Giáo trình máy nén

8/3/2019 Giáo trình máy nén

http://slidepdf.com/reader/full/giao-trinh-may-nen 1/53

M¸y nÐn



M¸y nÐn

• M¸y nÐn pitt«ng: gi¶m thÓ tÝch cña khÝ • M¸y nÐn ly t©m:

T¨ng tèc ®é dßng khÝ, sau ®ã dïng èng t¨ng¸p ®Ó t¨ng ¸p suÊt

• M¸y nÐn h−

íng trôc: t−

¬ng tù + ¸p suÊt sau khi nÐn kh«ng cao, nh− ngn¨ng suÊt nÐn cña m¸y nÐn lín.



M¸y nÐn

M¸y nÐn 1 cÊp



NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

F, L

ω=−

2

2

d vdp

Máy nén t ĩ nh Máy nén động



PHÂN LOẠI MÁY NÉN VÀ ĐẶC ĐIỂM

• Máy nén t ĩ nh: pittông (reciprocating), tr ục

vít (screw), tr ục xoắn (scroll), rô-to...* Tỉ số nén lớn, năng suất nhỏ, dòng khí

nén không liên tục nên cần có thêm bìnhchứa.

• Máy nén động: ly tâm (centrifugal), hướngtr ục (axial)(tû sè t¨ng ¸p ë tõng cÊp lµ 1,3).

* Có đặc điểm ngược so với máy nén t ĩ nh.




• Máy nén lytâm

T ỉ số nÐnnhỏ, n¨ng

suấ

t lín,dïng khÝ nÐnliªn tôc.



C«ng cña m¸y nÐn ly t©mn

n

2 1

2

11 1

22

2 2

2 22 1

2 1 2 1

2 1

, 1 2

l «

l

( )

¸

2

2

( ) ( ) (6 21)2

,(6 22)

mn

mn

mn k

c ngngoµi cñahÖ

q w

l q w q w w

víi m tnÐn lµhÖhë

w w i

w w i

w w l q w w q i i

nÕuqtlµ DabiÕn coi w w l i i

= ∆ +

= − ∆ = − −

= +

= +

−= − − = − − − −

== − −




• Máy nénh− íng trôc

T ỉ số nÐnnhỏ, năngsuất lớn,dïng khÝ nÐnliªn tục.



Cã thÓ kÕt hîp m¸y nÐn ly t©m vµ m¸y nÐn ly t©m:

m¸y nÐn h− íng trôc l¾p ë phÝa trø¬c

T¨ng tỉ số nÐnnhỏ, năngsuất lớn,dòng khÝ nÐnliªn tôc.



M¸y nÐn piston

M¸y nÐn 1 cÊp



M¸y nÐn 1 cÊp



M¸y nÐn



M¸y nÐn

M¸y nÐn 1 cÊp: qu¸ tr×nh nÐn ®a biÕn

C«ng nÐn cña m¸y nÐn lµ c«ng kü thuËt cña qu¸tr×nh nÐn Lkt=G.lkt

−

−

−=

−

11

1

1

211n

n

mn p

p

n

V np L

−

−−=

−

11

1

1

211n

n

mn p

p

n

RT nG L



¶nh h− ëng cña kh«ng gian cã h¹i



M¸y nÐn r« to

Cã 3 lo¹i:

1.M¸y nÐn r«to cã van2.M¸y nÐn kiÓu b¸nh r¨ng khÝa ; hay dïng cho

c¸c øng dông ¸p thÊp3.KiÓu trôc vÝt : dïng c¸c lo¹i ¸p kh¸c nhau



M¸y nÐn r« to



Root blower R« to cã d¹ng cam xo¾n èc

Qt nÐn ®− îc thùc hiÖn b»ng back

flow >>> tiªu hao nhiÒu n¨ngl− îng

Tû lÖ t¨ng ¸p dÆc tr− ng p2 /p1=2



M¸y nÐn trôc vÝt Screw compressor



Screw Compressors

Normal lubrication by injecting oil in

suction“Oil-Free” Compressors

Water injection into suction allows

“oil free” lubricationAlso produces “near isothermal”

compression

Some use ceramic rotors



Isentropic Efficiency of Rotary

Compressors

Best process for any compressor still

isothermalRotary vane & Roots:

compression very rapid ...

... so best could only

achieve reversible adiabatic

Real rotary compressor’s

frictional effects from:

gas turbulenceshock as rapid changes in flow direction

contact between moving parts and walls

Temperature rise even greater

than reversible adiabatic



Isentropic Efficiency

Temperature after real adiabatic always

higher than after reversible adiabatic



HiÖu suÊt trong t− ¬ng ®èi

entropy ηοι,s= ηisen

Víi qt nÐn For compression

Real enthalpy rise > Isentropic

enthalpy rise

So Compressor’s Isentropic

Efficiency expressed as

ηoi,s=0,85

ηoi,T =0,5-0,8



qu¸ tr×nh thùc



HiÖu suÊt trong t− ¬ng ®èi cña m¸y nÐn

ηoi,k

ηoi,k=

η isentrropic



HiÖu suÊt thÓ tÝch λt



¸p suÊt chØ thÞ trungb×nhlý thuyÕt pilt

Indicated Power

Positive displacement machines

Can plot p against V

Area under curve is W =∫ p⋅dV

i.e. Work doneArea of whole diagram is net

work done on piston each cycle

Known as “Indicated work”Indicated power is rate of doing

work



1 2

,1

, ,

,

, 1 2,

1 1

1 2

1,

;

¸

¹

( );

( )(6 14)

ilt mn t i h

i

mn mni

mn t i h

mn tt tt hi k tt

i h i h

hilt

i k

i h i

i i

p L pV v

p psuÊtchØthÞ trung binhcñachÊtkhÝ

L LL pV

NÕuqtnÐnDo nnhiÖt

L G i i V V víi G

pV p V v v

i i V v p

pV p

λ λ

λ

η

λ η

λ λ

η

−

= =

= =

−= = = =

−= = −

HiÖu suÊt chØ thÞ η i



¸p suÊt chØ thÞ trung b×nh lý thuyÕt



M¸y nÐn

M¸y nÐn 1 cÊp: qu¸ tr×nh

nÐn ®¼ng nhiÖtC«ng nÐn cña m¸y nÐn lµc«ng kü thuËt cña qu¸

tr×nh nÐn Lkt=G.lkt

21 1

1

ln ,mnv p V Wv

=

21

1

lnmn p L GRT W p

= −

Ó



¶nh h− ëng cña thÓ tÝch thõa

Ó




3 3 3

2

1

1 4 1 4 4

1 3 1 3 1 3

1

3

1 ( 1

1

(6 5)

(6 6)

(6 7)

;

/

)

1( 1)

t h

t h

tt t tl

t

w r h

tt

n

h

h

t

n

v v v

p V c

V

V

v v

hiÖusuÊtthÓtÝ

v v v V V v v v v v v

V

V

V V m

ch

V

s

p

c

c

π

λ π

λ

λ

λ λ λ λ λ

λ

π

− −

=

= −

=

− − += = = = −− − −

−

−

= = −

−

=

=

< +

¶ ë Ó




h

t V

V =λ HiÖu suÊt thÓ tÝch λ

)1(1

1

−−== n

h

t c

V

V π λ

h

t

V

V c =

1

2

p

p=π



TÝnh nhiÖt th¶i trong qu¸ tr×nh nÐn

• NhiÖt dung riªng ®a biÕn

)1()1()(

1

1

1

2112 −=−=−=

−

n

n

nnnn T C T

T T C T T C q π

1−

−=

n

k nC C vn



• C«ng m¸y nÐn 1 cÊp

• C«ng m¸y nÐn m cÊp

−

−−=

−

11

1

1

2111n

n

mncap

p

p

n

V np L

−

−−==

−

11

.

1

1

2111n

n

mncap

mnmcap

p

p

n

V np Lm L



Qu¸ tr×nh tiÕt l− u

• Qu¸ tr×nh qua mét tiÕt diÖn bÞ co hÑp ®ét

ngét• i=const

• Víi khÝ lý t− ëng di=const suy ra T=const• HiÖu øng Joule-Thomson

T1<Tcbh khi tiÕt l− u nhiÖt ®é sÏ gi¶m

i

dp

dT

=α



Kh«ng khÝ Èm

• C¸c c«ng thøc tÝnh kka

V Gh

h = ρ maxh

h

ρ ρ ϕ =

)()(

maxmax t pt p

p p

s

h

h

h

h

h === ρ ρ ϕ

h

h

p p

pd −= 622,0

)93,12500( t d t I ++=

Giáo trình máy nén

Documents

Transcript of Giáo trình máy nén