При монтаже машины или при внесении изменений в органы парораспределения, чтобы заранее знать, какой будет индикаторная диаграмма, каковы будут мощность и расход пара, часто строят теоретическую индикаторную диаграмму, отличающуюся от действительной тем, что она построена на основании теоретических соображений и опыта, не учитывает мятия пара и не имеет скруглений в характерных точках.
Предварительно строится известным уже нам методом золотниковая диаграмма по элементам золотника (r, ?, е, i), снятым с натуры.
Окружность золотниковой диаграммы является в то же время в определенном масштабе и окружностью вращения кривошипа. Поэтому отрезок АА (фиг. 21) равен ходу поршня и длина индикаторной диаграммы должна равняться диаметру окружности.
Перед тем как приступить к построению индикаторной диаграммы, необходимо установить ряд величин, характеризующих рабочий процесс машины и служащих основой построения.
Исходными параметрами пара должны быть его давление р1 кГ/см2, температура t?1С перед впускным вентилем машины и конечное давление р2.
Величина вредного пространства может быть определена или непосредственно в паровой машине или найдена по коэффициенту вредного пространства ?0. В табл. 2 даны проверенные практикой значения коэффициента вредного пространства для машин с различными типами парораспределения. В табл. 3 даны отдельные элементы индикаторных диаграмм.
Имея значение ?0 можно подготовить систему координат, в которой по оси абсцисс будут откладываться отрезки С'О = V0 и C'C = Vh. Задаваясь масштабом давления, определяют точку а начала впуска. Линию впуска ав можно провести как горизонтальную прямую до пересечения с перпендикуляром, опушенным из точки II круговой диаграммы. Линия расширения вс строится как политропа
pVn = const
из полюса О графическими приемами, известными из термодинамики, до пересечения с вертикалью, опущенной, из точки III круговой диаграммы. В уравнении pVn = const п представляет собой среднее значение показателя политропы (как указывалось выше, отдельные участки кривой расширения могут иметь различные показатели n).
Среднее значение показателя политропы для насыщенного пара с достаточной степенью точности можно принять равным 1,0, а для перегретого пара n берут в соответствии со степенью перегрева, а именно:
при перегреве на
?t = 50° С............................................................................................ п= 1,05
?t = 100° С .............................................................................................. п = 1,15
?t = 150° С.......................................................................................... п = 1,2
?t = 200° С............................................................................................... п = 1,25
?t = 250° С............................................................................................... п = 1,3
Ливию предварения выпуска строят как наклонную прямую, соединяющую точку с с точкой d, имеющей ординату р2 и абсциссу V0 + Vh (конец хода поршня).
Линию выпуска de строят как линию постоянного давления р2 до пересечения с вертикалью, опущенной из точки IV круговой диаграммы.
Линию сжатия ef строят также по уравнению
pVn = const
из полюса О.
Показатель политропы для линии сжатия n = 1,1 ? 1,3. Низший предел берется для конденсационных машин без паровой рубашки; верхний предел относится к прямоточным машинам и машинам с противодавлением, с рубашкой:
Линию предварения впуска строят как наклонную прямую, соединяющую точки f и а. Степень предварения впуска практически находится в пределах 0,02—0,05.
В рассмотренном методе построения принималось, что перемещение поршня соответствует перемещениям проекций центра пальца кривошипа на горизонтальную ось. Заметим, что при более точном построении следовало бы внести поправку, учитывающую влияние конечной длины шатуна.
|