Conditiile reale de functionare a compresorului

Instruire	Cuprins	Cap.ant.	Cap.crt.	Pag.ant.	Pag.urm.	Cap.urm.

Conditiile reale de functionare a compresorului

In conditii ideale, comprimarea se realizeaza adiabatic, deci izentropic (s=constant). In realitate exista o serie de elemente care indeparteaza comprimarea de aceste conditii ideale si maresc lucrul mecanic, respectiv puterea necesare pentru realizarea comprimarii. Cateva dintre aceste elemente sunt:

- incalzirea vaporilor de la peretii cilindrului in timpul procesului de aspiratie;
- racirea vaporilor de catre peretii cilindrului in timpul procesului de refulare;
- frecarile dintre vaporii de agent si cilindru, respectiv piston;
- frecarile dinre straturile de agent frigorific;
- etc.

Pentru a se tine seama de aceste elemente s-a introdus notiunea de randament izentropic al comprimarii (h_is), care reprezinta raportul dintre lucrul mecanic (l_iz) sau puterea (P_iz) necesare comprimarii adiabatice si lucrul mecanic (l_r) sau puterea (P_r) necesare comprimarii in conditii reale:

Valoarea randamentului izentropic al comprimarii "Isentropic efficiency" poate fi indicata in fereastra "COMPRESSOR PERFORMANCE" a programului CoolPack:

Fereastra "COMPRESSOR PERFORMANCE"

Ca o alternativa se poate indica valoarea puterii totale consumate de compresor (), exprimata in kW.

Optiunile ferestrei "COMPRESSOR PERFORMANCE"

Cele doua optiuni exprima acelasi lucru, in cele din urma, iar programul calculeaza si afiseaza intotdeauna cealalta optiune, asa cum se observa in fereastra "COMPRESSOR PERFORMANCE".

Cu cat valoarea randamentului izentropic al comprimarii este mai mica, respectiv cu cat puterea necesara comprimarii este mai mare, cu atat eficienta frigorifica a ciclului analizat este mai redusa. O analiza cantitativa a influentei randamentului izentropic asupra performantelor instalatiei poate sa fie efectuata cu ajutorul programului CoolPack.

Un alt element din functionarea reala a compresorului, de care nu se tine seama in conditii ideale, este racirea compresorului. De regula agentul de racire este aerul (cel mai adesea) sau apa (in cazul compresoarelor mari). O parte din puterea (energia) consumata pentru comprimare, in loc sa ajunga in agentul de lucru, sub forma de entalpie, este evacuata sub forma de caldura in mediul ambiant.

Programul CoolPack trateaza racirea compresorului separat de randamentul izentropic al comprimarii si considera ca are ca efect doar reducerea entalpiei, respectiv a temperaturii vaporilor refulati (T₂). Elementele caracteristice pentru racirea compresorului sunt prezentate in fereastra "COMPRESSOR HEAT LOSS", adica "Racirea compresorului".

Fereastra "COMPRESSOR HEAT LOSS"

Intensitatea racirii compresorului poate sa fie introdusa in trei moduri diferite, interdependente, programul calculand automat celelalte doua marimi.

Optiunile fereastrei "COMPRESSOR HEAT LOSS"

Cele trei marimi sunt:

- fQ [%] - raportul dintre caldura cedata prin racirea compresorului si puterea absorbita de acesta, denumit factor de racire. Pentru compresoare ermetice se pot atinge valori pana la fQ=75%, pentru compresoare semiermetice fQ=10…25%, pentru compresoare deschise mari fQ=5…15%, iar pentru compresoare cu surub se pot atinge chiar valori fQ>75%;
- Q LOSS [kW] - caldura cedata;
- T₂ [°C] - temperatura vaporilor refulati de compresor.

Influenta procesului de racire a compresorului asupra temperaturii de refulare se poate studia cantitativ cu ajutorul programului CoolPack.

In functionarea reala a compresorului, un alt element care lipseste in conditiile ideale de studiu, este faptul ca doar o parte din cursa de aspiratie este utila, ceea ce face sa nu poata fi aspirat un volum de vapori egal cu volumul cursei pistonului, ca in conditii ideale. Pentru cuantificarea acestor diferente a fost introdusa notiunea de coeficient de debit (h _VOL), sau "Volumetric efficiency" in programul CoolPack.

Coeficientul de debit se defineste ca raportul dintre debitul volumic efectiv aspirat in ciclindru si debitul volumic descris de pistoane.

Exista mai multe elemente care fac sa se reduca debitul aspirat de compresor:

- existenta spatiului mort;
- laminarea vaporilor in supapa de aspiratie;
- incalzirea vaporilor in timpul procesului de aspiratie;
- neetanseitatile dintre spatiul de comprimare si carter.

In programul CoolPack, informatiile privind coeficientul de debit se pot obtine selectand optiunea "Auxiliary" adica "Informatii auxiliare", in partea de jos a ecranului, ceea ce va determina afisarea unui nou ecran si a unei noi interfete pentru introducerea de date:

Interfata "Auxiliary"

In partea superioara a acestui ecran, in fereastra "PIPE DIMENSIONS" adica "Dimensiuni ale conductelor" sunt afisate valorile diametrelor conductelor de aspiratie "Suction line", refulare, "Discharge line", respectiv de lichid "Liquid line", in functie de vitezele de curgere. In partea inferioara a ecranului, in fereastra "HEAT OF DESUPERHEATING" care se poate traduce prin "Caldura de desupraincalzire", sunt prezentate informatii privind desupraincalzirea vaporilor refulati din compresor, pana la saturatie, cu toate ca sarcina termica a condensatorului () include si aceasta caldura.

Informatiile conexe coeficientului de debit sunt prezentate in fereastra "VOLUMETRIC EFFICIENCY".

Fereastra "VOLUMETRIC EFFICIENCY"

reprezinta debitul volumic aspirat si este calculat in fereastra "Cycle spec.".

, unde D provine de la termenul "displacement" adica "deplasare", reprezinta debitul volumic descris de pistoane, si poate fi introdus optional ca marime de intrare, in locul coeficientului de debit.

Optinumile fereastrei "VOLUMETRIC EFFICIENCY"

Cu cat valoarea coeficientului de debit este mai redusa, cu atat performantele instalatiei frigorifice sunt mai reduse. Un studiu cantitativ asupra influentei coeficientului de debit, poate fi efectuat cu ajutorul programului CoolPack.

Instruire	Cuprins	Cap.ant.	Cap.crt.	Pag.ant.	Pag.urm.	Cap.urm.