Холодопроизводительность, потребляемая мощность и коэффициент подачи поршневого компрессора.

Теоретическая холодопроизводительность компрессора Qo, Вт, выра­жается произведением объема пара, всасываемого компрессором в ци­линдр Vh, м3/с, и объемной холодопроизводительности Qv, Дж/м3: Qo =Vh—Qv, Вт, (10.1)

Где: Vh — объем, описываемый поршнем, соответствующий теоретиче­скому объему пара, поступающего в цилиндр компрессора, м3/с; Qv — удельная объемная холодопроизводительность, Дж/м3. Теоретическая объемная производительность поршневого компрес­сора Vh, м3/с, зависит от геометрических характеристик компрессора (диаметра цилиндра и хода поршня), частоты вращения вала компрес­сора, числа цилиндров.

Объем пара, всасываемого в компрессор Vh, м3/с, определяется раз­мерами цилиндра и частотой вращения вала:

Vh=^-S-n-z, (10.2)

Где: D — диаметр цилиндра, м; 5 — ход поршня, м; П — частота вращения вала компрессора, с1; 2 — число цилиндров.

Из цилиндра компрессора в конденсатор нагнетается не весь паро­образный хладагент. Некоторое его количество остается в зазоре меж­ду поршнем и днищем цилиндра, в каналах клапанов. Объем, который занимает оставшийся в цилиндре хладагент, получил название «мерт­вый объем». Чем меньше величина мертвого объема, тем меньше потери компрессора и лучше характеристики работы компрессора. Наиболь­шую наглядность процессов, происходящих в рабочей полости ком­прессора, дает индикаторная диаграмма (рис. 10.16).

В процессе 1-2 происходит перемещение поршня компрессора из «нижней мертвой точки» (НМТ) к «верхней мертвой точке» (ВМТ).

Так как оба клапана компрессора закрыты, а объем хладагента в по­лости цилиндра уменьшается, происходит повышение давления или сжатие хладагента. В точке 2 открывается выпускной (нагнетатель­ный) клапан и хладагент при давлении рк нагнетается в конденсатор холодильной машины (процесс 2-3).

В точке 3 поршень находится в ВМТ и процесс нагнетания закан­чивается. Из цилиндра компрессора не весь хладагент подается в кон­денсатор. Часть сжатого до давления рк хладагента остается в мертвом объеме (отрезок С). При движении поршня от ВМТ по направлению к НМТ оставшийся в мертвом объеме хладагент расширяется (его дав­ление понижается) — процесс 3-4.

В точке 4 открывается впускной (всасывающий) клапан компрес­сора и начинается процесс всасывания, т. е. заполнения полости цилин­дра парообразным хладагентом из испарителя холодильной машины (процесс 4-1). При достижении поршнем положения НМТ процесс всасывания заканчивается.

Наличие мертвого объема приводит к тому, что на части хода порш­ня, соответствующего объему С, происходит расширение хладагента. Чем меньше мертвый объем, тем меньше потерь на расширение, т. е. меньше величина С.

Коэффициент подачи поршневого компрессора показывает, во сколько раз его действительная производительность меньше теоретической, и определяется соотношением λ = V_д/V_т = G_д/G_т, где V_д, V_т – действительная и теоретическая объемные производительности компрессора, м³/с; G_д = V_д/ v_н, G_т = V_т/ v_н – действительная и теоретическая массовые производительности компрессора, кг/с; v_н – удельный объем рабочего вещества при входе во всасывающий патрубок компрессора, м³/кг.

Характеристикой компрессора по холодопроизводительности является зависимость вида

Q = f (t_о, t_к).

Падение холодопроизводительности при уменьшении температуры кипения объясняется следующими причинами. По мере снижения t_о растет отношение давления Р_к/Р_о, (где Р_к – давление конденсации, Р_о – давление кипения), а значит коэффициент подачи λ уменьшится. С понижением t_о несколько уменьшится q_o = i₅ – i₄ и возрастает v_1, вследствие чего удельная объемная холодопроизводительность q_v = q_o/ v₁ резко снизится.