Новые поршневые компрессоры «Octagon» Часть 1. Сравнение поршневых, винтовых и спиральных холодильных компрессоров.На рынке компрессоров малой объемной производительности для холодильной техники иустановок кондиционирования воздуха наметилась тенденция использования ротационных компрессоров, в то время как в низкотемпературной холодильной технике, как и прежде, предпочтение отдается поршневым компрессорам. Возрастающие требования к энергетической эффективности, простоте в эксплуатации, использованию новых экологически безопасных хладагентов обостряют конкуренцию в этом секторе рынка.В настоящей статье на примере полугерметичных поршневых компрессоров новых серий «Octagon» мы хотели бы показать, как с помощью простых технических решений можно создавать продукцию, соответствующую повышенным требованиям современного рынка. Прежде всего рассмотрим некоторые принципиальные отличия поршневых компрессоровот спиральных и винтовых.Поршневые компрессорыИзменение давления в таких компрессорах происходит при возвратно-поступательном движении поршня в цилиндрической камере сжатия. Индикаторные диаграммы компрессора при работе в режимах и замораживания представлены на рис. 1.Отчетливо видно, что при более высокой степени сжатия подачи падает, причем главным образом из-за увеличения влияния процесса обратного расширения.При обратном расширении работа передается на коленчатый вал (заштрихованная область), происходит охлаждение газа и изоэнтропический КПД компрессора уменьшается, но не так сильно, как коэффициент подачи. Это свойство характерно только для поршневых компрессоров.На практике описанные особенности работы поршневых компрессоров приводят к тому, что объемная производительность при глубоком охлаждении заметно падает, что влияет на выбор рабочего объема. Тот же эффект может наблюдаться в случаях привода компрессора от двигателя с изменяемой частотой вращения. При увеличении частоты вращения степень сжатия повышается и коэффициент подачи уменьшается (рис. 2).В компрессорах автомобильных кондиционеров, приводимых от двигателя внутреннегосгорания, этот эффект может быть полезно использован. При увеличении частоты вращения обеспечивается желаемое сокращение холодопроизводительности . Поэтому в автобусных установках кондиционирования воздуха часто отказываются от каких-либо специальных систем регулирования производительности.Если эффект уменьшения производительности нежелателен (например, в морозильныхустановках), то следует переходить на двухступенчатый поршневой компрессор (рис. 3).Спиральные компрессорыВ традиционной конструкции спиральных компрессоров, используемых на сегодняшнийдень в технике кондиционирования, подвижный спиральный элемент выполняет орбитальное движение. За один оборот подвижной спирали компрессора производятся впуск порции всасываемого газа, его сжатие и выталкивание нагнетаемого газа.В спиральных компрессорах нет нагнетательных клапанов, т. е. газ сжимается до заложенной при проектировании степени сжатия. Другая особенность спирального компрессора заключается в уменьшении объема камеры сжатия снаружи к центру и наличии радиального отверстия для нагнетания в самой маленькой центральной камере. Это также ограничивает эффективность рабочего нагнетательного клапана, имеющегося в некоторых низкотемпературных компрессорах.На рис. 4, а представлена индикаторная диаграмма давления в спиральных компрессорах для систем кондиционирования воздуха, на рис. 4, б – для нормального охлаждения.В случае применения в системах кондиционирования воздуха, где, как известно, отношения давлений низкие, спиральный компрессор может продемонстрировать свои преимущества: отсутствие потерь в клапанах; высокий КПД при небольшой тепловой и механической нагрузке из-за низкого трения, что связано с низкой относительной скоростью; малые внутренние перетечки (благодаря относительно небольшой разности давлений).В таком же компрессоре при более высокой степени сжатия (см. рис. 4, б) величина работы сжатия увеличивается в конце этого процесса из-за обратного расширения в направлении, противоположном направлению вращения.Это повышает тепловую нагрузку и увеличивает внутренние перетечки, что определяетснижение КПД. Равномерность сжатия в спиральном компрессоре для нормального охлаждения значительно меньше, чем в компрессоре, работающем в системах кондиционирования воздуха, что может привести к повышенным пульсациям газа. В этом состоит принципиальный недостаток спиральных компрессоров по сравнению с поршневыми, который усугубляется с ростом степени сжатия.Сравнивая поршневые и спиральные компрессоры, можно отметить, что коэффициентподачи спиральных компрессоров выше, чем у поршневых, при любой степени сжатия (рис. 5, а).Несмотря на это, изоэнтропический КПД двух разных по эффективности спиральныхкомпрессоров в любом случае ниже изоэнтропического КПД поршневых компрессоров при степени сжатия, превышающей степень сжатия компрессоров, применяемых в кондиционировании воздуха (рис. 5, б).Винтовые компрессорыВинтовой компрессор по различным причинам иногда предпочтительнее для примененияв х
Новые поршневые компрессоры "Octagon"
Новые поршневые компрессоры
Комментариев нет:
Отправить комментарий