Анализ рабочего процесса в ступени | «ПензаТоргМеханика» — производитель компрессоров и насосов
ПензаТоргМеханика — производитель компрессоров и насосов, на главную
Услуги Каталог продукции Цены Статьи Контакты

Скачать прайс-лист

Анализ рабочего процесса в ступени

С целью выяснения влияния внешних условий в конструктивных особенностей ступени выполнены экспериментальные и расчетно-теоретические (путем математического моделирования) исследования рабочих процессов, происходящих в ней. Сопоставление экспериментальных и расчетных данных позволило оценить адекватность математической модели реальным процессам. При математическом моделировании можно не учитывать ряд сопровождающих реальный процесс явлений и выделить интересующие. Кроме того, исследование процессов математического моделирования быстрее и дешевле, чем проведение экспериментов. Рассмотрим влияние различных факторов на рабочий процесс.

Влияние конвективного теплообмена в цилиндре на рабочий процесс ступени. С помощью математической модели были рассмотрены, процессы в теплоизолированной ступени и в ступени при наличии конвективного теплообмена с температурами стенок и интенсивностью теплообмена, соответствующими реальным. Для того чтобы исключить влияние перетечек, ступень приняли абсолютно герметичной, т. е. с перетечками и утечками, равными кулю. Экспериментально это выполнить невозможно. Индикаторные диаграммы ступеней, полученные в результате расчета с конвективным теплообменом и без него, почти совпадают.

На температурных диаграммах ясно видно, что в конце процесса всасывания при наличии теплообмена температура газа выше, так как холодный всасываемый газ подогревается от стенок, поршня и крышек цилиндра. Вследствие повышения температуры газа в конце всасывания уменьшается массовая производительность компрессора и растет удельная индикаторная работа, а индикаторный изотермичский коэффициент полезного действия соответственно снижается.

Охлаждение стенок камер всасывания и нагнетания и его влияние на рабочий процесс. С целью определения влияния температуры стенок полости всасывания на рабочий процесс ступени производилось расчетное исследование с изменением температуры стенок в диапазоне от 37 до 97°С. Температуры стенок остальных поверхностей проточной части компрессора принимались неизменными, как в расчетном режиме. При увеличении температуры стенок полости всасывания возрастает температура газа во всей проточной части ступени, что вызывает снижение массовой производительности и увеличение удельной работы ступени.

В компрессорах небольшой производительности камеры всасывания и нагнетания выполнены в одном блоке и разделены металлической иеохлаждаемой перегородкой. Температура газа в полости нагнетания внше, чем в полости всасывания, и через перегородку идет поток теплоты от газа камеры нагнетания к газу камеры всасывания, увеличивая его подогрев. С целью уменьшения подогрева было произведено охлаждение перегородки водой. Это резко уменьшило подогрев газа в полости сасывания, увеличило производительность ступени иа 5—6% и снизило удельную индикаторную работу. При конструировании блока, закрывающего торец цилиндра, необходимо организовывать охлаждение перегородки между камерами водой. Есликомпрессоры имеют воздушное охлаждение, то камеры нагнетания и всасывания не должны разделяться общей металлической стенкой. Между стенками камер должен быть слой воздуха, который резко уменьшит тепловой поток между камерами.

Охлаждение полости всасывания оказывает доминирующее влияние на производительность и удельную мощность. Водяное охлаждение производится холодной водой, а воздушное — потоком вентилируемого воздуха, который должен быть направлен на головки цилиндров. Рациональное охлаждение ступени компрессора позволяет уменьшить удельное количество охлаждающей воды до 1—2 л/м3 газа. Влияние массообменных потерь в ступени на рабочий процесс. Влияние внешних утечек газа через уплотнения поршня или сальника. Внешние утечки газауменьшают производительность ступени и в процессе сжатия снижают давление в цилиндре, отклоняя линию сжатия внутрь диаграммы, уменьшая ее площадь. Утечки в процессе нагнетания практически не изменяют вида диаграммы, так как безразлично, куда вытесняется газ: через клапаны в полость нагнетания или через уплотнения в атмосферу.

Утечки тоже уменьшают массу газа, расширяющегося из мертвого пространства, но отклоняют линию расширения в сторону меньших объемов цилиндра. Площадь индикаторной диаграммы при этом увеличивается. Утечки из ступени в период всасывания не оказывают влияния на форму индикаторной диаграммы. Наибольшие утечки газа происходят в период нагнетания, когда велика разность давлений в цилиндре и картере, не изменяя при этом форму диаграммы.

Индикаторная диаграмма от внешних утечек деформируется, ко площадь ее остается практически постоянной. Внешние утечки изменяют производительность ступени и удельную индикаторную работу. Влияние перетечек на рабочий процесс. Негерметачность клапанов линий всасывания приводит к поступлению горячих газов из цилиндра в полость всасывания и подогреву его новой порции, поступающей в цилиндр. Вместе с этой новой порцией, всасывается и газ перетечек, который уменьшает поступление свежего газа. Негерметичность нагнетательные клапанов приводит к поступлению в рабочую камеру (цилиндр) горячего газа из полости нагнетания за время расширения, всасывания и сжатия. В процессе нагнетания газ перетечек вытесняется из цилиндра обратно в полость нагнетания.

Другие материалы

При проектировании холодильной установки в ее составе можно предусмотреть либо один одноступенчатый или многоступенчатый компрессор, либо несколько параллельно работающих компрессоров, каждый из...
В современной холодильной технике используются, как правило, поршневые, спиральные и винтовые компрессоры. Ротационные же, получившие широкое распространение в системах кондиционирования, в...
Принцип работы этого типа компрессора заключается в том, что внутри цилиндрического статора вращается эксцентрично установленный ротор, соприкасающийся с внутренней поверхностью цилиндра статора и...
Поршневые компрессоры одними из первых начали использоваться в холодильной технике. В течение длительного периода изготавливались горизонтальные компрессоры двойного действия с малым числом оборотов...
В компрессорах с масляной смазкой какое-то количество масла всегда уходит из картера в нагнетательный трубопровод и далее в холодильный контур. Уходящее масло подвержено влиянию температуры...

Отправьте нам сообщение, если Вас заинтересовала наша продукция

© 2005—2012 «ПензаТоргМеханика»
ПензаТоргМеханика, 440000, Россия, г. Пенза, ул.Калинина, 108Б, офис 211
(8412) 23-05-40 (отдел продаж)
(8412) 35-03-55 (бухгалетрия)
penzatm@yandex.ru
Карта сайта