Поршневой компрессор засасывает пары хладагента со стороны низкого давления и сжимает их до давления конденсации, при котором они могут отдать окружающей среде тепло, воспринятое в испарителе и компрессоре.
Рабочее пространство компрессора со сторонами всасывания и нагнетания сообщается через всасывающие и нагнетательные клапаны. Они открываются и закрываются вследствие перепада давления между рабочей полостью компрессора и пространством за клапаном.
Для открытия всасывающего клапана давление в цилиндре должно быть меньше давления на стороне испарения, откуда в цилиндр поступают новые порции паров хладагента.
Нагнетательный клапан сообщает полость цилиндра со стороной нагнетания лишь тогда, когда давление в цилиндре превысит давление в конденсаторе.
Для отвода тепла от цилиндров, которые сильно разогреваются при сжатии паров, поршневые компрессоры снабжают рубашками охлаждения или ребрами (при охлаждении воздухом). Через рубашки охлаждения пропускают холодную воду, а ребра охлаждения отдают тепло окружающему воздуху.
При нагревании сам поршень и несущая его деталь — шатун или шток удлиняются, поэтому в устройстве поршневого компрессора предусмотрено, что при нахождении поршня в крайнем положении, называемом «мертвой точкой», между его кромкой и крышкой остается зазор, называемый «мертвым» или «вредным» пространством. Чем больше «вредное» пространство, тем меньше новых паров хладагента всасывается в цилиндр компрессора. Размер вредного пространства вертикальных компрессоров — до 1 мм, горизонтальных 1,2—2,5 мм.
При работе компрессоров различают сухой и мокрый ход.
Сухим ходом компрессора называется такая его работа, при которой пары, засасываемые компрессором, не содержат капелек жидкого хладагента. Сухой ход — важное условие безаварийной работы машины.
При влажном ходе пары несут с собой большое количество капель и тумана жидкости, которые, доиспаряясь во всасывающем трубопроводе и цилиндре, уменьшают холодопроизводительность компрессора. При этом всасывающий коллектор и стенки цилиндра покрываются снеговой шубой. Влажный ход может привести к гидравлическому удару при попадании между крышкой цилиндра и поршнем такого количества жидкого хладагента, которое превышает объем мертвого пространства.
Рис. 12. Диаграмма р—v рабочего процесса одноступенчатого поршневого компрессора:
Процессы, происходящие в поршневом компрессоре, можно показать в диаграмме (рис. 12), устанавливающей зависимость давления Р от хода поршня или объема Vh, описываемого поршнем во время его движения.
Линия 4—1 представляет собой линию всасывания. Она лежит несколько ниже изобары Р0 вследствие сопротивления клапанов.
Адиабата 1—2 характеризует сжатие в цилиндре, которое сопровождается повышением давления и температуры паров.
Линия 2—3 представляет процесс выталкивания паров через нагнетательные клапаны в конденсатор. Из-за сопротивления в нагнетательных клапанах и трубопроводах давление нагнетания несколько выше давления конденсации.
Линия 3—4 характеризует расширение сжатых паров, оставшихся в конце сжатия во вредном пространстве цилиндра; этот процесс продолжается до тех пор, пока давление в цилиндре не достигает величины, при которой открывается всасывающий клапан.
Действительный процесс сжатия паров хладагента отличается от теоретического. Объясняется это тем, что происходит оно не по адиабате, а по другой кривой (политропе) и тем, что всасываются не сухие насыщенные, а перегретые пары. Для установления степени отклонения в работе действительного компрессора от теоретического служит коэффициент подачи.
Коэффициент подачи характеризует потери в действительном компрессоре в зависимости от коэффициента объемного расширения, а также от коэффициентов дросселирования, подогрева и плотности.
Читайте также: Компрессор кондиционера hyundai i30 2011
Коэффициент объемного расширения учитывает влияние на холодопроизводительность той части паров хладагента, которая не прошла в конденсатор, а осталась во «вредном» пространстве компрессора.
Коэффициент дросселирования учитывает сопротивление всасывающих клапанов. Он равен 0,93÷0,97.
Коэффициент подогрева вводится для учета теплообмена со стенками цилиндра и клапанами. Он колеблется в пределах от 0,9 до 0,95.
Коэффициент плотности учитывает утечки паров хладагента с нагнетательной стороны через поршни и клапаны. Он принимается равным 0,95÷0,98.
Отношение действительной холодопроизводительности к теоретической называется индикаторным коэффициентом.
Механический коэффициент учитывает потери на трение в движущихся частях компрессора и представляет собой отношение индикаторной мощности к эффективной (затрачиваемой на валу компрессора).
Индикаторной называется мощность, затрачиваемая непосредственно в цилиндре компрессора.
Объемная холодопроизводительность для соответствующих условий определяется по таблицам или диаграммам.
Значение коэффициента подачи обычно приводится в паспорте компрессора.
Важной характеристикой при сравнении различных компрессоров по затрачиваемой для производства холода мощности является удельная холодопроизводительность, определяемая отношением холодопроизводительности компрессора к эффективной мощности. Удельная холодопроизводительность с повышением температуры кипения повышается.
Видео:9. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ. ТЕРМОДИНАМИКА КОМПРЕССОРОВ. Работа компрессора. Вредный объём.Скачать
Что такое вредный объем
Вредный или мертвый объем — это остаточный объем рабочей камеры, при нахождении вытеснителя, например, поршня, в крайнем положении. На вредный объем вытеснитель не не воздействует, в нем скапливается сжатый воздух, то есть от не используется в работе, поэтому его и называют мертвым.
Вредный объем формируется подводящими каналами, зазорами между корпусом и вытеснителем в крайнем положении.
Наиболее актуально понятие вредного объема для компрессорных машин и устройств для работы со сжатым воздухом. Так как при сжатии воздух накапливается во вредном объем и не поступает в линию нагнетания, то есть часть работы осуществляется впустую.
Видео:Производительность поршневых компрессоровСкачать
Вредный объем в поршневом компрессоре
Рассмотрим как формируется вредный объем при работе поршневого компрессора. Поршень установлен в гильзе и совершает возвратно-поступательное движение, для исключения ударов, между поршнем и передней крышкой есть небольшой зазор даже в крайнем положении.
Воздух поступает в полость компрессора от всасывающего клапана через канал 1 и вытесняется по каналу 2 через нагнетательный обратный клапан. При движении поршня вправо (по схеме), объем рабочей камеры увеличивается, она заполняется воздухом из атмосферы. При движении поршня влево, воздух сжимается и вытесняется через нагнетательный клапан в систему. При этом сжатый воздух будет заполнять каналы 1 и 2. Когда поршень буден находиться в крайнем положении, сжатый воздух будет находится в каналах 1, 2 и в зазоре между поршнем и крышкой, образующих вредный объем 3.
Как только поршень начнет двигаться вправо, нагнетательный клапан закроется, а воздух находившийся в каналах и в зазоре, останется в рабочей камере компрессора, получается, что он был сжат, но в систему он не поступил, в процессе увеличения объема рабочей камеры он вновь расширится, а во время уменьшения рабочего объема, он вновь будет сжиматься.
Часть воздуха, сжимается и расширяется, но при этом не поступает в систему, а значит не совершается полезной работы, поэтому объем в котором находится эта часть воздуха называют вредным.
Чтобы минимизировать вредный объем клапаны располагают близко к качающему узлу.
Видео:Устройство и принцип работы винтового компрессораСкачать
Теоретические основы работы поршневого компрессора
Видео:Поршневой компрессорСкачать
Объемная производительность
Объем всасываемого компрессором пара (в кубических метрах) за единицу времени (час), составляет его объемную производительность. Теоретическая объемная производительность совпадает с объемом, описываемым поршнями компрессора. Действительная объемная производительность. Действительный рабочий процесс компрессора отличается от теоретического главным образом наличием в цилиндре мертвого пространства, гидравлического сопротивления клапанов, подогрева всасываемого пара от стенок цилиндра, неплотности в клапанах и поршневых кольцах, возможности конденсации пара на холодных стенках цилиндра и свойств фреона растворяться в масле при сжатии паров.
Читайте также: Компрессор goodyear gy 30l со съемной ручкой gy000101
Мертвое пространство.
Мертвое пространство поршневого компрессора представляет собой объем, заключенный между клапанами и днищем поршня в момент нахождения его в верхней, мертвой точке. Основной причиной существования мертвого пространства является линейный зазор между днищем поршня и клапанной доской (не менее 0;01 диаметра цилиндра), предназначенной для компенсации удлинения поршня и шатуна при их нагревании, а также возможной неточности, допущенной при изготовлении деталей и сборке компрессора. В мертвое пространство входит также объем углублений и отверстий клапанов и объем кольцевого зазора между стенкой цилиндра и поршнем (до первого кольца).
В быстроходных компрессорах объем мертвого пространства составляет от 3 до 5% объема цилиндра. В современных малых герметичных компрессорах объем мертвого пространства снижен до 2%. Расширение паров, остающихся в мертвом пространстве цилиндра, уменьшает объем всасывания, а следовательно, и производительность компрессора. Чем больше объем мертвого пространства, тем значительнее снижение действительной производительности компрессора. Поэтому мертвое пространство называют иногда «вредным» пространством.
Гидравлическое сопротивление при всасывании и нагнетании.
Вследствие наличия гидравлического сопротивления клапанов и каналов давление в цилиндре во время заполнения нужно поддерживать несколько ниже давления в испарителе, а при нагнетании — выше давления в конденсаторе. С понижением давления всасывания удельный объем поступающего в цилиндр пара увеличивается, а его плотность и масса уменьшается. Возрастание давления нагнетания приводит к увеличению объема пара, остающегося в мертвом пространстве. Таким образом, сопротивление при всасывании и нагнетании приводит к снижению объемной производительности компрессора.
Подогрев пара при всасывании.
Поступающие в цилиндр холодные пары холодильного агента подогреваются нагревшимися в процессе сжатия стенками цилиндра, днищем поршня, поверхностями крышек и клапанов. Вследствие этого удельный объем всасываемого пара увеличивается, а его масса уменьшается, при этом объемная производительность при установившемся режиме температур снижается.
Влияние утечки пара через неплотности на производительность компрессора. При работе действительного компрессора наблюдаются утечки пара из цилиндра из-за недостаточно плотного прилегания клапанных пластин к седлу, в замках поршневых колец и в местах их прилегания к стенкам цилиндра. В процессе всасывания через неплотный нагнетательный клапан часть пара из нагнетательной полости поступает обратно в цилиндр, а при сжатии через всасывающий клапан и поршневые кольца часть пара возвращается из цилиндра во всасывающую полость или картер компрессора.
Утечки пара через неплотности снижают объемную производительность компрессора.
При нормальных условиях работы компрессора потери составляют 3—4% от объема цилиндра. При плохом прилегании клапанов и изношенных поршневых кольцах такие потери значительно возрастают.
В фреоновых компрессорах при сжатии повышается растворимость фреона в смазочном масле, а при всасывании, когда давление паров понижается, происходит выделение (возгонка) паров фреона из масла, находящегося в этот момент в цилиндре компрессора. Вследствие этого уменьшается действительный объем паров, всасываемых компрессором.
Видео:Какой компрессор лучше: безмасляный, ременный или коаксиальныйСкачать
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Видео:как починить подножку на велосипеде? номер компрессора, он ездит по всей России.Скачать
Вредное пространство — компрессор
Вредное пространство компрессора составляет 3 % при расстоянии между крышкой и поршнем 1 5 мм ( фиг. [1]
Читайте также: Поршневой компрессор 200 бар
Измерять вредное пространство компрессора во время его работы запрещается. [2]
Величина вредного пространства компрессора обычно составляет 3 — 8 % от объема, описываемого поршнем. [3]
Запрещается измерять вредное пространство компрессора во время его работы. [4]
Линейная величина вредного пространства компрессоров должна находиться в пределах: ФВ-6, ФУБС-12, ФУУБС-25 — 0 3 — 0 7 мм, ФВ-20, ФУ-40, ФУУ-80 — 0 4 — 0 9 мм, ФУ-175, ФУУ-350 — 0 8 — 1 2 мм, АВ-22, АУ-45, АУУ-90 — 0 4 — 0 8 мм, АВ-100, АУ-200, АУУ-400, АУ-300 — 0 8 — 1 2 мм. [6]
По окончании выталкивания газа во вредном пространстве компрессора остается сжатый газ. [7]
Особенностью сборки компрессора с приводом от шатуна двигателя является зависимость величины вредного пространства компрессора от положения поршня двигателя в нижней мертвой точке и износа вкладышей. Так, например, понижение поршня при износе заливки подшипников или при уменьшении толщины прокладок под пятой шатуна может вызвать опасные удары поршня компрессора о крышку. [8]
Коэффициент объемного расширения учитывает влияние на холодопроизводительность той части паров хладагента, которая не прошла в конденсатор, а осталась во вредном пространстве компрессора . [9]
Часто компрессорам приходится сжимать газы, конденсирующиеся во время сжатия; образовавшаяся при этом жидкость образует жесткую несжимаемую подушку между поршнем, находящимся в крайнем положении, и крышкой рабочего цилиндра. Если жидкости сконденсируется больше, чем вмещается во вредном пространстве, то это приведет к неизбежной аварии компрессора. Поэтому вредному пространству компрессора придают такой объем, который всегда должен быть больше возможного количества конденсированной из газа жидкости. [10]
Для СПГГ ход поршня определяется соотношением индикаторных работ двигателя и компрессора. Как видно из рис. 12, с ростом степени повышения давления тк индикаторное давление в компрессоре вначале увеличивается, а затем уменьшается. Расположение максимума р — к зависит от степени повышения давления, от величин показателей политроп и от относительного объема вредного пространства компрессора . [11]
Видео:ЗАЧЕМ НУЖЕН КОМПРЕССОР И НЕ ТОЛЬКОСкачать
Вредное пространство
ВРЕДНОЕ ПРОСТРАНСТВО цилиндров поршневых паровых машин и компрессоров , объем пространства между поверхностями распределительного механизма (клапанами, кранами, золотниками), распределительных каналов, крышки цилиндра и поршня в его мертвом положении у крышки цилиндра. Величина вредного пространства, исчисляемая в процентах от рабочего объема цилиндра, имеет наименьшие значения при крановой и клапанной системах распределения (3—10%) и наибольшее значение при золотниковом распределении (8—15%). В паровых машинах влияние вредного пространства выражается в уменьшении КПД машины. При впуске свежего пара часть его работы затрачивается на сжатие до рабочего давления отработанного пара, оставшегося во вредном пространстве от предыдущего цикла; кроме этого поверхность вредного пространства влияет на увеличение конденсации входящего в цилиндр рабочего пара. Уменьшение влияния вредного пространства достигается сжатием отработанного пара перед впуском свежего пара.
Многие авторы полагали, что наиболее выгодным является сжатие отработанного пара до начального давления, но опытами Клемперера, Бульвена и Гейнриха установлено, что наиболее выгодной является та степень сжатия, при которой конечная температура сжатого отработанного пара равняется температуре стенок цилиндра. Более высокая степень сжатия отработанного пара чем та, при которой температура отработанного пара равна температуре стенок цилиндра, ведет к увеличению расхода пара.
Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 4 — 1928 г.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
💡 Видео
Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
ЧТО ТАКОЕ КОМПРЕССОР И КАК ЕГО ИСПОЛЬЗОВАТЬ? Подробный гайдСкачать
Суперчарджер. Приводной компрессор | Science Garage На РусскомСкачать
Центробежный компрессорСкачать
ТУРБИНА И КОМПРЕССОР. Устройство, анимация, советы эксплуатации.Скачать
Как выбрать компрессор для гаража или строительства?Скачать
Правильный ли компрессор вы используете?Скачать
Отличия компрессоров: поршневой и винтовойСкачать
Воздушный ресивер для компрессоров. Кратко о том, что такое воздухосборник и для чего он нужен.Скачать
Пневмоинструмент, какой бывает, плюсы и минусыСкачать
Вся правда о компрессорах в общем и самоделках на базе компрессора ЗИЛ. Тест производительности.Скачать
Все водители обязаны знать эту информацию об АНТИКОРАХ!Скачать
Видеоурок "Классификация компрессоров"Скачать
