Производительность

Производительность компрессоров обычно выражают в единицах объёма газа сжатого в единицу времени (м³/мин, м³/час). Производительность обычно считают по показателям приведённым к нормальным условиям. При этом различают производительность по входу и по выходу, эти величины практически равны при маленькой разнице давлений между входом и выходом, но при большой разнице, например, у поршневых компрессоров, выходная производительность может при тех же оборотах падать более чем в два раза по сравнению с входной производительностью, измеренной при нулевом перепаде давления между входом и выходом. Компрессоры называются дожимающими, если давление всасываемого газа существенно превышает атмосферное.

25. Действительный процесс и индикаторная диаграмма сжатия поршневого компрессора отличается от теоретической индикаторной диаграммы. Это связано с:

а) наличием мертвого пространства, когда поршень не доходит до конца цилиндра. В мертвом объеме остается часть рабочего вещества под давлением, превышающим давление нагнетания на величину гидравлических потерь в нагнетательном клапане АРнагн, отчего всасывание происходит не одновременно с перемещением поршня из крайнего левого положения вправо, а позднее из-за расширения рабочего вещества, находящегося в мертвом объеме, что задерживает открытие всасывающего клапана. На диаграмме момент открытия клапана и начало всасывания характеризуется точкой 0, кривая 3-0, носящая название политропы обратного расширения, характеризует изменение давления паров хладоагента, оставшихся в мертвом пространстве и расширяющихся с момента движения поршня из крайнего левого положения.

б) потерями давления на трение во всасывающем и нагнетательном клапанах в про цессах всасывания и нагнетания, отчего давление в цилиндре в начале процесса сжатия оказывается ниже давления всасывания на величину потерь ΔР_вс - точка 1, а в кон це - выше давления нагнетания на величину потерь ΔР_нагн - точка 2;

в) между стенками цилиндра поршневого компрессора и окружающей средой про исходит теплообмен, процесс сжатия идет не по адиабате, а по политропе, характеризу ющейся линией 1-2. В процессе всасывания и в начале сжатия температура рабочего ве щества ниже, чем деталей компрессора и оно нагревается, в конце сжатия и при нагне тании температура рабочего вещества становится выше, чем у окружающих деталей ком прессора и процесс теплообмена идет в обратном направлении. В результате процессы сжатия и обратного расширения идут с переменным значением показателя политропы. Удельный объем будет больше за счет нагревания рабочего вещества, процесс сжатия начнется при более высокой температуре, и значит возрастет удельная работа, затрачи ваемая на его осуществление;

г) утечки и перетечки рабочего вещества из области высокого давления в область более низкого давления через неплотности колец поршня и зазоры клапанов.

Действительный процесс сжатия сопровождается объемными потерями, в практи­ческих расчетах они учитываются коэффициентом подачи компрессора, который по­казывает во сколько раз действительная объемная производительность меньше теоре­тической:

Существуют два основных принципа сжатия воздуха (или газа): объемный принцип и динамическое сжатие. Объемными компрессорами являются, например, поршневые компрессоры и ротационные Компрессоры различных типов. Эти компрессоры нашли самое широкое применение в большинстве стран. Например, в поршневых компрессорах воздух всасывается в камеру сжатия, впускное отверстие которой закрывается. Затем объем камеры уменьшается и воздух сжимается. Посте того как давление достигает того же уровня, что и давление в выпускном коллекторе, открывается клапан и воздух выпускается при постоянном давлении и продолжающемся уменьшении объема камеры. При динамическом сжатии воздух всасывается в быстро вращающееся рабочее колесо компрессора и разгоняется до большой скорости. Затем он выпускается через диффузор, где его кинетическая энергия преобразуется в статическое давление. Существуют динамические компрессоры с осевым и радиальным потоком, которые отличаются исключительно высокой производительностью.