第四章 压缩机的主要热力性能参数
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一、实际输气量(简称输气量)在一定工况下, 单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工矿下的压缩机质量输气量 ,单位为。
若按吸气状态的容积计算,则其容积输气量为,单位为。
于是二、容积效率©压缩机的容积效率是实际输气量与理论输气量之比值(4-2)它是用以衡量容积型压缩机的气缸工作容积的有效利用程度。
三、制冷量制冷压缩机是作为制冷机中一重要组成部分而与系统中其它部件,如热交换器,节流装置等配合工作而获得制冷的效果。
因此,它的工作能力有必要直观地用单位时间内所产生的冷量——制冷量来表示,单位为,它是制冷压缩机的重要性能指标之一。
(4-3)式中 -制冷剂在给定制冷工况下的单位质量制冷量,单位为 ;-制冷剂在给定制冷工况下的单位容积制冷量,单位为。
为了便于比较和选用,有必要根据其不用的使用条件规定统一的工况来表示压缩机的制冷量,表4-1列出了我国有关国家标准所规定的不同形式的单级小型往复式制冷压缩机的名义工况及其工作温度。
根据标准规定,吸气工质过热所吸收的热量也应包括在压缩机的制冷量内。
表4-1 小型往复式制冷压缩机的名义工况四、排热量排热量是压缩机的制冷量和部分压缩机输入功率的当量热量之和,它是通过系统中的冷凝器排出的。
这个参数对于热泵系统中的压缩机来讲是一个十分重要的性能指标;在设计制冷系统的冷凝器时也是必须知道的。
图4-1 实际制冷循环从图4-1a所示的实际制冷循环或热泵循环图可见,压缩机在一定工况下的排热量为:从图4-1b的压缩机的能量平衡关系图上不难发现上两式中-压缩机进口处的工质比焓;-压缩机出口处的工质比焓;-压缩机的输入功率;-压缩机向环境的散热量。
表2-2列举了美国制冷协会ARI520-85标准所规定的用于热泵中的压缩机的名义工况。
表2-2 热泵用压缩机的名义工况(美国制冷协会ARI520-85标准)环境温度35度五、指示功率和指示效率单位时间内实际循环所消耗的指示功就是压缩机的指示功率Pi,单位为kw,它等于式中 Wi——每一气缸或工作容积的实际循环指示功,单位为J。
压缩机的基本性能参数压缩机是一种将气体或气体混合物压缩为高压状态的设备。
它的基本性能参数包括压缩比、排气温度、功率、效率和容积流量等。
下面将为您详细介绍这些基本性能参数。
1.压缩比:压缩比是指在压缩过程中气体被压缩后的最终压力与入口压力之比。
它通常以比值或百分比的形式表示,可以用来评估压缩机的工作效果。
较高的压缩比意味着压缩机可以将气体压缩到更高的压力,从而在一定容积内储存更多的气体。
2.排气温度:压缩机在压缩气体时会产生热量,其中一部分会以排气温度的形式散发出去。
排气温度是指气体在离开压缩机时的温度。
这个参数对于压缩机的运行效率和散热系统的设计非常重要,过高的排气温度会导致压缩机过热,甚至损坏设备。
3.功率:压缩机的功率是指压缩机在工作时的能量消耗。
它通常以千瓦(kW)或马力(HP)计算。
需要注意的是,功率大小与压缩机的容量、压缩比以及气体的特性等因素密切相关。
在选择压缩机时,需要根据具体应用需求以及经济性和可行性进行权衡。
4.效率:压缩机的效率是指压缩机在将能量转化为压力时的能量利用率。
它是判断压缩机能耗和性能的指标之一、效率通常以百分比表示,较高的效率意味着压缩机在能量转换和压缩过程中的能耗更低。
在实际应用中,压缩机的效率与设计和工作条件等因素有关。
5. 容积流量:容积流量是指压缩机在单位时间内处理气体的体积。
它常用于评价压缩机的处理能力和性能。
容积流量可以通过计算每分钟或每小时处理的气体体积来测量,通常以立方米每分钟(m³/min)或立方英尺每分钟(CFM)为单位。
容积流量与压缩机的转速、排气压力以及进口气体的温度和压力等因素有关。
除了上述基本性能参数,压缩机的噪音水平、可靠性、维护要求、寿命等也是值得考虑的因素。
在选择和使用压缩机时,需要综合考虑这些参数,并根据实际应用需求进行合理选择和调整,以确保压缩机的效率和性能符合要求,同时具有较低的能耗和成本。
制冷压缩机的工作原理_制冷压缩机的主要性能参数制冷压缩机的工作原理现在家家都有冰箱、空调等等制冷设备,这些家用电器也大大方便了我们的生活条件。
大家都知道,制冷是靠压缩机工作来实现的,那么你知道制冷压缩机是如何工作的吗?它的工作原理又是什么呢?我们都知道能量是守恒的,但这些用于制冷的冷气又是怎么产生的呢?我们享受着制冷所带来的舒适,也应该对制冷原理有简单的了解。
对于制冷设备而言,压缩机就相当于心脏,是制冷的动力所在。
由电动机旋转,带动压缩机工作。
它可以吸出蒸发器里的蒸汽,同时能够制冷剂蒸汽的温度和压力。
制冷其实是一种热量交换,通过压缩机的工作,可以将制冷蒸汽的高热量传递出去,为制冷创造必要条件。
通过压缩机工作,使制冷蒸汽的低温低压状态转变为高温高压,可以说蒸汽机的工作是制冷的先决条件。
当压缩机完成压缩任务后,需要对制冷蒸汽进行冷却,通常都是常温的空气和水来执行,整个工作在冷凝器里实施。
以整体系统来看,压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四个主要部件依次相连,是一个可循环的密闭系统。
制冷剂(通常是氟利昂)就在这循环系统中,经过不断的加热、蒸发、冷却,如此往复循环,系统内部也因此产生源源不断的冷气。
我们简单的一插上电,就能感受阵阵凉意,殊不知背后的这些工作,是需要多么井然有序才能完成的。
制冷压缩机种类1、开启式制冷压缩机。
压缩机曲轴的功率输入端在曲轴箱外通过联轴器或带轮和电动机相连接,因此在曲轴伸出端必须装有轴封,以避免制冷剂向外泄露。
同时,在曲轴箱内为负压时,还可避免空气想内泄露。
这种形式的压缩机称为开启式压缩机。
2、半封闭式制冷压缩机。
半封闭式和开启式压缩机在结构上最明显的却别是电动机的外壳和压缩机机体是铸在一起,相互间内腔连通,不需安装任何轴封,消除了轴封处最易泄露的缺点,并且还可以利用吸入的低温、低压制冷剂蒸气来冷却电动机绕组,改善了电动机的冷却条件,从而提高了电动机的处理。
半封闭式压缩机与电动机公用一根轴连接,取消了传动用的联轴器,缩短了机组的轴向尺寸。
压缩机能效指标压缩机是一种用来将气体压缩成液体或增加其压力的装置。
在各个领域中,压缩机的能效指标非常重要,对于提高生产效率、降低能源消耗以及环境保护都起到至关重要的作用。
能效指标是评估压缩机能效的一种指标体系,主要包括能源利用系数、压缩机转换效率和系统总效率。
能源利用系数是指压缩机输出能量与输入能量的比值。
通常以压缩机的电能输入与机械功输出来评估,由以下公式表示:能源利用系数=机械功输出/电能输入压缩机转换效率是指压缩机将输入的机械功转化为气体压缩工作的能力。
通常以压缩机的实际功率与理论功率之比来评估,由以下公式表示:转换效率=实际输出功率/理论功率系统总效率是指整个压缩系统的能源利用效率,包括压缩机本身和其他辅助设备(如冷却系统、控制系统等)。
此指标将综合考虑整个系统的能效性能,并对能源的利用效果进行综合评估。
在实际应用中,为了提高压缩机的能效指标,可以采取以下措施:1.选择高效率压缩机:选择具有高压缩转换效率和能源利用系数的压缩机,以确保在工作过程中能够最大限度地利用输入能量。
2.优化压缩机运行参数:通过优化压缩机的运行参数,如进出口温度、压力等,可以提高其转换效率,降低能耗。
3.定期维护和检修:定期对压缩机进行维护和检修,确保其正常运行,并保持良好的工作状态,从而提高能效指标。
4.采用节能措施:如采用变频调速技术、余热利用技术等,将压缩机的能源利用率提高到最大化。
5.合理设计压缩系统:在设计压缩系统时,应充分考虑系统的整体能效,包括压缩机的选择、管道布局等,以确保整个系统能够达到最佳的能源利用效率。
综上所述,压缩机的能效指标是评估其能效性能的重要指标,通过选择高效率的压缩机、优化运行参数、定期维护和检修以及采用节能措施等,可以提高压缩机的能效指标,减少能源消耗,实现可持续发展。
压缩机相关的参数计算一、实际输气量(简称输气量)在一定工况下, 单位时间内由吸气端输送到排气端的气体质量称为在该工矿下的质量输气量 ,单位为。
若按吸气状态的容积计算,则其容积输气量为,单位为。
于是二、容积效率?的容积效率是实际输气量与理论输气量之比值(4-2)它是用以衡量容积型的气缸工作容积的有效利用程度。
三、制冷量制冷是作为制冷机中一重要组成部分而与系统中其它部件,如热交换器,节流装置等配合工作而获得制冷的效果。
因此,它的工作能力有必要直观地用单位时间内所产生的冷量——制冷量来表示,单位为,它是制冷的重要性能指标之一。
(4-3)式中 -制冷剂在给定制冷工况下的单位质量制冷量,单位为;-制冷剂在给定制冷工况下的单位容积制冷量,单位为。
为了便于比较和选用,有必要根据其不用的使用条件规定统一的工况来表示的制冷量,表4-1列出了我国有关国家标准所规定的不同形式的单级小型往复式制冷的名义工况及其工作温度。
根据标准规定,吸气工质过热所吸收的热量也应包括在的制冷量内。
表4-1 小型往复式制冷的名义工况四、排热量排热量是的制冷量和部分输入功率的当量热量之和,它是通过系统中的冷凝器排出的。
这个参数对于系统中的来讲是一个十分重要的性能指标;在设计制冷系统的冷凝器时也是必须知道的。
图4-1 实际制冷循环从图4-1a所示的实际制冷循环或循环图可见,在一定工况下的排热量为:从图4-1b的的能量平衡关系图上不难发现上两式中-进口处的工质比焓;-出口处的工质比焓; -的输入功率;-向环境的散热量。
表2-2列举了美国制冷协会ARI520-85标准所规定的用于中的的名义工况。
表2-2 用的名义工况(美国制冷协会ARI520-85标准)环境温度35度五、指示功率和指示效率单位时间内实际循环所消耗的指示功就是的指示功率Pi,单位为kw,它等于式中 Wi——每一气缸或工作容积的实际循环指示功,单位为J。
制冷的指示效率hi是指压缩1kg工质所需的等熵循环理论功与实际循环指示功之比。
汎21压缩机的热力性能和计算亠、排气压力和进、排气系统(1)排气压力①压缩机的排气压力可变,压缩机铭牌上的排气压力是指额定值,压缩机可以在额定排气压力以内的任意压力下工作,如果条件允许,也可超过额定排气压力工作。
②压缩机的排气压力是由排气系统的压力(也称背压)所决定,而排气系统的压力又取决于进入排气系统的压力与系统输走的压力是否平衡,如图2-20所示。
③多级压缩机级间压力变化也服从上述规律。
首先是第一级开始建立背压,然后是其后的各级依次建立背压。
(2)进、排气系统如图所示① 图Q 的进气系统有气体连续、稳定产生,进气压力近似恒 定;排气压力也近似恒定,运行参数基本恒定。
② 图b 的进气系统有气体连续、稳定产生,进气压力 近似恒 定;排气系统为有限容积,排气压力由低到高逐渐增加,一旦达到额 定值,压缩机停止工作。
③ 图c 的进气系统为有限容积,进气压力逐渐降低;排气系统 压力恒定,一旦低于某一值,压缩机停止工作。
④ 图d 的进、排气系统均为有限容积,压缩机工作后,进气压力 逐渐降低;排气系统压力不断升高,当进气系统低于某一值或排气系统高于某一值,压缩图2-2t 屋缩机进、排气系统种类机停止工作。
二、排气温度和压缩终了温度(1)定义和计算压缩机级的排气温度是在该级工作腔排气法兰接管处测得的温度,计算公式如下:A-1Td = TsS 〜压缩终了温度是工作腔内气体完成压缩机过程,开始排气时的温度,计算公式如下:A-1Td-TaS-排气温度要比压缩终了温度稍低一些。
(2)关于排气温度的限制①汽缸用润滑油时,排气温度过高会使润滑油黏度降低及润滑性能恶化;另外,空气压缩机中如果排气温度过高,会导致气体中含油增加,形成积炭现象,因此,一般空气压缩机的排气温度限制在160 °C以内,移动式空气压缩机限制4 180 °C 以内。
②氮、氨气压缩机考虑到润滑油的性能,排气温度一般限制在160 °以内。