|
Индикаторные диаграммы дают
возможность графически изображать работу пара в цилиндре паровой машины,
благодаря чему эта работа может быть представлена очень наглядно. Работа пара
в машине состоит из нескольких процессов, с которыми мы уже ознакомились
раньше, процесс наполнения паром цилиндра,, процессы расширения; выпуска и
сжатия мятого пара.
Эти процессы являются основными, определяющими вид
индикаторной диаграммы. В паровом цилиндре во время работы машиньь указанные
процессы сопровождаются потерями теплоты на лучеиспускание, трение и. др.
Поэтому различают теоретические и практические (действительные) индикаторные
диаграммы. В первых из них работа пара изображается так, как она получается
на основании теоретических расчетов. Вторые показывают работу пара в
действительно работающей паровой машине с учетом этих потерь.
Теоретические диаграммы могут строиться еще при
проектировании паровой машины.
Практические индикаторные диаграммы получаются при помощи
специальных устройств — индикаторов, о которых будет сказано дальше.
Индикаторные диаграммы позволяют определить мощность,
развиваемую машиной, правильность установки парораспределения и, кроме того,
наличие потерь (например, от большой конденсации пара в цилиндре машины, от
неплотности поршня и от других причин).
Построение индикаторных диаграмм основано на том, что
состояние пара может быть изображено графически точкой.
Для этого проводят две прямые линии OA и ОБ, сходящиеся в
точке О под углом 90° ( 168). На горизонтальной линии, называемой осью
объемов, наносят деления, соответствующие объемам, взятым в каком-нибудь
масштабе. Может быть принят, например, такой масштаб, при котором каждым 10 мм по оси объемов соответствует объем в 0,1 м3. По вертикальной линии, называемой осью давлений,
наносят деления, которые соответствуют давлениям, взятым также в каком-нибудь
масштабе (например, 1 ата может соответствовать длине отрезка на этой оси в 10 мм).
В расчетах давления принято изображать латинской буквой Р
{по-русски произносится как п), а объемы — тоже латинской буквой У (по русски
произносится как в). Поэтому для сокращения оси OA и ОВ часто называют осями
PV.
Имея такие две оси, можно представить графически и
состояние пара в цилиндре. Допустим, что при положении поршня в задней
мертвой точке (см. 168) объем вредного пространства задней полости
составляет 0,08 м3, а давление пара, вступающего в Цилиндр 2 ата. Находим на
оси объемов точку я, соответствующую объему в 0,08 м3, а на оси давлений — точку б, соответствующую; давлению в 2 ата. Из этих двух точек
восстанавливаем перпендикуляры ав и бг. В пересечении их получим точку д,
которая и изображает графически данное состояние пара. Мож1ет быть поставлена
и обратная задача. Допустим, что дана точка е, определяющая какое-то
состояние пара в цилиндре, и требуется определить, какие объем и давление
имеет этот пар. Для этого опускаем из этой точки перпендикуляры на оси
объемов и давлений и получаем точки ж и к.
По шкале на оси объемов видим, что точка ж соответствует
объему пара (цилиндра с паровыми каналами) в 0,37 м3, а точка к— давлению в 5,2 ата.
Допустим, что в начале процесса расширения (после отсечки)
при положении поршня, показанном на 169, давление парав задней полости
изображается точкой а. При движении поршня вперед объем пара в этой полости
будет постепенно увеличиваться, а давление пара — уменьшаться. Если при этом
сделать несколько замеров давлений пара и соответствующих им в эти моменты
объемов задней полости, получим ряд точек а, аь а2 и т. д. Если через эти
точки провести плавную линию ВГУ то она будет графически изображать данный
процесс расширения пара. Если таким же способом, графически, изобразить все
процессы, происходящие в паровом цилиндре за весь цикл работы пара (например,
начиная с момента впуска пара в цилиндр до следующего такого же момента),
получим индикаторную диаграмму.
Как видим, точки а и е лежат не на самой оси объемов, а
пра!- рее ее на расстоянии ое. Эта линия в масштабе представляет собой объем
вредного пространства в задней полости.
|