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活塞式制冷压缩机实际工作过程与理想工作过程

2017-12-11 tag标签:活塞式(12)制冷(8)

一、实际工作过程

压缩机的实际工作过程与理想工作过程虽存在着一定的差异,但仍可用示功器测量和记录下来的某压缩机活塞每往复运动一次,气体在气缸内的压力和容积实际变化情况的图形,因此称为压缩机的实际示功图。

压缩机的实际工作过程是由以下四个过程组成,即:

1.压缩过程(n 为多变指数,n关常数)吸气过程终了就开始进人压缩过程。

此时蒸气的温度低于气缸壁的温度,热量由气缸壁传给蒸气,因此多变指数n>k(k为绝热压缩指数);

随着压缩过程的进行,蒸气的温度不断升高, 当升至与气缸壁温度相等的瞬间,热交换停止,此时多变指数n=k;

以后蒸气仍继续被压缩,其温度也上升至高于气缸壁的温度,并向气缸壁释放热量,此时多变指数n

2.排气过程

由于要克服排气弹簧等阻力,故只有当蒸气压缩至气缸内的压力大于排气管道处的压力时,排气过程才开始进行。在排气过程中蒸气的压力是波动的,这也可从示功图中清楚地看出。

3.膨胀过程

英格索兰气弹簧

当排气终了,活塞由外止点向内止点运行时,残存在余隙容积内的气体由压缩终了时的压力膨胀到吸气时的压力。同样,膨胀过程中的多变指数m 夫常数。

4.吸气过程

由于要克服吸气阀弹簧等阻力,故吸气时气缸内的压力要低于吸气管道处的压力,且热的气缸壁与吸人的冷蒸气之间进行热交换。

其在一个循环中所作的功,则可用这四条过程线所围成的面积来表示。

二、实际工作过程与理想工作过程的差别

通过以上分析,将压缩机的实际工作过程与理想工作过程进行比较,可发现它们在以下几个方面存在差别:

(1)由于存在余隙容积,压缩机排气结束后,气缸中有部分高压气体剩余,当活塞下行时,这部分气体随之膨胀,占据了一部分的气缸工作容积,这使压缩机的吸气量减少,同时还增加了一 个膨胀过程。

(2)存在吸排气阻力损失,它包括要克服阀片重力、气阀弹簧力和气体的流动阻力,使吸气时气缸内的气体压力要低于吸气腔(吸气管)内的压力,因而进人气缸内的气体比容增大,导致压 缩机的吸气量减少;

排气时气缸内的气体压力要大于排气腔(排气管)内的压力,这样,一方面使压缩过程加长,排气结束后剩余气体的压力升高,耗功增大,同时,使膨胀后气体所占据的气缸工 作容积增大,导致压缩机的吸气量减少。

(3)气体与气缸壁、活塞等机件之间存在热交换。

进气吸热膨胀,比容增大,使压缩机的吸气量减少。

压缩时不是绝热过程,存在热量损失,亦使耗功量增大。

(4) 由于密封部件密封不严,机体内高、低压气体之间存在泄漏,也使耗功量增大。

(5) 存在摩擦,这要消耗- 定的摩擦功,也使耗功增加。

总之,压缩机的实际工作过程与理想工作过程相比,输气量要减少,耗功量要增大。


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