Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты  
 

Объемные и энергетические потери поршневых компрессоров



Объемные потери в поршневом компрессоре вызваны следующими причинами:

1) расширение пара из мертвого объема;

2) снижение давления в цилиндре в момент начала сжатия вследствие гидравлического сопротивления всасывающего канала и клапана,

3) пульсации давления во всасывающей полости;

4) подогрев пара во всасывающем канале и цилиндре; а при всасывании влажного пара - испарение жидкости;

5) перетекание сжатого пара из цилиндра через неплотности.

Объемные потери в целом характеризуются коэффициентом подачи, т.е. отношением массовой производительности действительного компрессора к массовой произ-водительности теоретического компрессора, имеющего такой же рабочий объем цилиндра. Коэффициент подачи можно также представить в виде произведения нескольких коэффициентов, отражающих перечисленные выше виды объемных потерь.

, (18)
где lс - объемный коэффициент, учитывающий расширение паров хладагента из мертвого пространства;
  lдп - коэффициент дросселирования и пульсаций, характеризующий отклонение давления в цилиндре в момент начала сжатия от давления перед всасывающим патрубком;
  lw - коэффициент подогрева, учитывающий подогрев всасываемого пара и испарение жидкости при всасывании влажного пара;
  lпл - коэффициент плотности, учитывающий протечки пара из цилиндра через неплотности.
         

Объемный коэффициент и коэффициент дросселирования и пульсаций можно определить по индикаторной диаграмме как отношение соответствующих объемов:

, (19)
. (20)

Коэффициент lс можно также рассчитать аналитически:

, (21)
где с - относительный мертвый объем;
  m - показатель политропы процесса обратного расширения.
         

Показатель политропы обратного расширения, определенный по конечным параметрам, для большинства компрессоров близок к единице.

Коэффициенты подогрева и плотности по индикаторной диаграмме определить невозможно. Коэффициент подогрева определяют расчетным путем по общепринятой эмпирической формуле:

, (22)

Для более точного вычисления коэффициента подогрева рекомендуется применять следующее соотношение:

, (23)
где e - степень сжатия.
         

Коэффициент плотности рассчитывается следующим образом:

, (24)
где Gпл - протечки через неплотности.
         

В поршневых компрессорах существуют следующие энергетические потери:

1) газодинамические, обусловленные потерями давления во всасывающем и нагнетательном каналах;

2) потери от теплопритоков к парам хладагента во всасывающем канале и цилиндре;

3) от протечек сжатого пара из цилиндра через неплотности;

4) механические потери, к которым относятся потери на трение;

5) электрические потери в электродвигателе.

В целом энергетические потери характеризуются энергетическим КПД, т.е. отношением мощности Nт, потребляемой теоретическим компрессором, к мощности, потребляемой действительным компрессором:

, (25)
где hi - индикаторный КПД, характеризующий газодинамические потери и теплообмен в процессе сжатия;
  hw - КПД, учитывающий потери, вызванные подогревом всасываемого пара;
  hпл - КПД, учитывающий потери энергии, вызванные протечками пара из цилиндра;
  hм - механический КПД, учитывающий потери на трение;
  hэд - КПД электродвигателя.
         

Индикаторный КПД определяется отношением теоретической мощности Nт, затраченной на сжатие хладагента, к индикаторной мощности Ni, определенной из индикаторной диаграммы:

. (26)

Общие энергетические потери от подогрева разделяются на потери от подогрева во всасывающем канале и цилиндре:

, (27)
где h - потери от подогрева во всасывающем канале;
  h - потери от подогрева в цилиндре,
         

и определяются отношениями соответствующих температур. Коэффициент h определяется отношением температуры паров на входе в компрессор к температуре паров во всасывающей полости. Коэффициент h - отношением температуры во всасывающей полости к температуре в цилиндре в начале сжатия.

КПД плотности согласно экспериментальным данным примерно равен коэффициенту соответствующих объемных потерь: hпл = lпл.

Механический КПД является отношением индикаторной мощности к мощности на валу действительного компрессора:

, (28)
где Ni - индикаторная мощность;
  Ne - мощность на валу компрессора;
  Nтр   потери мощности на трение.
         

КПД электродвигателя зависит от характеристик встроенного электродвигателя и температуры его обмоток. Для встроенных электродвигателей бытовых холодильников КПД электродвигателя как правило, не превышает 0,7.





Дата публикования: 2015-10-09; Прочитано: 2117 | Нарушение авторского права страницы



studopedia.org - Студопедия.Орг - 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.002 с)...