制冷壓縮機(jī)-往復(fù)式上-文庫(kù)吧
2025-04-13 00:54 本頁(yè)面
【正文】 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 一、往復(fù)式壓縮機(jī)的實(shí)際循環(huán) 實(shí)際過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜。 利用示功器記錄不同 活塞位置 或 曲軸轉(zhuǎn)角 時(shí)氣缸內(nèi)部氣體壓力的變化。得到 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 實(shí)際循環(huán)和理論循環(huán)比較 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 具有相同吸、排氣壓力，吸氣溫度和氣缸工作容積的壓縮機(jī)實(shí)際循環(huán)示功圖與理論循環(huán)指示圖以及相應(yīng)的溫 —熵圖對(duì)照比較，可發(fā)現(xiàn)有以下幾方面的區(qū)別： ①余隙容積 Vc中的氣體在膨脹過(guò)程中與所接觸的壁面發(fā)生熱交換，其強(qiáng)烈程度和熱流方向隨時(shí)間而變。所以，過(guò)程的多變過(guò)程指數(shù)是一個(gè)隨時(shí)間而變化的數(shù)值，與理想的等熵過(guò)程不同。 ②余隙容積 Vc的影響。由于吸氣閥的彈簧力，使余隙容積中的氣體一直膨脹。 ③在壓縮過(guò)程中，缸內(nèi)氣體與所接觸壁而進(jìn)行熱交換。 ④在排氣過(guò)程中，氣體需克服流動(dòng)阻力引起的差異。 ⑤氣缸內(nèi)部的不嚴(yán)密性和可能發(fā)生的吸、排氣閥延遲關(guān)閉都會(huì)引起氣體的泄漏損失； ⑧就進(jìn)入壓縮機(jī)的制冷劑成分和狀態(tài)而言，在理論循環(huán)中假設(shè)制冷劑為純粹的干蒸氣．但在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)．往往有一定數(shù)量的潤(rùn)滑油隨同制冷劑在制冷系統(tǒng)中循環(huán)。此外，有時(shí)被吸人的制冷劑為濕蒸氣．這些均影響壓縮機(jī)的輸氣能力和能耗。 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 二、影響性能參數(shù)的因素 容積效率 指示功率和指示效率 機(jī)械效率和軸效率 電動(dòng)機(jī)效率和電效率 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 容積效率 壓縮機(jī)的容積效率 是壓縮機(jī)實(shí)際輸氣量與理論輸氣量之比值。 衡量氣缸空間利用程度的指標(biāo)。 影響壓縮機(jī)的制冷量、尺寸及能耗。 一定工況下，單位時(shí)間內(nèi)由吸氣端輸送到排氣端的氣體質(zhì)量稱為在該工況下的壓縮機(jī) 質(zhì)量輸氣量 ，單位為kg/h。 若按吸氣狀態(tài)的容積計(jì)算，則 容積輸氣量 ，單位為m3/h。 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 各種影響因素 容積系數(shù) ：反映余隙容積對(duì)容積效率影響的大小。 壓力系數(shù) ：反映吸氣終了壓力降對(duì)容積效率的影響程度。 溫度系數(shù) ：衡量氣體在吸氣過(guò)程中的溫升對(duì)容積效率的影響程度。 泄漏系數(shù) ： 容積效率 ： 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 容積系數(shù) 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 主要與壓力比、相對(duì)余隙容積和多變膨脹指數(shù)有關(guān)。 保持 c和 m不變，壓力比愈大，容積系數(shù)因膨脹容積的增大而愈來(lái)愈小。 Pdk不變時(shí)，壓力比隨 Ps0的減少而增大。當(dāng)壓力比達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，壓縮機(jī)停止向外輸氣。因此單級(jí)往復(fù)式壓縮機(jī)的最大壓力比，無(wú)論從輸氣效率還是從能耗和排氣溫度來(lái)看，都應(yīng)當(dāng)受限制，一般不超過(guò) 10。對(duì)于低溫制冷系統(tǒng)．應(yīng)采用多組壓縮機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其高壓力比。 相對(duì)余隙容積 c愈小，在相同的 c和 m值條件下容積效率愈大。相對(duì)余隙容積主要由活塞處于外止點(diǎn)時(shí)，活塞頂而和閥板底面間的容積、第一道活塞環(huán)以上的環(huán)形空間以及氣閥通道 (與氣缸一直相通的通道 )的容積三部分組成?？s小 c會(huì)受到結(jié)構(gòu)、工藝和氣閥通流能力的限制。 c值的確定還和壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù) S／D(行程／缸徑 )有關(guān)。 S／ D大的壓縮機(jī)易獲得較小的 c值。 多變膨脹指數(shù) m的數(shù)值取決于制冷劑的種類和膨脹過(guò)程中氣體與接觸壁面的熱交換情況。隨著熱交換的方向和強(qiáng)度而不斷變化。 在新設(shè)計(jì)氨壓縮機(jī)的熱力計(jì)算中， m＝ ，對(duì)于氛利昂壓縮機(jī)， m ＝ 。 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 壓力系數(shù) 是由點(diǎn) 1壓縮至壓力點(diǎn) 6時(shí)引起的容積損失，可由多變壓縮過(guò)程方程式求取。由于接近，令其壓縮過(guò)程指數(shù)等于 1的計(jì)算誤差很小，因此可得 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 吸氣過(guò)程中，吸氣壓力損失是變化的 (產(chǎn)為氣缸中制冷劑的瞬時(shí)壓力 )。當(dāng)吸氣接近結(jié)束時(shí)，由于活塞速度降低，流經(jīng)吸氣管和吸氣閥的氣體流速變小，其隨之減小。吸氣閥在等于或略小于吸氣閥的彈簧力時(shí)開(kāi)始關(guān)閉。彈簧力過(guò)強(qiáng)，吸氣閥提前關(guān)閉，使壓力損失增加，降低了壓力系數(shù)；反之，彈簧力過(guò)弱會(huì)產(chǎn)生吸氣閥延遲關(guān)閉的有害現(xiàn)象。 使吸氣閥及時(shí)關(guān)閉的彈簧力與這時(shí)要克服的氣閥兩例的壓力差有直接關(guān)系，而后者與吸氣流道中制冷劑的密度成正比、與流速的平方成比例。這就是說(shuō)，吸氣壓力損失也與這些因素有關(guān)。制冷劑的密度愈大、流動(dòng)的速度愈高，引起壓力系數(shù)的下降。對(duì)于低溫制冷機(jī)，因其蒸發(fā)壓力很低，故彈簧力的選取對(duì)壓力系數(shù)的影響較大，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低其吸氣閥彈簧力。 當(dāng)吸氣管道中出現(xiàn)較大的壓力波動(dòng)時(shí)，壓力系數(shù)的數(shù)值會(huì)受到影響，影響的程度取決于吸氣終了時(shí)壓力波的相位和振幅。如果吸氣閥前的壓力處于壓力波的波峰．則氣缸中的吸氣終了壓力接近甚至高于吸氣壓力，出現(xiàn)壓力系數(shù)＞ 1的情況。反之，若處于壓力波的波谷，壓力系數(shù)具有更低值。 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 溫度系數(shù) 制冷劑從進(jìn)入壓縮機(jī)起 (在全封閉壓縮機(jī)中，從進(jìn)入機(jī)殼起 )，至氣缸中壓縮開(kāi)始前，一方面不斷受到所接觸的各種壁面的加熱，另一方面與具有較高溫度的余隙容積中的氣體相混合。此外又加入了由于流動(dòng)不可逆損失轉(zhuǎn)化成的熱量。 在等壓條件下，制冷劑蒸氣的密度與溫度成反比。則吸入終了時(shí)制冷劑的密度小于在壓縮機(jī)進(jìn)口狀態(tài)下的密度，這就降低了壓縮機(jī)的質(zhì)量輸氣量。 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 溫度系數(shù)與壓縮機(jī)的運(yùn)行工況有關(guān)。 Tk的上升或 T0的下降，即壓力比 c的增加會(huì)使溫度系數(shù)減小，這是因?yàn)閴嚎s機(jī)和吸入蒸氣的溫度差距增大，加強(qiáng)了蒸氣吸熱程度的緣故。
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