Объемные потери компрессора и их учет. Влияние различных факторов на коэффициент подачи

 

Объемные потери в центробежных насосах обусловлены перетеканием жидкости через переднее уплотнение колеса и уплотнение втулки вала между ступенями насоса.

Гидравлические потери в центробежных насосах обусловлены гидравлическим трением, ударами и вихреобразованием в проточной части.

Механические потери обусловлены трением в уплотнениях и подшипниках, а также гидравлическим трением о поверхности рабочих колес и разгрузочных дисков.

К литым поверхностям колес предъявляются особые требования: эти поверхности должны обладать по возможности малой шероховатостью для уменьшения внутренних потерь.

Потеря мощности на трение в торцовых уплотнениях составляет не более 50% потери мощности в обычных сальниках.

Потери энергии в осевых машинах обусловливаются трением и вихреобразованием в проточных полостях, перетеканием части потока через зазоры, механическим трением в подшипниках и сальниках, а также трением дисков о жидкость (газ).

Коэффициенты местных потерь зависят от конструктивных форм подвода и отвода.

При режимах работы с развитой турбулентностью, наблюдающихся обычно в сетях, потери напора можно считать пропорциональными квадрату средней скорости.

В роторных насосах основное значение имеют объемные потери и потери, обусловленные механическим трением.

Внутренние объемные потери определяются типом насоса, шириной зазоров, вязкостью жидкости и давлением, которое создает насос.

Механические потери энергии, оцениваемые т|м, зависят главным образом от сил трения между движущимися поверхностями деталей насоса.

Соответственно закону сохранения энергии работа, затрачиваемая компрессором на сжатие и выталкивание газа (без учета механических потерь), представляется суммой теплот, отводимых от газа в процессах сжатия и изобарного охлаждения.

Следовательно, полная энергия, расходуемая компрессором (без энергии, идущей на покрытие механических и объемных потерь), выражается площадью 2-3-4-6. плотность газа, поступающего в компрессор; Q, м3/с объемная производительность компрессора; L, Дж/кг - удельная энергия компрессорного процесса; т|0--объемный коэффициент, учитывающий потери объема газа вследствие перетекания через зазоры уплотнений компрессора; т) м - механический к.

В компрессоростроении выработаны нормативы по определению необходимого числа ступеней; для поршневых и роторных компрессоров--в зависимости от температуры вспышки паров смазочного масла, для лопастных--в зависимости от допустимых, по условиям прочности, окружных скоростей концов лопастей и минимума потерь энергии в проточной полости машины.

Теоретические исследования и многочисленные опыты с моделями и натурными конструкциями показывают, что потери энергии в ступенях компрессоров зависят от чисел Re и М.

Если в решетке лопастей М<МКр, то потери энергии в решетке от числа межлопастпых каналов число М достигает некоторого максимального значения М-, к,; г, соответствующего скорости звука, потери становятся близкими к напору, развиваемому решеткой, полезный напор ступени резко уменьшается, к.

Высокие скорости газа в межлопаточных каналах ступени обуславливают существенные потери от трения и вихреобразования и переход части энергии газового потока в теплоту.

Внутренние потери энергии, обусловленные передачей энергии от рабочего колеса потоку жидкости в отводе, представляются отрезками ординат между кривыми NP.

Из изложенного следует, что при постоянной частоте вращения рабочего колеса внутренние потери энергии в вихревом насосе тем больше, чем меньше подача.

Гидравлические потери энергии возникают вследствие трения и вихреобразования при поступательном и циркуляционном движениях жидкости в криволинейном отводе вихревого насоса.

Ввиду того что скорости этих движений значительны, гидравлические потери энергии составляют до 30% энергии на валу.

Механические потери, как и в центробежных насосах, обусловлены трением в сальниках и подшипниках и трением нерабочих поверхностей колеса насоса о жидкость в осевых зазорах.

Эти потери составляют до 10% подводимой к насосу энергии.

Отводы должны обеспечивать отведение жидкости (газа) от колеса с наименьшими потерями и по возможности без нарушения ось симметричности потока в колесе.

холодильный компрессор винтовой поршневой

Гидравлические потери возникают в результате гидравлического трения и вихреобразования во всей проточной части машины.

Объемные потери обусловлены перетеканием жидкости (газа) через зазоры между рабочим колесом и корпусом машины из зоны повышенного давления в полость всасывания.

Объемные потери в ступени центробежной машины учитывает объемные и гидравлические потери в машине.

 

Характеристики компрессоров

 

По условиям эксплуатации холодильники подразделяются две группы: для тропического климата (класс Т) и для умеренного климата (класс Н).

Холодильники бывают в виде напольных шкафов (КШ - компрессионный шкаф АШ - абсорбционный шкаф); напольных шкафов (КН); шкафов, встраиваемых в кухонные буферы, проемы стен (КВ, АВ); настольных малогабаритных шкафов (АМ).

В зависимости от номинальной температуры в испарителе холодильники подразделяются на четыре группы: холодильники, температурой в испарителе - 6 *С (их маркируют одной снежинкой), с температурой - 12* С (маркируют двумя снежинками), с температурой - 18 * С (маркируют тремя снежинками).

По числу холодильных камер холодильники бывают одно-, двух-, трех - и четырехкамерные.

Эксплуатационные свойства компрессионных холодильников характеризуются следующими техническими показателями:

общий внутренний объем,

полезный объем холодильника,

полезный объем морозильного отделения,

температуры в холодильном камере,

испаритель,

расход электроэнергии,

габариты,

масса и др.

Полезный объем холодильника - это объем, используемый для хранения продуктов. Он складывается из полезных объемов холодильной камеры и полезного объема морозильного отделения.

Под полезным объемом морозильного отделения понимают объем, используемый для хранения замороженных продуктов.

Это существенное их преимущество по сравнению с компрессионными, однако, высокий расход энергии является важным недостатком абсорбционных холодильников.

Термоэлектрические холодильники.

Работа термоэлектрических холодильников основана на использовании эффекта Пельтье. Эффект Пельтье заключается в том, что при пропускании электрического постоянного тока через термоэлемент их двух последовательно соединенных (спаянных) материалов с разной термоэлектродвижущей силой (ТЭДС) на его контакте (спае) выделяется тепло, а на свободных концах тепло поглощается. Практическое использование эффекта Пельтье стало возможно лишь тогда, когда для изготовления термоэлементов (термобатарей) стали применять полупроводники, один из которых обладает электронной (n), а другой дырчатой (p) проводимостью. Холодильные спаи термобатареи размещают в холодильной камере), и поглощают тепло из нее), а горячие - все камеры (от них тепло отводится в окружающую среду); для улучшения теплопередачи к ним припаивают медные или алюминиевые пластины.

Термоэлектрические - наиболее перспективные холодильники, в них нет каких-либо вращающихся частей, хладагентов; они надежны в работе. Однако эксплуатационные расходы этих холодильников пока остаются высокими (на уровне абсорбционных холодильников при меньшей емкости). Основное направление в их доработке - это получение высокоэффективных термоэлементов.

Требование к качеству холодильников. При технико-эксплуатационным показателям холодильники должны соответствовать требованиям стандарта, как и материалы, и покрытия внутренних поверхностей и элементов холодильников, соприкасающихся с пищевыми продуктами, а также теплоизоляционные прокладки. Покрытия холодильников должно быть устойчивыми к истиранию, воздействию пищевых продуктов и кислот, а также моющих средств.

Важно, чтобы холодильный агрегат был герметичным и его части выдерживали необходимое давление. Уплотнитель двери должно плотно прилегать к корпусу шкафа по всему контору при закрытой двери. Необходимо, чтобы полки холодильника лежали на опорах, не качаясь и выдерживали удельную нагрузку не менее 1764 Па (18 гс/см).

Исходя из установленного стандартом 15 - летнего срока службы холодильников дверь и ее элементы должны выдерживать не менее 100 000 открываний и закрываний.

Уровень шума, создаваемого компрессионными холодильниками, не должны превышать 45 дБА на расстоянии 1 м от корпуса холодильника.

Для низкотемпературного применения на R22 компрессоры Bitzer оснащаются системами "Varicool", "CIC", используются в качестве Бустер-ступеней.

Основные характеристики последней разработки - "Октагон-серии": компактность, малое требуемое место для установки, универсальное применение, минимальная потребляемая мощность, особенно малая шумность, отсутствие вибрации.