Fizika | Hőtan » Hő- és áramlástechnikai gépek II.

Hő- és áramlástechnikai gépek II. Előadásvázlatok a tantárgy „Térfogatkiszorítás elvén működő kompresszorok” részéhez Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 1 A kompresszorok csoportosítása működésük szerint Térfogatkiszorítású Dinamikus elven működő kompresszorok kompresszorok A) B) Alternáló mozgást végző Dugattyús Membrános Forgó mozgást végző a) egy forgórészes - b) Forgólapátos Gördülődugattyús Folyadékdugattyús Spirálkompresszor A) Turbókompresszorok Axiális kompresszor Radiális kompresszor B) Injektorok Gőzsugár kompresszor két forgórészes - Roots fúvó Csavarkompresszor Profilkompresszor Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 2 Dugattyús kompresszorok – működési elv Dugattyús kompresszorok működése lehet: - hagyományos - keresztfejes - szabaddugattyús - membrán Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 3 A kompresszorok csoportosítása nyomásviszony

szerint Ventilátorok • • sűrűség közel állandó ∆p = 1200 vo mm Fúvók • • p2 < 3 bar légköri nyomásról szív Kompresszorok • • • Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 2 – 500 bar nyomáshoz egyfokozatú két v. többfokozatú, közbenső visszahűtéssel 4 Alkalmazási területek Típus Térfogatáram m3/h Hatásfok Rezgés, zajszint Megjegyzés < 10000 magas Igen zajos 500 m3/h-nál kisebb térfogatra 102 - 105 Jó, de kisebb a dug.-nál alacsonyabb Közepes nyomásra 2 bar-ig < 105 Alacsony Igen zajos Kis nyomásra 4 bar-ig ~ 10 – 20 bar 102 - 104 Jó Igen zajos 103 - 105 A mérettel nő kevésbé zajos 105 - 106 A mérettel nő kevésbé zajos p2 (bar) Dugattyús –Egyfok. –Kétfok. 9 bar-ig < 1000 Forgólapátos –Egyfok. –Kétfok. Roots 4 bar-ig < 10 Csavarkomp. –Egyfok. –Kétfok. Centrifugál –Egyfok. –Kétfok. Axiálkomp. 2 bar-ig ~ 102 < 102 Hő- és

áramlástechnikai gépek II., 2006 Nagy térfogatáramnál 5 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Ideális, károstér nélküli dug. komp Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 6 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Ideális, károstér nélküli dug. komp A kompresziófolyamat jellege szerint lehet: izoterm izentrópikus politropikus (izochor) A kompresziófolyamat jellegének hatása a kompressziómunkára: Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 7 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Ideális, károstérrel rendelkező dug. komp A károstér hatása a kompressziómunkára: Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 8 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Ideális, károstérrel rendelkező dug. komp Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 9 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Ideális, károstérrel rendelkező dug. komp A töltési fok számítása: Hő- és

áramlástechnikai gépek II., 2006 10 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Ideális, károstérrel rendelkező dug. komp A maximális nyomásviszony (Πmax) számítása: méretét a károstér nagysága szabja meg Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 11 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Valóságos kompresszorban lejátszódó folyamat: Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 12 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Valóságos kompresszorban lejátszódó folyamat: Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 13 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Valóságos kompresszorban lejátszódó folyamat: A szállítási fok: általában: λ = λv – 0.04 Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 14 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok A kompresszor teljesítménye: Izentrópikus teljesítmény Ps = xn Ideális politrópikus teljesítmény Ppol = Hő- és

áramlástechnikai gépek II., 2006 xn 15 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok A kompresszor teljesítménye: Indikált teljesítmény Tengely (effektív) teljesítmény Pt = Pi + PR, ahol PR a súrlódási veszteség Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 16 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok A kompresszor hatásfoka: Mechanikai hatásfok: Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 17 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Többfokozatú kompresszió közbenső (és esetleg utó-) hűtéssel T2max=200 °C Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 Π =? 18 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Többfokozatú kompresszió közbenső (és esetleg utó-) hűtéssel Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 19 Dugattyús kompresszorok – termodinamikai alapok Többfokozatú kompresszió közbenső (és esetleg utó-) hűtéssel A fokozatok optimális nyomásviszonya optimum – ha a

kompressziómunka minimális! Példa KCSJ 7.old lap alja Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 20 Dugattyús kompresszorok – főméretek meghatározása Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 21 Dugattyús kompresszorok – főméretek meghatározása Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 22 Dugattyús kompresszorok – főméretek meghatározása Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 23 Dugattyús kompresszorok – főméretek meghatározása Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 24 Dugattyús kompresszorok – főméretek meghatározása Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 25 Dugattyús kompresszorok – főméretek meghatározása Példa KCSJ 11.oldal Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 26 Dugattyús kompresszorok – csoportosítás meghajtás szerint Ábragyűjteményben Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 27 Dugattyús kompresszorok – teljesítményszabályozás

Tömegáramot kell szabályozni • Fordulatszám szabályozás legegyszerűbb, de hajtógép függő, ford. szám nem csökkenthető sokat • Állandó fordulatszám melleti szabályozások – – – – – – – ki-be kapcsolás (nagy gyűjtőtartály) lökettérfogat szabályozásával (bolygótárcsás komp.-nál) szívószelep kitámasztása szívóvezeték folytása szívóvezeték lezárása (teljes folytás) by-pass pót károstér beiktatása Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 28 Dugattyús kompresszorok – teljesítményszabályozás Szívószelep kitámasztása Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 29 Dugattyús kompresszorok – teljesítményszabályozás Szívóvezeték folytása Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 30 Dugattyús kompresszorok – teljesítményszabályozás Szívóvezeték elzárása (teljes folytása) Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 31 Dugattyús kompresszorok –

teljesítményszabályozás By-pass Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 32 Dugattyús kompresszorok – teljesítményszabályozás Pót károstér beiktatása Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 33 Rotációs kompresszorok – típusok Forgólapátos (lamellás) Folyadékgyűrűs Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 Roots Csavar Profil 34 Rotációs kompresszorok – Lamellás kompresszorok működése Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 35 Rotációs kompresszorok – Csavarkompresszor működése Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 36 Rotációs kompresszorok – Profilkompresszor működése Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 37 Rotációs kompresszorok – Spirálkompresszor működése Hő- és áramlástechnikai gépek II., 2006 38