Работа компрессора.

Работа, затрачиваемая на получение 1кг сжатого газа в одноступенчатом компрессоре, графически изображается площадью 4-1-2-3 (рис.1), которая является алгебраической суммой площадей:

F₄₁₂₃ = F₂₃₅₆ + F₁₂₆₇ - F₄₁₇₅ ,

где F₂₃₅₆ = l₁ = P₂V₂ - работа нагнетания;

F₁₂₆₇ = l₂ = - работа сжатия;

F₄₁₇₅ = l₃ = P₁V₁ - работа наполнения (отрицательная, потому что при всасывании газ сам совершает работу над поршнем).

В соответствии с таким обозначением суммарная работа будет равна:

(1)

В этом выражении зависит от характера процесса сжатия.

1. При изотермическом сжатии:

(1а)

2. В случае политропного сжатия:

(1б)

n – показатель политропы.

3. При адиабатном сжатии:

(1в)

k - показатель адиабаты.

Вычисленная таким образом величина работы используется при определении энергетических затрат, необходимых для получения определенного количества газа при заданных параметрах начала и конца сжатия.

Как следует из рис.1 и сопоставления формул (1а), (1б) и (1в), наименьшая суммарная работа затрачивается при изотермическом сжатии газа. Кроме того, вследствие постоянства температуры в этом процессе создаются благоприятные условия для смазки.

В действительных компрессорах получить изотермическое сжатие практически невозможно, однако, стремятся максимально приблизиться к нему (вести процесс сжатия с показателем политропы ). Поэтому при определении эффективности охлаждаемых поршневых компрессоров величина действительной работы сравнивается с изотермической. Отношение их дает изотермический КПД ( ).