отношения давлений в процессе выхлопа
р
3
/
р
5
0
при сохранении отно-
шения давлений
р
2
/
р
3
в процессе расширения.
В качестве объекта исследования выбран поршневой парожидкост-
ный детандер, содержащий прямоточную ступень с самодействующим
впускным клапаном и c золотником на выхлопе. В седле впускно-
го клапана установлены толкатели, срабатывающие в случаях суще-
ственного понижения давления рабочего вещества в начале процесса
обратного сжатия
р
5
0
.
Исследуемый детандер выполнен на форсиро-
ванной по средней скорости поршня высокооборотной базе 6У0.5,
использование которой априори способствует улучшению удельных
массогабаритных показателей агрегата. Указанные в табл. 1 основные
параметры детандера
р
н
,
р
к
,
Т
н
и
m
приняты идентичными паспорт-
ным параметрам турбодетандера ДГ-1/0.4, входящего в состав ВРУ
К-0.25. Мощность, передаваемая на вал турбодетандера (вращающий-
ся с частотой 150 тыс. об/мин), безвозвратно теряется в масляном тор-
Таблица 1
Геометрические и режимные параметры парожидкостного детандера
Дж-6У0.5-5-0.6 (Рабочее вещество — воздух)
Параметр
Обозначение,
ед. измерения
Значение
Диаметр цилиндра
D
ц
,
мм
34
Ход поршня
S
п
,
мм
98
Относительный ход поршня в процессе наполнения
С
2
=
S
2
/
S
п
0,246
Относительное мертвое пространство
а
, %
22
Частота вращения вала
n
,
об/мин
1500
Средняя скорость поршня
с
п
= 2
Sn
,
м/с
4,9
Начальное давление
р
н
,
МПа
5
Конечное давление
р
к
,
МПа
0,6
Начальная температура
Т
н
,
K
168
Начальная энтальпия
h
н
,
кДж/кг
365,08
Конечная энтальпия при изоэнтропном расширении
h
S
,
кДж/кг
306,85
Конечная температура
при изоэнтропном расширении
Т
к
.
s
,
K
90,7
Коэффициент интенсивности теплообмена
K
ст
0,5
Перемещение пластины /толкателя
впускного клапана
h
кл
/
h
0,8/0,5
Зазоры в закрытом клапане и уплотнении поршня
δ
усл
,
мкм
0
Интегральные параметры детандера на номинальном режиме работы
Массовый расход рабочего вещества
m
,
кг/ч
1400
Мощность, передаваемая на вал (
N
в
=
N
инд
η
мех
)
N
в
,
кВт
18,5
Конечная температура рабочего вещества
Т
к
,
K
T
к
=
T
к
.
s
Изоэнтропный КПД герметичной ступени
η
S
0,88
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
131