KOMPRESORY

) vnější tlakový poměr stupně (tlakový poměr stupně)
p
( z+
1)
n,II
n,
σ ′ = = ....... = = σ′
z
pn,I
pn,z
p
[-] (74)
jako poměr tlaků v sání dvou následujících stupňů.
Vnitřní tlakový poměr je větší než vnější, protože výtlačný tlak nižšího stupně musí
být vyšší o tlakové ztráty v potrubí a mezistupňovém chladiči než sací tlak následného
stupně. Podle literatury bývá
σ = (1,08 až 1,12) . σ′
c) celkový tlakový poměr (72) jako poměr tlaku p plynu za strojem a tlaku p d n,I plynu
v sacím hrdle prvního stupně, je rozdělen na jednotlivé stupně tak, aby výsledná technická
práce byla minimální
p
σ =
d
′ z
z
c
= σ
c
[-] (75)
pn,I
V praxi se tlakový poměr σ ′ upravuje s ohledem na vyvážení výsledné síly působící
na píst. Platí zásada, že síly na píst v obou úvratích (pokud to uspořádané stroje dovolí)
musí být stejné, což je příznivé pro pohon a dosažení lehké konstrukce. Poněvadž v
mezistupňovém chladiči se nepodaří plyn ochladit na původní teplotu nasávaného plynu,
připouští se na prvním stupni tlakový poměr o něco vyšší.
U vysokotlakých kompresorů a v oblastech, kde již stavová rovnice ideálního plynu
neplatí, je třeba při určování tlakových poměrů respektovat chování reálného plynu. K
rozdělení do jednotlivých stupňů je využíván entropický diagram (obr. 45) stlačovaného plynu.
Na izotermě T nI se vyznačí celková změna entropie mezi tlaky p nI a p d, kterou pak rozdělíme
na tolik stejných úseků, kolik je stupňů kompresoru. Body na izotermě udávají stavy v sání
jednotlivých stupňů.
T
p d
p nVI
p nV p nIV p nIII p nII
p nI
T nI
Δs celk.
s
Obr.45 Rozdělení
σ
c
pomoci T-s diagramu
K optimální volbě počtu stupňů byl sestrojen graf (obr. 46), respektující požadavek,
aby součet nákladů provozních a investičních byl co nejmenší. U velkých kompresorů s
dlouhodobým provozem jsou rozhodující náklady na energií, u malých strojů s krátkodobým
využitím převažují náklady investiční.
Křivkou -a- je v grafu vyznačen nejmenší počet stupňů s ještě přípustnými kompresními
teplotami, účinnosti jsou však nízké. Malý počet stupňů se vyznačuje jednoduchou konstrukci
a nízkými investičními náklady.
Křivkou -b- je omezen maximální, ještě ekonomický počet stupňů. Účinnosti i investiční
náklady jsou vyšší.
44