Визначення об'ємних коефіцієнтів поршневого компресора

 

Продуктивність компресора залежить від коефіцієнта подачі , який визначає об'ємні втрати дійсного компресора.

Коефіцієнт подачі компресора визначається добутком робочих коефіцієнтів:

 

, (7.1)

 

де − об'ємний коефіцієнт;

− коефіцієнт дроселювання;

− коефіцієнт підігріву;

− коефіцієнт щільності.

Об'ємний коефіцієнт визначається за формулою:

 

, (7.2)

 

де С − відносна величина шкідливого простору компресора, С= 0,04...0,06; m − показник політропи (для хладонових компресорів, m = 1).

 

 

Коефіцієнт дроселювання визначається за формулою:

, (7.3)

 

де − депресії (зміни тиску) при всмоктуванні в компресор, =0,04 МПа;

− депресії на нагнітанні компресора =0,08 МПа.

 

 

Коефіцієнт підігріву визначається за формулою:

 

,  (7.4)

 

де  − температури кипіння та конденсації холодоагенту, К;

 

,⁰С (7.5)

,⁰С (7.6)

 К

 К

 

Коефіцієнт щільності визначається з умови =0,96...0,98. = 0,97

За формулою (7.1):

 

РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ ПОРШНЕВОГО КОМПРЕСОРА (ДІАМЕТРА ЦИЛІНДРА ТА ХОДУ ПОРШНЯ)

 

Дійсна продуктивність компресора визначається за формулою, м³/год:

 

,    (8.1)

 

де − масовий видаток холодоагенту, кг/год;

− питомий об'єм пари холодоагенту при всмоктуванні в компресор, м³/кг.

 

 м³/кг

 

Дійсна продуктивність компресора із врахуванням коефіцієнта подачі, м³/год:

 

(8.2)

 

де − коефіцієнт подачі компресора;

− діаметр циліндра, м;

− хід поршня, м;

− кількість циліндрів компресора (Z=2;4);

− частота обертання вала компресора, об/хв. (n= 1000...1500 об/хв).

Діаметр циліндра компресора визначаємо за формулою, м:

 

, (8.3)

де − відношення ходу поршня до діаметра, ( = 0,7...0,9).

 

 м,

 м.

 

За знайденими значеннями діаметра циліндра  та ходу поршня  визначаємо дійсну продуктивність компресора за формулою, м³/год:

 

, (8.4)

 м³/год.

 

ВИЗНАЧЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ КОЕФІЦІЄНТІВ ТА ПОТУЖНОСТІ, ЩО СПОЖИВАЄТЬСЯ КОМПРЕСОРОМ

 

Енергетичні коефіцієнти компресора дозволяють визначити енергетичні втрати дійсного компресора.

Індикаторна потужність компресора, Вт:

 

,   (9.1)

 

де − теоретична потужність компресора,Вт;

 − індикаторний ККД.

 

(9.2)

де − коефіцієнт підігріву; − емпіричний коефіцієнт ( = 0,0025);

− температура кипіння рідкого холодоагенту у випарнику.

 

,

 Вт.

 

Ефективна потужність компресора:

 

,   (9.3)

 

де − механічний ККД ( =0,90…0,93).

 

Вт.

 

Ефективний ККД компресора:

 

, (9.4)

 

Потужність на валу двигуна компресора, Вт.

 

,   (9.5)

 

де − загальний ККД передачі дорівнює 0,96...0,99.

Вт.

 

РОЗРАХУНОК ТРУБОПРОВОДІВ

 

Трубопроводи для холодильних машин підбирають по внутрішньому діаметру.

Діаметр всмоктувального трубопроводу компресора визначається за формулою, м:

 

,   (10.1)

 

де − об'ємний видаток пари холодоагенту при всмоктуванні в к компресор, м³/с;

 − швидкість руху пари холодоагенту у всмоктувальному трубопроводі ( = 12м/ с).

,   (10.2)

 

де − масовий видаток холодоагенту, кг/год;

− питомий об'єм пари холодоагенту при всмоктуванні в компресор, м³/кг;

 

 м³/с,

м.

Діаметр нагнітальною трубопроводу компресора визначається за формулою, м:

 

, (10.3)

 

де − об'ємний видаток пари холодоагенту при нагнітанні компресора, м³/с;

 − швидкість руху пари холодоагенту при нагнітанні компресора, ( = 5м/ с).

 

,  (10.4)

 

де − масовий видаток холодоагенту, кг/год;

− питомий об'єм пари холодоагенту при нагнітанні з компресора, м ³/кг;

 

 м/с,

м.

 

РОЗРАХУНОК КОНДЕНСАТОРА

 

Мета розрахунку конденсатора - визначення площі теплопередавальної поверхні та витрат охолоджуючого повітря.

Площу теалопередавальної поверхні конденсатора визначаємо з рівняння теплопередачі.

, (11.1)

 

де − теплове навантаження на конденсатор, Вт;

− коефіцієнт теплопередачі, Вт/м²∙К;

− площа теплопередавальної поверхні конденсатора, м²;

− середня логарифмічна різниця температур.

 

,    (10.2)

 

Коефіцієнт теплопередачі для конденсаторів з повітряним охолодженням складає 30…45 Вт/м²∙К.

Рисунок 11.1 − Графік температурного режиму роботи конденсатора: − температура конденсації, ⁰С; − температура повітря на вході в конденсатор (дорівнює температурі зовнішнього повітря), ⁰С; − температура повітря на виході з конденсатора, ⁰С. ( > на 3...4 ^oС).

 

, (10.3)

, (10.4)

, (10.5)

⁰С,

⁰С,

⁰С,

м².

Вт

 

Витрати повітря через конденсатор,м³/с:

 

, (10.6)

 

де − теплоємність повітря, Дж/кг∙К ( = 1003 Дж/кг∙К);

 − щільність повітря, кг/м³;

− нагрів повітря у конденсаторі ⁰С.

 

, (10.7)

⁰С

, (10.8)

 

де − тиск атмосферного повітря, = 1∙10⁵ Па;

− газова стала повітря,  = 287 Дж/кг∙К

− середня різниця температур повітря на вході та виході з конденсатора, К.

 

, (10.9)

, (10.10)

, (10.11)

 К,

 К,

К,

 кг/м³,

м³/с.