Индикаторная диаграмма поршневого компрессора.

Зависимость между давлением рабочего тела в цилиндре компрессора и занимаемым им в данный момент объема называется индикаторной диаграммой.

На индикаторной диаграмме идеального компрессора (рис. 10.10) линия 4-1 изображает процесс всасывания рабочего тела, а длина отрезка 4-1 соответствует рабочему объему цилиндра V₁. Линия 1-2 изображает процесс сжатия, а линия 2-3 – выталкивания рабочего тела в напорную камеру.

Рисунок 10.10

Линия 1-2 точно воспроизводит процесс сжатия, поэтому площадь индикаторной диаграммы равна технической работе, отнесенной, однако, к массе рабочего тела, засасываемой за один ход поршня. В реальном компрессоре поршень никогда не подходит вплотную к крышке цилиндра. В реальном компрессоре поршень никогда не подходит вплотную к крышке цилиндра. Между ними всегда остается зазор, которому соответствует остаточный объем V₀,называемый вредным пространством.

В результате этого в процессе 2-3 не весь газ выталкивается из цилиндра, часть его остается и при обратном ходе поршня расширяется по линии 3-4, поэтому всасывание нового газа от точки 4 и производительность компрессора уменьшается. При этом объём всасываемого газа составит не V₁ , а V_h.. Отношение является важной характеристикой компрессора и называется его объемным к.п.д. Очевидно, чем выше конечное давление и, чем меньший объем занимает газ в конце сжатия, тем большая доля его остается во вредном пространстве. В пределе, когда конечный объем уменьшается до V₀, производительность компрессора будет равна 0. Т.к. находящийся в компрессоре газ сжимается во вредном пространстве, а при расширении опять заполняет весь цилиндр. Исходя из этих соображений, а также учитывая недопустимость повышения температуры в конце сжатия выше 200 °С повышение давлений сверх семикратного в одноступенчатых поршневых компрессорах не допускают.