CC BY
1
УДК 621.569.92.041
Борисов А.В. студент магистратуры Кожемяченко А.В.
преподаватель кафедра «АТиТО» ИСОиП (филиал ДГТУ в г. Шахты)
Димитров О.В. студент бакалавриата
ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕМНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ХЛАДОНОВОГО КОМПРЕССОРА В СОСТАВЕ ГЕРМЕТИЧНОГО
АГРЕГАТА
Аннотация. В статье рассмотрена методика и результаты теплоэнергетических испытаний модернизированной конструкции хладонового компрессора малой холодильной машины.
Ключевые слова: Холодильная машина, компрессор, модернизация, испытание, объёмная характеристика, холодопроизводительность.
Borisov A. V. master's student Kozhemyachenko A. V.
teacher department "ATiTO" ISOiP (branch of DSTU in Shakhty)
Dimitrov O. V. undergraduate student
STUDY OF THE VOLUMETRIC CHARACTERISTICS OF A REFRIGERANT COMPRESSOR AS PART OF A SEALED UNIT
Abstract: The article discusses the methodology and results of heat and power tests of the modernized design of the freon compressor of a small refrigeration machine.
Key words: Refrigeration machine, compressor, modernization, testing, volumetric characteristics, cooling capacity.
Объемные потери характеризуются изменением коэффициента подачи компрессора и определяются отношением его массовой производительности Ga.g к массовой производительности теоретического компрессора G^t, имеющего тот же объем, описанный поршнем [2]
в
.(1.1)
аЛ
Массовая производительность компрессора зависит от температурного режима его работы [1]. Поэтому при калориметрировании холодильного агрегата с различной степенью засорения фильтр-осушителя определили значения массовой производительности компрессора в диапазонах температур кипения холодильного агента Т0в= 243-263 К и температур окружающего воздуха Т0в=289-316 К, характерных для условий эксплуатации бытовых холодильных приборов.
Зависимости массовой производительности компрессора от перепада давления на фильтр-осушителе испытуемого агрегата при температуре окружающего воздуха Т0,в=298 К представлены на рис. 1.
Са, х10-3кг/с
2
8
0.8 0.6
15
35
ДР, кПа
у = 2Е-05х2 - 0,004х + 0,7376 Р = 0,985 у = 2Е-05х2 - 0,0044х + 1,1921 Р2 = 0,9786 у = 1 Е-05х2 - 0,0031х + 1,8212 Р = 0,9847
55
1 - Т0=243 К
2 3
75
95
Т0=253К
Т0=263К
Рисунок 1. Зависимость массовой производительности компрессора от перепада давления на фильтр-осушителе: 1, 2, 3 - соответственно для температур кипения 243, 253 и 263 К
При Т0в = 289 К и изменении АР от 0 до 96,6 кПа массовая производительность компрессора снижается на 6,5 и 15,5 % соответственно для температур кипения холодильного агента То= 263 К и 243 К, а при температуре воздуха Т0в=316 К и прочих равных условиях - соответственно на 8,4 и 20,0 %.
Большие значения степени снижения массового расхода холодильного агента соответствуют более низким температурам его кипения и более высоким температурам окружающего воздуха, так как в условиях эксплуатации агрегата работа компрессора характеризуется низкими значениями массовой производительности при засорении
3
6
0
4
жидкостной линии агрегата, что приводит к снижению его коэффициента подачи (Приложения М, Н ).
Зависимости коэффициента подачи компрессора от перепада давления хладона на фильтр-осушителе агрегата представлены на рис. 2 и имеют вид:
у = AxЬ,(1.2)
где А, Ь - эмпирические коэффициенты, учитывающие температурные границы термодинамических циклов, характерных для условий эксплуатации бытовых холодильников.
л
То.в., К
у = 1 Е+06х-25776 Р = 0,8967 1 - ДР = 0кПа у = 29448х-1,9434 Р = 0,9625 2 - ДР = 48,8кПа у = 35157х-1 9801 Р = 0,9744 3 - ДР = 96,6кПа
Рисунок 2. Зависимость коэффициента подачи компрессора от перепада давления и температуры окружающего воздуха: 1, 2, 3 - соответственно при ДР=0; 48; 4; 96,6 кПа
Коэффициент подачи представляют в виде произведения четырех частных коэффициентов, отражающих основные причины образования объемных потерь компрессора [2]:
с д.п п пл , (1-3)
где Хс - объемный коэффициент, учитывающий расширение холодильного агента из мертвого пространства; Хд.п. - коэффициент дросселирования и пульсаций, характеризующий отклонение давления в цилиндре в момент начала сжатия от давления перед всасывающим патрубком; ^ - коэффициент подогрева, учитывающий подогрев всасываемого пара и испарение жидкости; - коэффициент плотности, оценивающий протечки пара из цилиндра через неплотности.
Значения объемного коэффициента, коэффициента дросселирования и пульсации, определяли графическим путем при обработке индикаторных диаграмм.
Индицированием установлено, что при изменении перепада давления на фильтр-осушителе в каждом конкретном температурном режиме работы герметичного агрегата изменению подвергается участок диаграмм, характеризующий процесс обратного расширения.
В соответствии с этим, в рассматриваемом диапазоне изменения объемного коэффициента снижается от 5,6 до 19,3 %, находясь в пределах
0.376.0,504.
Величина коэффициента дросселирования Хд.п практически не изменялась и находилась в пределах 1,0-1,1.
Значение коэффициента подогрева при прочих равных условиях составила 0,729-0,747, а коэффициенты плотности Хпл. - 0,877-0,934.
Результаты определения частных коэффициентов показали, что при засорении фильтр-осушителя наибольшее влияние на степень снижения коэффициента подачи компрессора оказывает объемный коэффициент, вследствие изменения значений показателя политропы обратного расширения.
Снижение значений объемного коэффициента Хс при засорении жидкостной линии агрегата объясняется уменьшением количества циркулирующего в системе агрегата холодильного агента.
Таким образом, засорение жидкостной линии герметичного агрегата и, в частности, фильтр-осушителя, приводит к дополнительным объемным потерям производительности компрессора, входящего в состав герметичного холодильного агрегата.
Использованные источники:
1. Вихревой холодильный агрегат: [Текст] пат № 1725998 Рос. Федерация: МПК5Б25В9/02/Левкин В.В., Кожемяченко А.В., Петросов С.П. и др.; заявитель и патентообладатель Шахтинский технологический институт бытового обслуживания. -№ 4825911/06; заявл. 15.05.1990; опубл. 23.04.1992. Бюл. № 15.
2. Якобсон, В.Б. Малые холодильные машины / В.Б. Якобсон. - М.: Пищевая промышленность, 1977. - 368 с.
