Многие виды холодильных машин используют сжатие газа в компрессоре – техническом устройстве (машине) для повышения давления газа. Реальный рабочий цикл компрессора для изучения и термодинамического анализа обычно заменяют теоретической моделью, которая отражает основные свойства реальных процессов. Одной из таких моделей является адиабатный компрессор, в котором отсутствует теплообмен между газом и стенками компрессора, а также отсутствуют протечки газа, то есть его миграция не определена основным рабочим циклом. Схема такого компрессора (рис.1.10а).
Компрессор состоит из цилиндра 1, внутри которого поршень 2 совершает возвратно-поступательное движение. К цилиндру подведены нагнетательный 3 и всасывающий 4 трубопроводы, отделенные от объема цилиндра V нагнетательным 5 и всасывающим 6 клапанами. Давления в трубопроводах постоянные величины.
Рис 1.10. Схема и цикл работы адиабатного компрессора.
Рассмотрим процессы рабочего цикла адиабатного компрессора в р –υ
крайнего правого положения влево. Нагнетательный и всасывающий клапаны закрыты.
2-3 – процесс нагнетания. Газ выталкивается при открытом нагнетательном
клапане из цилиндра в нагнетательную линию при постоянном давлении нагнетания рн (рн = р2 = const). Поршень движется влево до достижения крайнего левого положения.
4-1 – процесс всасывания – поступление газа из всасывающей линии в цилиндр при открытом всасывающем клапане и постоянном давлении всасывания рвс (рвс = р1 = const). Поршень движется из крайнего левого положения в крайнее правое.
Другой теоретической моделью является изотермический компрессор.
Эта модель служит для компрессоров, в которых сжимаемый газ в процессе
сжатия охлаждается за счет внешнего источника. Например, за счет протока охлаждающей воды через водяные полости окружающие цилиндр (так называемую рубашку цилиндра).
В схемах холодильных машин изотермическим компрессором часто условно заменяют адиабатный компрессор и следующий за ним теплообменный аппарат, в котором происходит охлаждение сжатого газа до температуры, которую он имел на входе в компрессор.
Читайте также: Схема подключения мотора компрессора с конденсатором
Схема изотермического компрессора представлена на рисунке 1.11. В
компрессоре протекают те же процессы, что и в предыдущем случае. Отличием является то, что все процессы являются изотермическими.
Рис 1.11. Схема и цикл работы изотермического компрессора.
В р – υ диаграмме площадь (пл) под линией процесса характеризует величину работы. Поэтому работа, совершенная при выполнении данных процессов, может быть определена при сжатии и нагнетании работа совершается над газом, а при всасывании работа по перемещению поршня совершается самим газом, входящим в цилиндр.
Техническая работа компрессора является суммой работ всех процессов рабочего цикла
Графическим образом технической работы в р – υ диаграмме является
площадка пл 1234, что вытекает из суммирования площадей всех процессов. С
другой стороны, эта площадь может быть определена
Техническая работа компрессора может быть определена также из уравнения первого закона термодинамики (4)
dlm = υ ⋅ dp = di dq = di T ⋅ ds.
Поскольку для адиабатного компрессора все процессы идут без теплообмена газа с окружающей средой, величина dq = 0. Следовательно,
То, что техническая работа адиабатного компрессора определяется разностью энтальпий, является еще одним обстоятельством, делающим энтальпийные диаграммы удобными и популярными для расчетов в холодильной технике.
Техническая работа адиабатного компрессора может быть также опреlm. aд =
Для изотермического компрессора изотермический процесс сжатия характеризуется соотношением р1υ1 = р2υ2, а следовательно
Тогда принимая во внимание формулу (14),
Расширительные машины, называемые детандерами, по конструкции схожи с компрессорными машинами, но служат для расширения газа. Процессы, происходящие в них: впуск, расширение и выпуск имеют противоположный характер по отношению к соответствующим процессам компрессорной
машины. В детандерах техническая работа совершается газом, отводится в виде
Читайте также: Компрессоры масляные ременные патриот
механической энергии и может быть рассчитана по тем же формулам, что и для компрессорных машин, но имеет при этом противоположный знак.
(Материал взят из книги Теоретические основы холодильной техники : монография — А. М. Ибраев, А. А. Сагдеев)
- 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
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
Механика © 2023
Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер
