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−ng
n¨ng suÊt nÐn cña m¸y nÐn lín.
M¸y nÐn
M¸y nÐn 1 cÊp
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
F, L
2
vdp
d
−
=
ω 2
Máy nén tĩnh
Máy nén động
PHÂN LOẠI MÁY NÉN VÀ ĐẶC ĐIỂM
• Máy nén tĩnh: pittông (reciprocating), trục
vít (screw), trục xoắn (scroll), rô-to... * Tỉ số nén lớn, năng suất nhỏ, dòng khí nén không liên tục nên cần có thêm bình chứa.
• Máy nén động: ly tâm (centrifugal), hướng trục (axial)(tû sè t¨ng ¸p ë tõng cÊp lµ 1,3). * Có đặc điểm ngược so với máy nén tĩnh.
PHÂN LOẠI MÁY NÉN VÀ ĐẶC ĐIỂM
• Máy nén ly
tâm
Tỉ số nÐn nhỏ, n¨ng suất lín, dïng khÝ nÐn liªn tôc.
C«ng cña m¸y nÐn ly t©m
c ngngoµi cñahÖ
l « n q
= ∆ + w
−
l n = − ∆ = − w q w w (
q
)
l
2
1
mn víi m tnÐn lµhÖhë
¸
= + w i 1 1
=
+
w
i
2
2
2 w 1 2 2 w 2 2
2 1
= −
−
−
−
(
)
(
)
− (6 21)
l
= − q
i
mn
q w w 2
1
i 1
2
2 − w w 2 2
=
,
nÕuqtlµ DabiÕn coi w
w
2
1 − (6 22)
l
i
mn k ,
= − i 1
2
PHÂN LOẠI MÁY NÉN VÀ ĐẶC ĐIỂM
• Máy nén h−íng trôc
Tỉ số nÐn nhỏ, năng suất lớn, dïng khÝ nÐn liªn 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 nÐn nhỏ, năng suất lớn, dòng khÝ nÐn liªn 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¸
1 n − n
L
−
−=
mn
Vnp 11 n 1 −
p 2 p 1
1
tr×nh nÐn Lkt=G.lkt
n 1 − n
L
−=
−
mn
nG RT 1 1 1 n −
p 2 p 1
1
¶nh h−ëng cña kh«ng gian cã h¹i
M¸y nÐn r« to
Cã 3 lo¹i: 1.M¸y nÐn r«to cã van 2.M¸y nÐn kiÓu b¸nh r¨ng khÝa ; hay dïng cho
c¸c øng dông ¸p thÊp
3.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¨ng l−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” lubrication Also produces “near isothermal” compression Some use ceramic rotors
Isentropic Efficiency of Rotary Compressors
Best process for any compressor still isothermal Rotary vane & Roots: compression very rapid ... ... so best could only achieve reversible adiabatic
Real rotary compressor’s frictional effects from: gas turbulence shock 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 done Area of whole diagram is net work done on piston each cycle Known as “Indicated work” Indicated power is rate of doing work
HiÖu suÊt chØ thÞ η i
i
i 1
2
=
=
;
L
p ilt
p V i h
mn t ,
− v
1
¸
psuÊtchØthÞ trung binh cñachÊtkhÝ
p i
L
L
λ ,
=
=
η i
mn L
λ mn , p V i h
mn t ,
¹
NÕuqtnÐnDo nnhiÖt
L
)
i
2
=
=
=
=
;
víi G tt
η i k ,
V tt v
λ V h v
− ( G i tt 1 p V i h
1
1
λ mn , p V i h (
)
i
2
i 1
λ V h
1
=
=
− (6 14)
η i k ,
− v p V i h
λ p ilt p i
¸p suÊt chØ thÞ trung b×nh lý thuyÕt
M¸y nÐn
M¸y nÐn 1 cÊp: qu¸ tr×nh
nÐn ®¼ng nhiÖt
L
ln
,
W
=
p V 1 1
mn
v 2 v 1
C«ng nÐn cña m¸y nÐn lµ c«ng kü thuËt cña qu¸ tr×nh nÐn Lkt=G.lkt
L
ln
W
= −
mn
GRT 1
p 2 p 1
¶nh h−ëng cña thÓ tÝch thõa
¶nh h−ëng cña thÓ tÝch thõa
= hiÖusuÊtthÓtÝ ch λ t
3
3
3
1
4
1
3
1
3
1
3
− − v v = = = = − 1 λ t − − + − − − v v v v v 4 v v v v 4 v v v V V h V V h
1 V t V h
= = π ; c
p 2 p 1
1 π ( n
n
− ) 1 − (6 5) c λ t
π
<
+
1)
(
− (6 6)
t
= = λ − (6 7) λλλ λ tl w r
3
= − 1 1 c V tt V h
h
= λ / V m s V tt
¶nh h−ëng cña thÓ tÝch thõa
HiÖu suÊt thÓ tÝch λ
=λ
V t V
h
c
)1
=
1 −=
−
1 ( π n
λ t
V V h
c =
=π
V t V
h
p 2 p 1
TÝnh nhiÖt th¶i
trong qu¸ tr×nh nÐn
• NhiÖt dung riªng ®a biÕn
C
C
=
n
v
kn − 1− n
q
)
(
)1
)1
=
−
=
−
=
n 1 − ( π n
−
T 1
n
TC ( 2 n
TC 1 n
TC n 1
T 2 T 1
• C«ng m¸y nÐn 1 cÊp
n 1 − n
mn
1 cap L
−=
−
Vnp 11 n 1 −
p 2 p 1
1
• C«ng m¸y nÐn m cÊp
n 1 − n
mcap
mn
mn
L
1 cap Lm .
=
−=
−
Vnp 11 n 1 −
p 2 p 1
1
• C«ng m¸y nÐn 1 cÊp
n 1 − n
mn
1 cap L
−=
−
Vnp 11 n 1 −
p 2 p 1
1
• C«ng m¸y nÐn m cÊp
n 1 − n
mcap
mn
mn
L
1 cap Lm .
=
−=
−
Vnp 11 n 1 −
p 2 p 1
1
Qu¸ tr×nh tiÕt l−u
• Qu¸ tr×nh qua mét tiÕt diÖn bÞ co hÑp ®ét
=α
ngét • i=const • Víi khÝ lý t−ëng di=const suy ra T=const dT • HiÖu øng Joule-Thomson dp
i
h khi tiÕt l−u nhiÖt ®é sÏ gi¶m
T1 • C¸c c«ng thøc tÝnh kka ρ
h ϕ= h =ρ ρ
h max Gh
V p ρ
h h d ,0
= 622 ϕ = = = p h
p p p
− ρ
h max h max tp
)(
h
)(
tp
s hKh«ng khÝ Èm
I
d
(
2500
t
)93,1
t
+=
+
