5460978935

Laboratorium Termodynamiki i Pomiarów Maszyn Cieplnych _Badanie sprężarek wyporowych

Rys. 4a . Zawór płytkowy wielopierścieniowy [Hoerbiger]    Rys. 4b. Zawór pierścieniowy [Hoerbiger]

Typowy zawór płytkowy składa się z gniazda 1 (Rys. 3), płytki zaworowej w kształcie pierścienia 2 i ogranicznika skoku 3. Na płytkę działa nacisk sprężyny 4. Głównym celem stosowania sprężyn zaworowych jest zapewnienie prawidłowego zamykania się zaworów (bez opóźnień). Zawór zaczyna otwierać się w chwili, gdy w cylindrze i komorze zaworowej wystąpi dostateczna różnica ciśnień potrzebna na pokonanie bezwładności płytek i nacisku wstępnego sprężyn. Różnica ciśnień Ap konieczna jest również na pokonanie oporów przepływu gazu w okresie zasysania i wytłaczanie. Podczas zasysania, ciśnienie p w cylindrze musi być niższe od ciśnienia p_s panującego w komorze zaworu dolotowego (p < p_s, Ap_s = p_s- p), natomiast podczas wytłaczania ciśnienie w cylindrze musi być wyższe od ciśnienia p, w komorze zaworu wylotowego (p> p_t, Ap_t = p - pi). Opór przepływu gazu przez zawory wymaga zwiększenia pracy sprężania gazu (rys. 8 - pola zakreskowane). Pola zakreskowane obrazują zmianę oporów Ap podczas otwierania się zaworów oraz zasysania i wytłaczania gazu.

3. 2. Wielkości charakteryzujące pracę sprężarki tłokowej.

Sprężarkę charakteryzują następujące parametry konstrukcyjne i mchowe:

•    średnica D i skok s tłoka, względnie objętość skokowa cylindra Y*

v„ = ^D’s = As    <³>

•    minutowa rt względnie sekundowa rt_s częstość obrotów,

•    bezwzględne ciśnienie końcowe tłoczenia p, względnie stosunek sprężania /7 = —

Ps

•    rzeczywista masowa iii względnie objętościowa V_ wydajność sprężarki^ przy czym,

Rys. 5

Ps

gdzie: ps jest gęstością gazu w warunkach ssania (p_s, T_s, (fc) (Rys. 5).

Teoretyczną (największą) wydajność sprężarki_oblicza się ze wzorów

V, =V_skń_s = Ąsń_s

lub    (5)

=V, p_d =V_skn_sp_d

Ze względów konstrukcyjnych oraz ze względu na bezpieczeństwo, tłok sprężarki w ZPZ nie może dochodzić do dna cylindra. W położeniu tym występuje tzw. objętość szkodliwa cylindra V₀, którą odnosi się zwykle do objętości skokowej V_Sk i wyraża jako względną objętość szkodliwą s₀. Zależnie od konstrukcji sprężarki wartości e₀ wynosi

V

s₀ = -5- = 0,03 4- 0,13    (6)

Najmniejsza objętość cylindra (Vo) występuje więc w ZPZ największa (V_G + V*) w WPZ tłoka. Szkodliwość wspomnianej objętości polega m.in. na tym, że po wytłoczeniu gazu, w ZPZ pozostaje w niej masa gazu mo , która podczas ruchu wstecznego tłoka musi się najpierw rozprężyć (linia 3-4) poniżej ciśnienia p_s zanim nastąpi samoczynne otwarcie się zaworu ssawnego. Wskutek tego objętość gazu zasysanego jest mniejsza od objętości skokowej.

5