鱼龙混杂是什么意思:活塞式压缩机的热力性能

来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/30 02:18:47

第三节
活塞式压缩机的热力性能

 


一、输汽系数及其影响因素
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qV t的比值，称为压缩机的输汽系数，即

 

输汽系数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。

输汽系数可以写成容积系数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、影响压缩机输汽系数的各种因素：
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、输气系数的特性曲线
压缩机的输汽系数可通过分析或计算求得，也可通过压缩机在不同工况下进行试验，测得的制冷剂质量流量qma，按公式求得λ，并将求得的λ值做成输汽系数特性曲线，供设计或运行时查找。图2-6是开启式压缩机λ随工况变化关系。


 

二、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示功，称为压缩机的指示功率。理想循环中压缩1kg制冷剂所消耗的功Wts，与实际循环中所消耗的功Wi的比值，称为压缩机的指示效率，用ηi表示。

       (2-9)

 



开启式压缩机中的 可用下列经验公式计算：

ηi = λT+bte                   (2-10)

 


压缩机的指示效率也可由图2-7查取。

 

影响指示功率和指示效率的因素有压缩比，吸、排气过程的压力损失，相对余隙容积，吸气预热程度及制冷剂泄漏等。
2、轴功率、磨擦功率与机械效率
由原动机传到曲轴上的功率称为轴功率，用Pe表示。轴功率的一部分直接用于压缩气体，称为指示功率，用Pi表示；另一部分用于克服曲柄连杆机构等的摩擦阻力，称为摩擦功率，用Pm表示。两者之比值称为机械效率，用ηm表示。即

      （2-11）

 

制冷压缩机的机械效率一般在0.75~0.9之间。
图2-8示出机械效率ηm与压缩比ε之间的关系曲线。由图可见，ηm随ε的增加而下降。这是因为ε增大，指示功率减少而摩擦功率几乎保持不变，从而导致ηm下降的缘故。

 

指示效率ηi与机械效率ηm的乘积，称为压缩机的轴效率，用ηe表示。
一般在0.6~0.7之间。
3、配用电动机功率
制冷压缩机所需要的轴功率，是随工况的变化而变化的，选配电动机功率时，应考虑到这一因素。如果压缩机本身带有卸载装置，可以空载起动，则电动机的轴功率可按运行工况下的轴功率，再考虑适当裕量(10%~15%)选配。

三、压缩机的排汽温度
制冷压缩机的排汽温度虽不是主要性能指标，但它对压缩机能否良好运行却是一个很重要的因素。
1.影响因素
2.降低排温的措施


四、压缩机的运行特性曲线和工况
1、运行特性曲线
压缩机的运行特性是指在规定的工作范围内运行时，压缩机的制冷量和功率随工况变化的关系。
图2-9是47FG(4FV7K)型压缩机的性能曲线。

 


由性能曲线可见：当蒸发温度一定时，随着冷凝温度的上升，制冷量减少，而轴功率增大；当冷凝温度一定时，随着蒸发温度的下降，制冷量减少。通过性能曲线，可以较方便地求出制冷压缩机在不同工况下的性能系数COPe，它的数值也是随冷凝温度和蒸发温度而变化的。COPe值是说明制冷压缩机性能的一个不可缺少的主要经济指标。在相同工况下，COPe值越大说明压缩机性能越好。
应注意到：对于半封闭和全封闭压缩机，性能曲线一般是反映蒸发温度与同轴电动机输入电功率之间的关系，这样能比较直观地反映总耗电量，对用户有较实用的参考价值。

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