制冷壓縮機-往復(fù)式上-文庫吧
2025-04-13 00:54 本頁面
【正文】 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 一、往復(fù)式壓縮機的實際循環(huán) 實際過程相當(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實際循環(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中的氣體在膨脹過程中與所接觸的壁面發(fā)生熱交換，其強烈程度和熱流方向隨時間而變。所以，過程的多變過程指數(shù)是一個隨時間而變化的數(shù)值，與理想的等熵過程不同。 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在壓縮過程中，缸內(nèi)氣體與所接觸壁而進行熱交換。 ④在排氣過程中，氣體需克服流動阻力引起的差異。 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)閉都會引起氣體的泄漏損失； ⑧就進入壓縮機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．但在實際運轉(zhuǎn)時．往往有一定數(shù)量的潤滑油隨同制冷劑在制冷系統(tǒng)中循環(huán)。此外，有時被吸人的制冷劑為濕蒸氣．這些均影響壓縮機的輸氣能力和能耗。 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 機械效率和軸效率 電動機效率和電效率 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 容積效率 壓縮機的容積效率 是壓縮機實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)。 影響壓縮機的制冷量、尺寸及能耗。 一定工況下，單位時間內(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 質(zhì)量輸氣量 ，單位為kg/h。 若按吸氣狀態(tài)的容積計算，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) ：反映余隙容積對容積效率影響的大小。 壓力系數(shù) ：反映吸氣終了壓力降對容積效率的影響程度。 溫度系數(shù) ：衡量氣體在吸氣過程中的溫升對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愈小。 Pdk不變時，壓力比隨 Ps0的減少而增大。當(dāng)壓力比達到一定的數(shù)值時，壓縮機停止向外輸氣。因此單級往復(fù)式壓縮機的最大壓力比，無論從輸氣效率還是從能耗和排氣溫度來看，都應(yīng)當(dāng)受限制，一般不超過 10。對于低溫制冷系統(tǒng)．應(yīng)采用多組壓縮機來實現(xiàn)其高壓力比。 相對余隙容積 c愈小，在相同的 c和 m值條件下容積效率愈大。相對余隙容積主要由活塞處于外止點時，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。縮小 c會受到結(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的結(jié)構(gòu)參數(shù) S／D(行程／缸徑 )有關(guān)。 S／ D大的壓縮機易獲得較小的 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度而不斷變化。 在新設(shè)計氨壓縮機的熱力計算中， m＝ ，對于氛利昂壓縮機， 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 1壓縮至壓力點 6時引起的容積損失，可由多變壓縮過程方程式求取。由于接近，令其壓縮過程指數(shù)等于 1的計算誤差很小，因此可得 生物系統(tǒng)熱科學(xué)與技術(shù)研究所 吸氣過程中，吸氣壓力損失是變化的 (產(chǎn)為氣缸中制冷劑的瞬時壓力 )。當(dāng)吸氣接近結(jié)束時，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開始關(guān)閉。彈簧力過強，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，彈簧力過弱會產(chǎn)生吸氣閥延遲關(guān)閉的有害現(xiàn)象。 使吸氣閥及時關(guān)閉的彈簧力與這時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，吸氣壓力損失也與這些因素有關(guān)。制冷劑的密度愈大、流動的速度愈高，引起壓力系數(shù)的下降。對于低溫制冷機，因其蒸發(fā)壓力很低，故彈簧力的選取對壓力系數(shù)的影響較大，此時應(yīng)適當(dāng)降低其吸氣閥彈簧力。 當(dāng)吸氣管道中出現(xiàn)較大的壓力波動時，壓力系數(shù)的數(shù)值會受到影響，影響的程度取決于吸氣終了時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) 制冷劑從進入壓縮機起 (在全封閉壓縮機中，從進入機殼起 )，至氣缸中壓縮開始前，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。則吸入終了時制冷劑的密度小于在壓縮機進口狀態(tài)下的密度，這就降低了壓縮機的質(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)與壓縮機的運行工況有關(guān)。 Tk的上升或 T0的下降，即壓力比 c的增加會使溫度系數(shù)減小，這是因為壓縮機和吸入蒸氣的溫度差距增大，加強了蒸氣吸熱程度的緣故。
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