Действительный поршневой компрессор

обратном движении поршня процесс всасывания начинается после того, как сжатый газ, оставшийся в мертвом пространстве, понизит своё давление до давления всасывания. Этот процесс происходит в некоторой части хода поршня и называется обратным расширением.

Таким образом, наличие мертвого пространства уменьшает объемную производительность действительного компрессора.

2. Гидравлические потери. Во всасывающем и нагнетательном трактах, включая клапаны, имеют место потери давления пара, что приводит к снижению объемных и энергетических показателей компрессора.

3. Подогрев пара. На участке от всасывающего патрубка до цилиндра компрессора происходит повышение температуры поступающего газа и, как следствие, уменьшение массовой производительности компрессора.

4. Теплообмен  в цилиндре. В процессах сжатия и обратного расширения между газом и стенками цилиндра происходит теплообмен. В результате этого показатели политроп этих процессов имеют переменное значение, эффективность работы компрессора снижается.

5. Пульсация давления. Пульсация давления в поршневом компрессоре увеличивает мощность привода.

6. Перетечки. В процессе работы компрессора имеют место перетечки через конструктивные зазоры.

7. Трение. Часть энергии привода действительного компрессора расходуется на преодоление трения в механических парах.

Влияние большей части перечисленных факторов отражается на действительной индикаторной диаграмме.

Действительная индикаторная диаграмма поршневого компрессора позволяет провести качественный и количественный анализ действительных рабочих процессов.

Действительные рабочие процессы существенно отличаются от теоретических. Это наглядно показывает сравнение индикаторных диаграмм теоретического () и действительного компрессора (). Действительная индикаторная диаграмма поршневого компрессора показана на рис. 17.

Рис.17. Действительная индикаторная диаграмма поршневого компрессора

Процесс всасывания  происходит при переменном давлении более низком, чем давление всасывания в патрубке. Точки  и  соответствуют началу открытия и полному закрытию всасывающего клапана. Переменная величина разности давлений на всасывании объясняется изменением степени открытия клапана и, следовательно, скорости в нем. Аналогичная картина наблюдается в процессе нагнетания . Здесь моменту открытия нагнетательного клапана соответствует точка .

Процесс сжатия  идёт с переменным значением коэффициента политропы.

В действительной индикаторной диаграмме отображается также процесс обратного расширения  мертвого объема .

2. Влияние режима работы на холодопроизводительность машины.

Холодопроизводительность машины зависит от режима работы, который обычно меняется с изменением температуры окружающей среды и температуры, поддерживаемой в охлаждаемом помещении.

Холодопроизводительность компрессора можно представить как:

.

Циклы холодильной машины при изменении режима работы показаны на рис. 10.

Рис. 10. Циклы холодильной машины при изменении режима работы

1. Влияние температуры жидкости перед регулирующем вентилем.

В качестве базового цикла принимаем цикл .

При одной и той же температуре кипения  и конденсации t при понижении температуры жидкости перед регулирующем вентилем  (на рис. 10 показан цикл ) холодопроизводительность цикла увеличивается:

.

Объёмная холодопроизводительность  так же увеличивается, следовательно, увеличивается и холодопроизводительность машины.

2. Влияние температуры конденсации.

При увеличении температуры конденсации (см. цикл ) уменьшается удельная холодопроизводительность цикла:

и уменьшается полная холодопроизводительность машины .

В реальных условиях изменение (уменьшение) холодопроизводительности происходит ещё значительнее, так как изменяется коэффициент подачи компрессора , который уменьшается при увеличении степени сжатия