Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Эксплуатация судовых энергетических установок»
Энергетические потери и коэффициенты
жүктеу/скачать 1.87 Mb.
|
| Энергетические потери и коэффициенты Энергетические потери компрессора делят на внутренние (индикаторные) и механические. Вследствие этих потерь действительная мощность Ne , подводимая к валу компрессора, больше теоретической Nt при . Теоретической называют мощность Nt такого сравнительного компрессора с адиабатным сжатием пара, при работе которого отсутствуют объемные и энергетические потери. (Компрессор потребляет наименьшую мощность при изотермическом сжатии, которое практически неосуществимо). Теоретическая (адиабатная) работа затрачиваемая на компрессор, , где и - энтальпия пара в начале и конце изоэнтропного сжатия, кДж/кг. Теоретическая (адиабатная) мощность компрессора (кВт) , где - действительная подача компрессора, кг/с.
Мощность, определяемую площадью индикаторной диаграммы компрессора, называют индикаторной . Все внутренние потери энергии в компрессоре учитывают индикаторным кпд. , представляющим собой отношение теоретической мощности к индикаторной : . Индикаторный кпд характеризует степень отклонения действительных процессов компрессора с политропным сжатием от теоретических с адиабатным сжатием. На индикаторные потери значительно влияют депрессии при всасывании и нагнетании и теплообмен при сжатии, отклоняющий действительный процесс сжатия в компрессоре от изоэнтропного. Затрачиваемую энергию увеличивает также трение в движущихся частях компрессора (в подшипниках, сальнике, между поршнями и стенками цилиндров и т.д.) К механическим потерям относится также расход мощности на привод масляного насоса. Потери энергии на трение учитываются механическим кпд. . Эффективная, (действительная) мощность компрессора . Мощность, расходуемая на преодоление трения в компрессоре (кВт), , где - условное удельное давление трения, определяемое опытным путем. Мощность трения зависит в основном от размеров (Vh), частоты вращения вала и конструкции компрессора, от сил, возникающих в кривошипно-шатунном механизме, определяемых разностью и от рода хладагента. Суммарные энергетические потери характеризуются эффективным кпд . Мощность, потребляемая электродвигателем компрессора из сети, , где - кпд электродвигателя. Объемные и энергетические коэффициенты ( ) и др. зависят главным образом от степени повышения давления в компрессоре. С этим увеличением резко растет объем пара, расширяющегося из вредного пространства, уменьшается всасываемый объем V1 и, следовательно, снижается ; повышается температура пара в конце сжатия и стенок цилиндров, увеличивается теплообмен при всасывании и, значит, снижается ; увеличивается разность давлений по обе стороны клапанов, поршневых колец и т.д., возрастают протечки пара через неплотности и, в результате, снижается . На рабочие процессы значительно влияет также сухой и влажный ход компрессора. При всасывании влажного пара содержащиеся в нем капельки жидкого хладагента могут остаться после сжатия во вредном пространстве компрессора. В процессе расширения пара из вредного пространства частицы жидкости испаряются вследствие передачи теплоты от стенок цилиндров и поршня к хладагенту. Поэтому в конце расширения (в точке 2//) пар занимает значительно больший объем, чем при всасывании сухого или перегретого пара (в точке 2/). Следовательно, при влажном ходе увеличивается влияние вредного пространства и уменьшается , так как в данном случае компрессор всасывает из испарителя за один ход поршня существенно меньший объем пара. Коэффициенты теплопроводности и теплоотдачи влажного пара значительно больше чем сухого или перегретого. Поэтому, при влажном ходе компрессора возникает интенсивный теплообмен между его нагретыми стенками и всасываемым холодным паром, в результате которого значительно увеличивается влияние подогрева и уменьшается по сравнению с сухим ходом. Поэтому аналитически учесть все факторы, влияющие на практически невозможно. Наиболее достоверные значения коэффициентов можно определить по опытным графикам , или таблицам для однотипных компрессоров. Параметры выпускаемых промышленностью компрессоров приведены к так называемым стандартным условиям, которые различны для разных хладагентов и приводятся в справочной литературе. Холодопроизводительность компрессора Ф0ст, кВт, приведенная к стандартным условиям, определяется по формуле: ; где Ф0 – расчетная холодопроизводительность холодильной установки, кВт; , – удельные объемные холодопроизводительности соответственно при стандартных и расчетных условиях, кДж/м3; ; где - удельный объем пара хладагента на входе в компрессор. Аналогично определяется и удельная объемная холодопроизводительность при стандартных условиях. , - коэффициент подачи компрессора, работающего соответственно в стандартных и расчетных условиях. Выбор компрессора из перечня вытускаемых производится по стандартной холодопроизводительности. 4.3 Холодильные агрегаты Это составная часть холодильной установки, объединяющая компрессор, конденсатор, элементы автоматики и трубопроводы. В состав агрегатов могут входить и иные элемены холодильной установки. Агрегатирование нескольких элементов в единый блок (агрегат) упрощает проведение монтажных и ремонтных работ. Кроме этого упрощается ввод в эксплуатацию и обслуживание в процессе эксплуатации. В качестве примера на рисунке 4.4 приведен компрессорно-конденсаторный агрегат холодильной машины Рисунок 4.4 - Компрессорно-конденсаторный агрегат жүктеу/скачать 1.87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|