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第二节活塞式制冷压缩机的性能及计算

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第二节 活塞式制冷压缩机的性能及计算 一、理想工作过程与理论排气量 1. 理想工作过程包括: 4-1 :吸气过程(下止点) 1-2 :压缩过程 2-3 :排气过程(上止点) 完成一个循环,压缩机对制冷剂 所做的功可用面积 41234 表示。 ◆输气量:压缩机在单位时间内,由吸气腔往排气腔输送的气体质量。 ◆ 4-1:吸气过程(下止点) 1-2:压缩过程 2-3:排气过程(上止点) 完成一个循环,压缩机对制冷剂所做的功可用面积41234表示。 气缸工作容积Vg:理想工作过程下,曲轴每旋转一圈,压缩机一个气缸所吸入的低压气体的体积。 D为气缸直径,S为活塞行程 若压缩机由z个气缸,转数为n(r/min),则压缩机吸入气体体积: ———压缩机理论排气量(活塞排量) 二、实际工作过程与容积效率 实际工作过程与理想过程的差别: ◆压缩机的结构上,不可避免地会有余隙容积; 活塞式制冷压缩机的运行性能主要指它的容积效率、吸气量、制冷量、耗功率以及能耗指标等,这些性能参数对于一台制冷压缩机而言,均不是定值,而是随所用制冷剂性能和运行工况等许多因素而变化。 气缸中活塞向下运动,气缸内容积增大,压力降低,吸气阀打开,压缩机在压力 p1 下吸气,直至活塞到达下止点。 活塞向上运动,气缸内压力升高,吸气阀关闭,气体被绝热压缩,直至气缸内气体达到 p2。 此时活塞继续向上运动,排气阀打开,高压气体定压排出气缸,直至活塞到达最上端(上止点)。 ◆吸、排气阀门有阻力; ◆压缩过程中,气缸壁与气体之间有热量交换; ◆气阀部分及活塞环与气缸壁之间有气体的内部泄漏。 故活塞式制冷压缩机的实际排气量VR 永远小于活塞排量,两者的比值称为压缩机 的容积效率(输气系数): 1. 余隙容积 余隙的存在,造成压缩机实际吸气量的减少。 余隙系数λV:压缩机实际吸气量与气缸工作容积的比值。其大小反映了余隙容积对压缩机排气量的影响程度。越大表明影响越小。 Vc↗,p2/p1↗————λV↘,影响越大。 2. 吸、排气阀阻力 进、排气过程气缸内外有一定压力差,其中主要是吸气阀阻力影响容积效率。造成吸气容积减少。 节流系数 其大小反映了吸、排气阀阻力所造成的吸气量损失。 3. 气缸壁与制冷剂热交换 热交换引起压缩机质量排气量减少,可用预热系数λt来表示。 p2↗,p1↘————λt↘,影响越大。 4. 压缩机内部泄漏 泄漏系数λL 不仅与压缩机的构造、加工质量、零部件磨损程度等因素有关,...

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