Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Эксплуатация судовых энергетических установок»
жүктеу/скачать 1.87 Mb.
|
| Объемные потери и коэффициенты. Все объемные потери учитывают коэффициентом подачи, представляющим собой отношение действительной объемной подачи V0 компрессора к объему, Vh, описываемому его поршнями в единицу времени: . Для компрессора простого действия , м3/ч, где z- число цилиндров, Vц – рабочий объем цилиндров, м3; D - диаметр цилиндров, м; S – ход поршня, м; n – частота вращения компрессора, с-1. Коэффициент подачи характеризует степень заполнения рабочего объема цилиндров всасываемым паром хладагента.
Рисунок 4.3 - Теоретическая и действительная диаграмма поршневого компрессора Для сравнения действительных процессов с теоретическими на рисунке 4.3 приведены теоретические процессы a-b-c-d одноступенчатого поршневого компрессора, где a-b – линия всасывания при р0=const; b-c - процесс адиабатного сжатия пара; c-d – линия нагнетания при рк = const; площадь a-b-c-d - эквивалентна теоретической работе, затрачиваемой в одном цилиндре за один оборот вала. На этом же рисунке изображена действительная индикаторная диаграмма 1-2-3-4-1, где 1-2 политропный процесс расширения пара, оставшегося во вредном пространстве компрессора объемом Vвр; 2-3 – линия всасывания пара в цилиндр из испарителя при давлении рвс=р0-Δрвс; 3-4 – процесс политропного сжатия; 4-1 – линия нагнетания пара из цилиндра в конденсатор при давлении рн=рк+Δрн. Площадь 1-2-3-4-1 эквивалентна действительной (индикаторной) работе, затрачиваемой в цилиндре за 1-н оборот вала. Всасывающий клапан открывается в точке 2, а нагнетательный – в точке 4; выступы на диаграмме в этих точках объясняются тем, что для их открытия необходимо преодолеть силы инерции пластин и сопротивления пружин клапанов. Чтобы обеспечить циркуляцию хладагента в машине, вследствие гидравлических сопротивлений клапанов и подводящих каналов компрессора, трубопроводов и теплообменных аппаратов давление всасывания рвс должно быть ниже р0 на Δрвс, а давление нагнетания рн – выше рк на Δрн. Разность давлений Δрвс и Δрн называются депрессиями при всасывании и нагнетании. Заштрихованные площади диаграммы определяют работу, затрачиваемую на преодоление сопротивлений всасывающей и нагнетательной сторон компрессора. Относительный объем вредного пространства . Во вредном пространстве цилиндра остается сжатый до рн пар. При обратном ходе поршня оставшийся во вредном пространстве пар вначале будет расширяться (процесс 1-2) и только после того, как давление внутри цилиндра станет меньше р0, начинается всасывание свежего пара из испарителя. Если бы не было вредного пространства, то за всасывающий ход поршня в цилиндр заполнялся бы паром объем Vц. Вредное пространство уменьшает этот объем до V1, который значительно меньше Vц. Объемным, называют коэффициент, учитывающий влияние вредного пространства компрессора . Вследствие падения давления Δрвс при всасывании действительно поступающий в цилиндр объем пара V2, отнесенный к давлению в испарителе р0, будет еще меньше, чем объем пара V1. Потерянный объем цилиндра из-за депрессии при всасывании равен V1 - V2. Коэффициент дросселирования, учитывающий потерю объема при всасывании . Суммарные потери всасываемого объема пара из-за вредного пространства и депрессии при всасывании, видимые на индикаторной диаграмме и определенные по ней, оценивают индикаторным коэффициентом. Из рисунка 4.3 видно, что , где - объем пара, расширяющегося из вредного пространства, до давления р0. Так как линия 1-2 в начале процесса расширения идет достаточно круто, без большой погрешности объем в точке 1/ можно принять равным объему в точке 1, т.е. . Из уравнения политропы для точек 1/ и 2/ объем , где n показатель политропы расширения пара из вредного пространства (для паровых компрессоров ). Следовательно объемный коэффициент компрессора Коэффициент дросселирования для 0С. Меньшее значение , зависящего от Δрвс, соответствуют хладонам, которые обладают большей вязкостью, чем аммиак. Объемные потери от теплообмена всасываемого пара со стенками компрессора и перетечек через неплотности называют скрытыми, так как на индикаторной диаграмме они не видны. Холодный пар, всасываемый компрессором из испарителя, подогревается, соприкасаясь с нагретыми теплотой сжатия каналами, стенками цилиндра, поршнем. В результате подогрева удельный объем пара увеличивается, и значит, масса действительно всасываемого хладагента и холодопроизводительность компрессора уменьшаются. Объемные потери, возникающие из-за теплообмена при всасывании, учитывают коэффициентом подогрева . Коэффициент подогрева определяется эмпирической зависимостью: , где T0 ,Tк – абсолютные температуры кипения и конденсации, К. Холодопроизводительность снижают также протечки сжатого пара хладагента через неплотности клапанов, поршневых колец, сальника компрессора и т.д. Объемные потери, вызываемые протечками через неплотности, учитывают коэффициентом плотности . При хорошем техническом состоянии . жүктеу/скачать 1.87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|