Srężrk Wykres rcy ndykownej w łokowej srężrce jednosonowej rzedswono n rysunku. 3 4 2 =cons =cons s 2 s s (ssne) o sk rysunku rzyjęo nsęujące oznczen: s oory ssn, oory zworu łocznego, s cśnene ssn, cśnene łoczen, cśnene osferyczne (ooczen), sk objęość skokow, o objęość rzesrzen szkodlwej (zwykle o = od 3% do 8% sk w zleżnośc od konsrukcj srężrk, ueszczen zworów sosunku skoku do średncy łok), s objęość ssn (doyczy gzu zssnego rzy cśnenu w unkce ), objęość ndykown odczyn z wykresu Przyjuje sę nsęujące średne wykłdnk olroy: rzy rozrężnu =,25 do,3 rzy srężnu 2 =,4 do,35. Wrość ch zleży od rodzju gzu, sosobu chłodzen rędkośc obroowej srężrk Zwór sswny ower sę soczynne, gdy cśnene gzu rozrężjącego sę z rzesrzen szkodlwej o sdne onżej unku. wsęn różnc cśneń służy do okonn oorów: bezwłdnośc zworu, do rzyseszen gzu w rurze sswnej okonn sły srężyny docskjącej zwór do gnzd. Zwór łoczny ower sę gdy cśnene gzu osągne w unkce 3, wyższe cśnene od cśnen łoczen.
Rzeczywsą wydjność srężrk określ wzór: Q rz = λ Q eor rzy czy: Q eor = F s n c () gdze: F owerzchn łok, s skok, n lczb obroów, c lość cylndrów, F s = sk - objęość skokow. Rzeczywsy wsółczynnk zssn λ wylcz sę rzy oocy foruły: λ= λ s λ d λ g λ n = λ α (2) o gdze: λ s - wsółczynnk rzesrzen szkodlwej, sk λ d - wsółczynnk dłwen, λ g - wsółczynnk grzn ścn, λ λ n wsółczynnk neszczelnośc ( -objęość gzu zssnego rzy rerch ), λ sλ d - ndykowny wsółczynnk objęoścowy, sk α λ λ g n zleży od sosunku srężn okryw. ε orz nensywnośc chłodzen cylndr Przy zby dużej rzesrzen szkodlwej nedoseczny chłodzenu, rozrężjący sę gz ober ceło od ścn cylndr wskuek czego roces rzyblż sę do zoercznego. Wływ o n obnżene wrośc ndykownego wsółczynnk objęoścowego λ orz slne wsęne ogrzewne gzu odczs zsysn. Zby duże oory ssn zwększją wrość λ Dlego db sę o o, by rzekroje n ssnu były doseczne duże. W rzewodze sswny średn rędkość gzu wynos 0 do 2 /s, w flrze do,5 /s. Sdek cśnen n flrze ownen być nejszy od 300 P. Poz y nleży sosowć wszelke sosoby obnżen eerury gzu zsysnego. Sdek eerury n. z ozou 25 o C do 0 o C owoduje wzros sy zsysnego gzu o 5%. 2
Srężne jedno welosonowe Srężne gzu odbyw sę wg rzeny olroowej, węc rzyros eerury jes funkcją rzyrosu cśnen zgodne z zleżnoścą: (3) Przyjując = br, = 293 K w skrjny rzydku = ĸ =,4 orzyy: ndcśn. w 3 4 5 6 7 8 9 0 5 w K 40 440 463 487 520 532 49 566 Ze względu n srowne, szczególne łyek zworowych, eerur końcow ne oże rzekrczć 473 K 493 K (200 220 o C). A węc cylnder głowc ownny być chłodzone o nensywne. Z ych względów w jedny sonu,cśnene srężn ne oże rzekrczć 6 7 br. Jeżel ε = / 7, o wskuek zbynego ngrzewn sę gzu odczs srężn srowne jes ocno urudnone lub nwe znk. Wzrs eż zużyce ocy orzebnej do nędu, leje ndykowny wsółczynnk zssn λ. e nekorzysne zjwsk ożn znejszyć sosując srężne dwu lub welosonowe w zleżnośc od wrośc son srężn cłkowego. Rozrzyy srężne dwusonowe. Gz srężony w erwszy sonu do określonego cśnen ośrednego c rzechodz rzez chłodncę ędzysonową, w kórej ochłdz sę do eerury eoreyczne ocząkowej. sęne zosje en gz srężony w drug sonu (rys.) rzy czy c 3
7 6 L o c 4 3 sk 5 2 o o sk Perwszy soeń 2 3 4 -, drug soeń 4 5 6 7 4 Objęość gzu z erwszego son ( 3 4 ) wskuek schłodzen znejsz sę do welkośc ( 5 4 ). Punk 5 leży eoreyczne n zoere rzerowdzonej rzez unk 2. Gdyby srężć en gz od rzu w jedny sonu do, o usłby srężrk eć brdzo łą rzesrzeń szkodlwą o, co konsrukcyjne rudno jes zrelzowć. Pole zkreskowne 3--6-5-3 odowd oszczędnośc ocy nędowej uzysknej wskuek zsosown dwusonowego srężn. oszczędność rzy = br wynese: P w br 5 6 7 8 % oszczędnośc,5 3,6 5 6 W srężrce dwusonowej gdy eerur gzu rzeływjącego rzez chłodncę ędzysonową osąg ocząkową 5 = 2 gdy jes on dobrze zrojekown, o 6 = 3. 4
Wedy : c 5 6 c 2 3 (4) Ze: c c ε Dl n-son n ε (5) Przy k dobrny sosunku srężn, równy w oszczególnych sonch rc srężn osąg eoreyczne nlną wrość. Mjąc wykonny wykres ndykorowy, łwo ożn określć rcę srężn, onewż owerzchn jego jes roorcjonln (w skl) do welkośc rcy echncznej obegu. Prcę echnczną ożn eż wylczyć rzy oocy wzoru: v L ol [J/kg] (6) W rzydku = κ, co ejsce w szybkobeżnych srężrkch orzyy rcę dbyczną obegu zgodne z wzore: κ κ d v κ κ L (7) Przy czy, w P, v w 3 /kg, zś, w J/kg. Posługując sę wykrese s dl dnego gzu łwo jes określć różncę enl czynnk w sne końcowy ocząkowy. Prócz ego ożn odczyć eerurę objęość włścwą dl oszukwnych unków rzeny celnej. Wykresy ceł w zsosownu do rocesu srężn. 2 2 2 2 olro 2 3 4 3 4 q ol q z s 4 s 3 s =s 2 s s =s 3 5
Wykres s służy do uslen lośc ceł, kóre berze udzł w rocese orz do określen rerów snu gzu. Jednk do określen (dbycznej) rcy srężn leej jes osługwć sę ukłde s, onewż l = 2. W ukłdze s : Ln - 2 srężne dbyczne q d = 0 ( dekwne olu od lną 2) Ln 3 srężne olroowe q ol = olu zkreskowneu n czerwono, Ln 4 srężne zoerczne q zo = dekwne olu zkreskowneu n nebesko. Przen olroow wyg uslen unku 3 rzy oocy wzoru: P 2 3 P bo 3 = 2 (8) Ilość ceł, jką nleży odrowdzć odczs rzeny olroowej ożn określć rzyblżony wzore: q ol 0,5( s s 3 ) ( + 3 ). Przy zoerczny srężnu gzu lość ceł odrowdzonego odczs rzeny wynos: q zo = (s s 4 ), bo = 4. Srężne dwusonowe w ukłdze s (lewy) orz rzeczywsy roces srężn w srężrce wrnkowej (rwy) rzedswono n onższych rysunkch. dynczne srężne olroowe bez chłodzen q d 2 3 2 srężne olroowe 5 z chłodzene 2 q ol 3 4 2 4 2 4 5 3 rc oorów L d hydrulcznych s 5 s 3 =s 4 s =s 2 s s Pole -2-5 rc wzrosu objęośc gzu wskuek rc Ilość ceł zoszczędzon rzy:. rzene dbycznej q d b. rzene olroowej q ol wskuek zsosown chłodzen ędzysonowego. 6
W konsrukcjch srężrek wrnkowych ne ożn zewnć dobrego chłodzen rocesu srężn. Przy rzeływe gzu rzez łok nsęuje uderzene srug o krwędze, rce gzu o ścnk, rce wzjene cząsek gzu o sebe. suryczn rc rc zen sę n ceło,owodujące wzros energ wewnęrznej gzu, jego enl enro.jes o roces neodwrclny. Wzrs rzy y wykłdnk olroy > ĸ. Ln 3 odowd srężnu olrooweu z chłodzene, ln 5 dynczneu srężnu rzy brku chłodzen. Srwność srężrek. łokowych Moc ndykown srężrek jednosonowych wynos: = F s n w J/kg, Gdze: F- rzekrój cylndr w 2, s- skok łok w, n- rędkość kąow włu w rd/s, - średne cśnene ndykowne o słej wrośc, odowdjące olu wykresu ndykoroweu w P. Moc orzebn do srężn G kg gzu w rzene: ) zoercznej ż = G l ż = GR ln, b) dbycznej d = G l d = G( ), c) olroowej ol = G l ol = G v Wrość rcy ożn określć z oocą odowednego wykresu. Do oceny rcy srężrek służy wsółczynnk srwnośc ndykowny, określony nsęujący wzor dl oszczególnych rzen:, ) zoercznej z z 0,52 do 0,70 d b) dbycznej η d 0,58do 0,75, ol c) olroowej η ol 0,55 do 0,72 Moc n wle srężrk w = /η. Sąd wsółczynnk srwnośc echncznej η w 0,85 do 0,96 Moc slnk nędowego lczyy z zleżnośc w s. η rzek. 7
Wsółczynnk srwnośc rzekłdn w nędze srężrek łokowych wynos rzekł. = 0,96 do 0,99. b. Wrnkowych (roodyncznych) Moc n wle srężrk wrnkowej wynos w = u / o. Przy czy wsółczynnk srwnośc ogólnej o = h v Gdze o wsółczynnk srwnośc ogólnej wh sę w grncch 0,7 do 0,94, wsółczynnk srwnośc echncznej wh sę w grncch 0,98 do 0,99; h - wsółczynnk srwnośc hydrulcznej rzyjuje wrośc od 0,75 do 0,98 orz v - wsółczynnk srwnośc woluerycznej (n rzecek) osąg wrość >od 0,98. Moc użyeczną u srężrek wrnkowych wylcz sę ze wzorów: u = ΔH u lub u = G l u. rzy czy: - rzeczywse nężene rzeływu gzu w 3 /s, G- rzeczywse nężene rzeływu gzu w kg/s, ΔH u - rzyros cśnen w srężrce w P, l u - rc włożon dl srężn kg gzu wg jednej z rzen celnych. 8