Рабочий процесс компрессора

Теоретический и рабочий процессы компрессора в индикаторной диа­грамме несколько различны. При построении теоретической индикаторной диаграммы (рис. 2.17, а) принимают, что началом движения поршня из лево­го крайнего положения в правое открывается всасывающий клапан, и пар хо­лодильного агента поступает в компрессор. Объём его цилиндра равен объё­му, который описывает поршень. Весь этот объём заполняется парами холо­дильного агента при постоянном давлении Ро, равным давлению в испарите­ле. Кроме того, постоянными остаются температура и удельный объём паров. Линия а-1 изображает процесс всасывания. Заканчивается всасывание в тот момент, когда поршень достигает крайнего правого положения. Всасываю­щий клапан закрывается и при обратном ходе поршня происходит адиабати­ческое сжатие паров в компрессоре до давления Рк, равного давлению в кон: денсаторе (линии 1-2). При этом открывается нагнетательный клапан, через который пары холодильного агента выталкиваются из цилиндра и конденса­тор при постоянном давлении Рк (линия a-d).

Так как цилиндр теоретически не имеет вредного пространства, при достижении поршнем крайнего левого положения весь пар вытесняется из цилиндра. Вредное пространство изменяет рабочий процесс компрессора и приводит к значительным потерям, что видно из действительной индикатор­ной диаграммы (рис. 2.17, б). Во вредном пространстве, объём которого Vo, всегда остаётся сжатый пар. При обратном ходе поршня пар расширяется (линия d-a), занимая дополнительный объвм Vc. Для преодоления инерции клапана создается дополнительное разряжение Р1. Только после этого откры­вается всасывающий клапан и пары всасываются вновь (ниже Ро на АР). Вредное пространство уменьшает количество всасываемого холодильного агента и снижает производительность компрессора. Теоретическую холодо-производительность компрессора в Вт можно определить по формуле:

где h ~ коэффициент подачи компрессора,

q - объёмная холодопроизводительность хладагента, кДж/м3.

Объём, описываемый поршнями компрессора в м3/час, определяют по формуле:

где D - диаметр цилиндра компрессора, м;

S-ход поршня, м;

п - частота вращения, об/мин;

Z - число цилиндров.

Чтобы вычислить действительную холодопроизводительность ком­прессора, вводят ряд рабочих коэффициентов, которые отражают факторы, не учтённые в теоретическом цикле.

Коэффициент подачи представляет собой отношение объёма всасы­ваемых компрессором паров к геометрическому объёму, описываемому поршнями:

Коэффициент подачи X выражает также отношение действительной хо-лодопроизводительностн компрессора к теоретической. Он зависит от типа компрессора, его габаритов, класса изготовления, режима работы. Точное значение эгого коэффициента определяют на основании данных испытаний при различных режимах работы. Коэффициент подачи можно предваритель­но оценить по формуле:

Где объёмный коэффициент

где С - коэффициент вредного пространства, (для транспортных компрессоров С=О,ОЗ ... 0,05); m - показатель политропы расширения среды, заключённой во вредномпространстве компрессора (0,9-1,1); Хп - коэффициент подогрева, учитывающий снижение объёмной производительности из-за теплообмена между рабочим агентом и стенками цилиндра, а также из-за сопротивления всасывающего клапана компрессора:

т - коэффициент плотности, учитывающий снижение производи­тельности из-за протекания рабочего агента из пространства с более высоким давлением в пространство с меньшим давлением, можно принимать равным 0,95-0,98. Коэффициент подачи также определяется по соответствующим графи­кам или по справочным таблицам

14