Методические указания. Холодильный компрессор – компрессор, входящий в состав холодильной парокомпрессионной машины; служит для отсасывания паров хладагента из испарителя и

Холодильный компрессор – компрессор, входящий в состав холодильной парокомпрессионной машины; служит для отсасывания паров хладагента из испарителя и нагнетания их в конденсатор. По принципу действия холодильные компрессоры аналогичны компрессорам для сжатия воздуха и газов.

По принципу действия и основным конструктивным особенностям различают компрессоры объемного действия, динамического действия (осевые, центробежные) и термокомпрессоры.

Объёмный компрессор – это машина, в которой процесс сжатия происходит в рабочих камерах, изменяющих свой объём периодически, попеременно сообщающихся с входом и выходом компрессора.

Объёмные машины по геометрической форме рабочих органов и способу изменения объёма рабочих камер можно разделить на поршневые, мембранные и роторные (винтовые, ротационно-пластинчатые, с катящимся ротором и пр.) компрессоры.

В зависимости от применяемых хладагентов, требуемой объёмной производительности и других специфических условий в холодильной технике используются различные типы компрессоров: поршневые, ротационные, винтовые, центробежные.

Рабочий процесс поршневого компрессора удобно рассматривать в индикаторной диаграмме (рис. 4), показывающей зависимость давления сжимаемой среды от переменной величины ее объема в цилиндре или, что то же самое, от хода поршня.

Принцип действия идеального компрессора:

1-2 – адиабатное сжатие от до (1 – 5 политропное сжатие с , 1, 1 – 6 с );

2-3 (5-3, 6-3) – нагнетание;

3-4 – расширение;

4-1 – всасывание.

– удельный объем в точке 1 (объем, описываемый поршнем приведенный к единице массы рабочего вещества).

Термодинамические и технические параметры компрессоры определяются следующим образом.

Работа компрессора:

,

где: – работа всасывания; – работа сжатия; – работа нагнетания.

Адиабатная работа компрессора:

,

где: – показатель адиабаты; – термодинамические параметры рабочего вещества на входе в компрессор; – термодинамические параметры рабочего вещества на выходе из компрессора.

Объем, описываемый поршнем:

,

где: – диаметр цилиндра; – ход поршня; – частота вращения коленчатого вала, .

Рисунок 4. – Теоретическая индикаторная диаграмма поршневого компрессора.

Массовая производительность:

.

Действительный компрессор.

В действительном (реальном) компрессоре имеется ряд конструктивных и функциональных факторов, снижающих производительность компрессора:

· наличие мертвого пространства;

· гидравлические потери;

· подогрев пара;

· теплообмен в цилиндре;

· перетечки;

· трение.

Действительные рабочие процессы существенно отличаются от теоретических, что отражает индикаторная диаграмма действительного компрессора (рис. 5).

Количественным показателем уменьшения действительной производительности по сравнению с теоретическим объемом служит коэффициент подачи:

,

,

где: – объемный коэффициент; – коэффициент дросселирования; – индикаторный объемный коэффициент; – коэффициент подогрева, оценивает уменьшение производительности от повышения температуры пара; – коэффициент плотности.

Рисунок 5. – Индикаторная диаграмма рабочего процесса действительного компрессора

А–B–C–D – индикаторная диаграмма теоретического компрессора;, 1–2–3–4 – индикаторная диаграмма действительного компрессора; – депрессия на всасывании; – депрессия на нагнетании; – объем мертвого пространства; – объем, описываемый поршнем.

Коэффициент подачи по формуле Бадылькеса:

.

 

Коэффициент подачи позволяет определить холодопроизводительность компрессора:

,

где: – удельная холодопроизводительность; – удельный объем всасываемого пара.

Массовая производительность:

.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое компрессор? 2. Классификация компрессоров, достоинства и недостатки, принцип действия. 3. Особенности холодильных компрессоров, обоснование выбора типа компрессора. 4. Поршневые компрессоры, теоретический и действительный компрессор, индикаторные диаграммы. 5. Расчет основных термодинамических и газодинамических параметров компрессора.