Холодопроизводительность поршневого компрессора
Теоретическая холодопроизводительность компрессора Qo, Вт, выражается произведением объема пара, всасываемого компрессором в цилиндр Vh, м3/с, и объемной холодопроизводительности Qv, Дж/м3:
Qo =Vh—Qv, Вт, (10.1)
Где
Vh — объем, описываемый поршнем, соответствующий теоретическому объему пара, поступающего в цилиндр компрессора, м3/с; Qv — удельная объемная холодопроизводительность, Дж/м3. Теоретическая объемная производительность поршневого компрессора Vh, м3/с, зависит от геометрических характеристик компрессора (диаметра цилиндра и хода поршня), частоты вращения вала компрессора, числа цилиндров.
Объем пара, всасываемого в компрессор Vh, м3/с, определяется размерами цилиндра и частотой вращения вала:
Vh=^-S-n-z, (10.2)
4
Где
D — диаметр цилиндра, м; 5 — ход поршня, м;
П — частота вращения вала компрессора, с1; 2 — число цилиндров.
Из цилиндра компрессора в конденсатор нагнетается не весь парообразный хладагент. Некоторое его количество остается в зазоре между поршнем и днищем цилиндра, в каналах клапанов. Объем, который занимает оставшийся в цилиндре хладагент, получил название «мертвый объем». Чем меньше величина мертвого объема, тем меньше потери компрессора и лучше характеристики работы компрессора. Наибольшую наглядность процессов, происходящих в рабочей полости компрессора, дает индикаторная диаграмма (рис. 10.16).
В процессе 1-2 происходит перемещение поршня компрессора из «нижней мертвой точки» (НМТ) к «верхней мертвой точке» (ВМТ).
Рис.10.16 Индикаторная диаграмма поршневого компрессора Рк — давление нагнетания, рд — давление всасывания, С — «мертвый объем» |
Так как оба клапана компрессора закрыты, а объем хладагента в полости цилиндра уменьшается, происходит повышение давления или сжатие хладагента. В точке 2 открывается выпускной (нагнетательный) клапан и хладагент при давлении рк нагнетается в конденсатор холодильной машины (процесс 2-3).
В точке 3 поршень находится в ВМТ и процесс нагнетания заканчивается. Из цилиндра компрессора не весь хладагент подается в конденсатор. Часть сжатого до давления рк хладагента остается в мертвом объеме (отрезок С). При движении поршня от ВМТ по направлению к НМТ оставшийся в мертвом объеме хладагент расширяется (его давление понижается) — процесс 3-4.
В точке 4 открывается впускной (всасывающий) клапан компрессора и начинается процесс всасывания, т. е. заполнения полости цилиндра парообразным хладагентом из испарителя холодильной машины (процесс 4-1). При достижении поршнем положения НМТ процесс всасывания заканчивается.
Наличие мертвого объема приводит к тому, что на части хода поршня, соответствующего объему С, происходит расширение хладагента. Чем меньше мертвый объем, тем меньше потерь на расширение, т. е. меньше величина С.
Posted in Холодильная техника