Photo0005

150 6. Sprężarki urządzeń chłodniczych

Rys. 6.3. Zasadnicze typy sprężarek według podziału uwzględniającego charakter przepływu czynnika chłodniczego: a) sprężarka przelotowa z ssaniem ze skrzyni korbowej; b) sprężarka przelotowa z ssaniem przez kanał boczny; c) sprężarka nieprzelotowa

6.3. Działanie sprężarki tłokowej rzeczywistej

Na rysunku 6.6 przedstawiono wykres jednego cyklu pracy jednostopniowej sprężarki tłokowej, obrazujący zmiany ciśnienia p w funkcji zmian objętości V dla sprężarki teoretycznej (rys. 6.6a) i rzeczywistej (rys. 6.6c).

Porównując wykresy można stwierdzić istotne różnice pomiędzy cyklem sprężarki rzeczywistej, a obiegiem sprężarki teoretycznej. Najistotniejszymi z nich są:

— istnienie w sprężarce rzeczywistej objętości szkodliwej V,_z,

— dławienie w sprężarce rzeczywistej czynnika powodujące przyrost ciśnienia tłoczenia o Ap* i spadek ciśnienia o Ap₀,

— wymianę ciepła pomiędzy czynnikiem zawartym w przestrzeni roboczej rzeczywistej sprężarki, podczas kolejnych faz cyklu roboczego, a parą resztkową (pozostałą po poprzednim cyklu) i ściankami cylindra, głowicy, tłoka i zaworów. Z tej to przyczyny sprężanie i rozprężanie nie jest adiabatyczne¹,

— zmiana ilości czynnika sprężanego w jednym cyklu powodowana stratami nieszczelności,

— zanieczyszczanie sprężanego czynnika olejem,

— tarcie mechaniczne pomiędzy elementami ruchomymi sprężarki.

Wymienione zjawiska powodują straty objętościowe (zmniejszenie wydajności

sprężarki) i straty energetyczne (wzrost mocy sprężania).

Wpływ przestrzeni szkodliwe] na straty objętościowe

W położeniu tłoka w ZPZ (zewnętrzne położenie zwrotne) w przestrzeni szkodliwej pozostaje resztowa masa sprężonego czynnika m_r o objętości równej przestrzeni szkodliwej V,_z i parametrach stanu 3 (rys. 6.6b). Zassanie czynnika o ciśnieniu po może nastąpić po rozprężeniu się masy m_r od ciśnienia p* do ciśnienia

W pierwszej fazie sprężania ciepło przenika do czynnika (wykładnik politropy Tl' > k), w drugiej czynnik oddaje ciepło ściankom komory roboczej sprężarki (Tl" < k). Dla celów obliczeniowych wprowadza się pojęcie politropy zastępczej — politropy stanów końcowych o wykładniku stałym Tl,. Powyższe dotyczy odpowiednio procesu rozprężania.