6882515619

Mgr inz. MARCIN ŁOMIAK

Dr hab. inż. TADEUSZ BOHDAL - prof. nadzw. PK

Katedra Techniki Cieplnej i Chłodnictwa, Politechnika Koszalińska e-mail: [e-mail] e-mail: [e-mail]

chłodniczego

Badania eksploatacyjne sprężarkowego agregatu

Przeprowadzono badania eksploatacyjne sprężarkowego agregatu skraplającego na czynnik R404A. Wyznaczono wielkości opisujące pracę agregatu w warunkach rzeczywistych. Badania przeprowadzono dla różnych obciążeń cieplnych urządzenia chłodniczego. Wyznaczono wartości współczynnika dostarczania sprężarki tłokowej. Otrzymane wyniki badań eksperymentalnych porównano z wartościami obliczeń teoretycznych. Wykazano stopień przydatności dla praktyki inżynierskiej poszczególnych metod określania współczynnika dostarczania sprężarki tłokowej.

Energy studies of a compressor-refrigerating unit operating on an R404A refrigerating medium were carried out. Parameters characterizing the operation of the refrigerating unit under service conditions were determined. Studies were carried out for different heat loads applied to the refrigerating system. The value of the supply ratio for reciprocating compressors was determined. The experimental results were compared to the results of theoretical calculations. A degree of practicability of respective methods for the de-termination of the supply ratio for reciprocating compressors was specified.

1. Wprowadzenie

W projektowanych obecnie układach chłodniczych najczęściej stosowane są sprężarkowe parowe agregaty chłodnicze. Coraz większe wymagania stawiane są tym współczesnym urządzeniom energetycznym. Dotyczą one, między innymi, niskiej energo- i materiałochłonności, wysokiej sprawności energetycznej, pełnej automatyzacji i sterowania z wykorzystaniem techniki komputerowej. Powinny także zapewnić odpowiedni poziom bezpieczeństwa i ochrony środowiska [3].

Najważniejszą częścią parowego sprężarkowego urządzenia chłodniczego, zapewniającą jego pracę jest sprężarka. Najbardziej rozpowszechnionym typem sprężarek

0    szerokim zakresie zastosowań jest sprężarka tłokowa.

Podstawowymi wielkościami eksploatacyjnymi chłodniczej sprężarki tłokowej są: parametry jej pracy, wydajność objętościowa

1    chłodnicza oraz moc napędowa. Duży wpływ mają przy tym parametry konstrukcyjne sprężarki oraz rodzaj czynnika chłodniczego [4J. Sprężarka odgrywa bardzo ważną rolę w obiegu chłodniczym, zasysa bowiem parę czynnika chłodniczego z parownika, spręża ją do ciśnienia skraplania i przetłacza do skraplacza. Zapewnia zatem przepływ czynnika w obiegu chłodniczym. Specyficzne warunki pracy sprężarki tłokowej wyróżniają ją spośród innych sprężarek wyporowych. Wydajność sprężarki tłokowej określana jest nie tylko strumieniem masy lub objętości czynnika, lecz także wydajnością chłodniczą urządzenia, z którym współpracuje. Nieuniknione straty objętościowe i energetyczne w sprężarce rzeczywistej prowadzą do zmniejszenia jej wydajności i wzrostu mocy napędowej [2, 10].

2. Praca rzeczywistej sprężarki tłokowej

Zasada działania [81 sprężarki tłokowej polega na wykorzystaniu cyklicznej (okresowej) zmiany objętości przestrzeni roboczej cylindra od wartości minimalnej V_min = V_s:k (gdzie wielkość V_szk nazywana jest objętością szkodliwą) do wartości mak-symalncj V„,„, (gdzie = V_it + V_s:k) i na odwrót (rys. 1). Zmianę objętości wymusza tłok, który porusza się ruchem posuwisto-zwrotnym. Okresowa zmiana objętości umożliwia sprężarce zasysanie, sprężanie i wytłaczanie czynnika roboczego. Elementem charakterystycznym tego typu sprężarek jest mechanizm korbowy, którego zadaniem jest zmiana ruchu obrotowego wału napędowego na ruch posuwisto-zwrotny tłoka.

Praca sprężarki tłokowej rzeczywistej [6] różni się od teoretycznej tym, że w rzeczywistości występują straty, mające dwojaki charakter. Mianowicie jedne z nich powodują to, że objętość cylindra jest gorzej wykorzystywana, natomiast nie wywołują konsekwencji energetycznych, drugie zaś mają charakter energetyczny, tzn. powodują wykonanie większej pracy niż w przypadku teoretycznym fil].

• Straty objętościowe są spowodowane przede wszystkim istnieniem tzw. prze-

10

CHŁODNICTWO I KLIMATYZACJA

AGREGATY CHŁODNICZE, ZESPOŁY SPRĘŻARKOWE, CHŁODNICE, CHILLERY, SPRĘŻARKI, KLIMATYZATORY

„Chłodnictwo” tom XXXIX 2004 r. nr 7