv= RT и m = 1; он выразится так:

В данном случае пл. ABCD = пл. GHBC.

136

При адиабатическом сжатии, когда m = к > 1 (кривая 5С,), расход работы (пл. ЛВС,0) больше, чем при изотермическом, и составляет:

°1 V,

i-ад = Р%4 - РЛ + j Р <Ь> = р& - рЛ + p?l j — =

(Ш.2)

= ;гггт (РЛ — РЛ) = j—i РЛ

где к~ cplcv— показатель адиабаты.

Аналогично для случая политропического сжатия получим:

(II1.3)

где m — показатель политропы.

Если путем охлаждения цилиндра отводится лишь тепло, выделяющееся вследствие трения в цилиндре, то процесс сжатия газа близок к адиабатическому. При отводе большего количества тепла показатель политропы имеет промежуточное значение между показателями изотермы и адиабаты: 1 < m < к (кривая BCS на рис. Ш-2, а). В случае недостаточного отвода тепла процесс сжатия газа будет протекать с показателем политропы m > к (кривая ВС3 на рис. III-2, а). В реальных условиях процесс сжатия газа никогда не протекает с постоянным показателем политропы т. В начале сжатия газ холоднее стенок цилиндра и несколько нагревается. Далее, вследствие небольшой разности температур газа и охлаждающей воды политропа сжатия приближается к адиабате и становится даже круче ее. В конце сжатия разность температур газа и охлаждающей воды возрастает и кривая сжатия приближается к изотерме (m —? 1). С некоторым приближением можно принять для практических расчетов m = = 1,30—1,35. (Напомним, что R = 8300Ш Дж/(кг-К), где М — молекулярная масса).

Приведенные выражения для Ln3, Las и Lm„, как подчеркнуто ранее, справедливы лишь для идеальных газов, в частности, для двухатомных газов в ограниченных диапазонах давления и температуры. За пределами последних в области высоких давлений, высоких и очень низких температур, даже для двухатомных газов, а для многоатомных газов и паров при всех условиях pv Ф RT, и выражения (III.1), (Ш.2) и (III.3) неприменимы. Во всех случаях, однако, точный расчет работы сжатия газов возможен при

137

RK С— 1

помощи известных диаграмм i—S (энтальпия — энтропия). Так, работа, затрачиваемая на адиабатическое сжатие Б компрессоре 1 кг идеального газа, будет:

(Г,-

страница 53
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
бутсы пума
ручки mandelli купить
детский матрас 160*80
AMT Gastroguss AMT I-526

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.07.2017)