Энергетические потери

Вращение вала компрессора обеспечивается электродвигателем. Мощ­ность электродвигателя оценивается на основе соотношения:

Мэл=———- &———— (Ю.5)

Л. Лм-Лэл’Лпр

Где

Nm теоретическая мощность компрессора, Вт;

Лг. Лм’Пэл’Лпр — индикаторный, механический коэффициенты ком­прессора, коэффициенты энергетических потерь в электродвигателе и приводе электродвигателя, например клиноременной передаче.

Лал >Лпр приближенно равны 0,9 — 0,97.

Теоретическую мощность, потребляемую компрессором на адиаба­тическое сжатие холодильного агента, устанавливают на основе соот­ношения:

Nm=Ml = M(i2-il), Вт, (10.6)

Где

М — массовая производительность компрессора, кг/с;

/ = (i2 — г,) — энергия, затрачиваемая на адиабатное сжатие холодиль­ного агента в компрессоре, Вт;

I2, — теплосодержание холодильного агента в конце процесса сжа­тия, Дж/кг; i — теплосодержание холодильного агента в начале сжа­тия, Дж/кг.

Массовую производительность компрессора выражают отношением холодопроизводительности холодильной машины Q), Вт, к удельной массовой холодопроизводительности 1 кг холодильного агента Qo, Дж/кг:

М =—, кг/с. (10.7)

Чо

Удельная массовая холодопроизводительность 1 кг холодильного агента Qo, Дж/кг, выражается через разность теплосодержаний холо­дильного агента:

Q0=h~h, Дж/кг, (10.8)

Где i4 — теплосодержание жидкого холодильного агента перед его дрос­селированием в регулирующем вентиле, Дж/кг.

Помимо объемных потерь, снижающих производительность ком­прессора, существуют энергетические потери, приводящие к увеличе­нию энергетических затрат на привод компрессора:

L = i2— iv (10.9)

Где / — удельная массовая работа сжатия, Дж/кг; г'( — энтальпия хлад­агента на входе в компрессор, Дж/кг; i — энтальпия сжатого хладаген­та на выходе из компрессора, Дж/кг.

В действительном цикле компрессора присутствуют потери, приво­дящие к увеличению мощности. Мощность, затрачиваемая в действи­тельном цикле компрессора на сжатие хладагента, называют инди­каторной мощностью JV.. Индикаторная мощность ЛГ. всегда больше те­оретической Nm на величину потерь. Эти потери обусловлены гидрав­лическими сопротивлениями при движении хладагента через клапаны, теплообменом в цилиндре компрессора и другими факторами.

Соотношение между теоретической Nm и индикаторной мощностя­ми N. принято называть индикаторным коэффициентом полезного дей­ствия

Tj — —(10.10) ‘ N{

Где Nm, N — теоретическая и индикаторная мощности соответственно, Вт.

Индикаторный к. п. д. не учитывает потерь на трение в подшипни­ках и всех движущихся частей компрессора. Эффективная мощность или мощность, подведенная к валу компрессора, учитывает все потери на трение:

Ne=Ni + ANTp, (10.11)

Где ДN — мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения во всех движущихся частях компрессора (потери на трение), Вт.

Отношение индикаторной мощности Nt к эффективной Ne получи­ло название механического коэффициента полезного действия

(Ю.12)

Для хладоновых малых и средних по производительности холо­дильных компрессоров величина механического к. п. д. составляет Лмех= 0,84-0,97.

Posted in Холодильная техника