过压缩
由此,当压缩机内压缩终了压力与排汽管内气体的压力不相等,即内压力比与外压力比不等时,将产生附加功损失,从而降低压缩机的指示效率。
所以,应力求压缩机的实际运行工况与设计工况相等或接近,以使压缩机获得运行的高效率。
第四节制冷压缩机的基本性能参数
1.知识点
一、实际输气量
在一定工况下,单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工况下的压缩机质量输气量qma,单位为kg/h。
(1-8)
二、容积效率
压缩机的实际输汽量与理论输汽量之比称为容积效率。
(1-9)
它用于衡量容积型压缩机气缸工作容积的有效利用程度。
三、制冷量
所谓压缩机的制冷量,就是压缩机在一定的运行工况下,在单位时间内被它抽吸和压缩输送的制冷工质在蒸发制冷过程中从低温热源(被冷却的物体)中所吸取的热量。
在给定工况下压缩机的制冷量Q0可用下式计算。
即:
Q0=qmaq0=qvtλqvkW(1-10)
四、制(排)热量
制(排)热量是压缩机的制冷量和部分压缩机输入功率的当量热量之和。
五、指示功率和指示效率
单位时间内实际循环所消耗的指示功就是压缩机的指示功率Pi,单位为kW,它等于
(1-12)
制冷压缩机的指示效率ηi是指压缩1kg工质所需的等熵循环理论功ω与实际循环指示功ωi(单位为J/kg)之比。
(1-13)
ηi是用以评价压缩机气缸或工作容积内部热力过程完成的完善程度。
六、轴功率、摩擦功率和轴效率、机械效率
由原动机传到压缩机主轴上的功率称为轴功率Pe,它的一部分,即指示功率Pi直接用于完成压缩机的工作循环,另一部分,即摩擦功率Pm用于克服压缩机中各运动部件的摩擦阻力和驱动附属的设备。
(1-14)
轴效率ηe是等熵压缩理论功率与轴功率之比,用它可以评定主轴输入功率的利用完善程度,较适用于开启式压缩机。
(1-15)
机械效率ηm是指示功率和轴功率之比,用它可以评定压缩机摩擦损耗的大小程度。
(1-16)
(1-17)
七、电功率和电效率
输入电动机的功率就是压缩机所消耗的电功率Pel,电效率ηel是等熵压缩理论功率与电功率之比,它是用以评定利用电动机输入功率的完善程度。
(1-18)
对于封闭式制冷压缩机,其电动机转子直接装在压缩机的主轴上,所以电效率对它较为适用
(1-19)
八、性能系数
为了最终衡量制冷压缩机的动力经济性,采用性能系数COP(Coefficientofperformance),它是在一定工况下制冷压缩机的制冷量与所消耗功率之比。
对于开启式压缩机,其性能系数COPe,(单位为w/w)为
(1-20)
对于封闭式压缩机,其性能系数为
(1-21)
(三)教学方法与手段
采用多媒体的教学方式
利用动画演示和课堂讨论深入教学内容的理解
a)往复式制冷压缩机
(一)目的与要求
1.制冷压缩机的种类:
2.各类压缩机的范围;
3.压缩机的发展状况。
4.掌握压缩机的分类方法;
5.熟悉不同种类压缩机的应用范围。
(二)教学内容
第一节基本结构和工作原理
1.知识点
1、基本结构
各种活塞式制冷压缩机的制冷量、外形、制冷剂、用途等不尽相同,但其基本结构和组成的主要零部件都大体相同,即包括机体、曲轴、连杆组件、活塞组件、吸排汽组件、汽缸套组件等。
2、名词术语
1.外止点(上止点)
2.内止点(下止点)
3.活塞行程:
4.余隙容积:
5.相对余隙容积:
第二节热力性能
1.主要内容
一、压缩机的工作过程
1、理想工作过程
2、实际工作过程
压缩机的实际工作过程与理想工作过程存在着较大的区别
二、影响性能参数的因素
由于余隙容积,吸汽和排汽压力损失,汽体与汽缸壁之间的热量交换以及泄漏等因素的影响。
压缩机的实际输汽量总是小于它的理论排汽量。
压缩机的实际输汽量qVa与理论输汽量qVt的比值,称为压缩机的容积效率,即
容积效率综合了影响压缩机实际排汽量的各种因素,是评价压缩机性能的一个重要指标,输汽系数越小,表示压缩机的实际排汽量与理论排汽量相差越大。
显然,压缩机的输汽系数λ值总是小于1的。
软件效率可以写成容积系数λv、压力系数λp、温度系数λt和泄漏系数λl乘积形式,即:
(2-1)
1、影响压缩机容积效率的各种因素:
1)容积系数λV、
它反映了压缩机中余隙容积的存在对压缩机输气量的影响。
由理论分析和推导可知,容积系数λV、可由下式进行计算:
(2-2)
△pC对λV的影响较小,可以略去不计,则式(2-2)可以简化为
(2-3)
2)压力系数
它反映了吸气压力损失对压缩机输气量的影响。
经推导和分析可知,可用下式表示:
(2-4)
3)温度系数λT
它反映在吸气过程中,因气体的预热对输气量的影响。
吸入气体与壁面的热交换是一个复杂的过程,与制冷剂的种类、压缩比、气缸尺寸、压缩机转速、气缸冷却情况等因素有关。
λT的数值通常用经验公式计算。
对于开启式压缩机为
(2-5)
对于封闭式制冷压缩机为
(2-6)
4)泄漏系数
它反映压缩机工作过程中由于泄漏而引起的对输气量的影响。
泄漏是的大小与压缩机的制造质量、磨损程度、气阀设计、压力差大小等因素有关。
对于高速多缸压缩机的输气系数,可由上述四个系数的乘积求出,也可由试验结果整理出来的经验公式求出。
例如日本的木村亥之助推荐的经验公式(简称木村公式)如下
1)当转速大于720r/min,c=3%~4%时
(2-7)
2)对双级压缩机的低压级
(2-8)
2、特性曲线
三、压缩机的功率和效率
1、指示功率与指示效率
单位时间内所消耗的指