1. Техническое задание на проектирование

Данные для проведения теплового расчета:

• холодопроизводительностъ Q₀ (кВт). Определяется из технологического режима потребителя холода (калорического расчета). Может быть задана изначально или выражаться через другие известные величины. Для теплового насоса может быть известна величина Qo или Q_k (теплопроизводительность);

• температура кипения t_o рабочего вещества есть функция температурного режима потребителя холода (t_кам). Может быть задана изначально или определяться как t_o=t_кам — ∆t_исn при условии, что известным является тип испарителя и/или охлаждающее оборудование в камере, т. е. величина ∆t_иcn. Обычно ∆t_ucn = 5... 10°;

• температура конденсации t_к рабочего вещества есть функция источника охлаждающей среды (t_cp). Может быть задана изначально или определяться как t_к= t_ср, - ∆t_кд при условии, что известным является тип конденсатора, т.е. величина ∆t_кд. Обычно принимают ∆t_кд = 5... 10°.

Рис. 1. Зона нормальной работы одноступенчатого поршневого компрессора

П о выбранным температурам t_o и t_K необходимо выбрать рабочее вещество (если оно не задано изначально). Проблема выбора рабочего вещества на сегодня является весьма сложной и многогранной, так как кроме традиционных требований соблюдения условий применения серийного оборудования, предусматривает анализ термоэкономических показателей, учитывающих стоимость эксплуатации компрессора в сочетании со стоимостью первоначальной заправки рабочим веществом, анализ экологической чистоты рабочего вещества, возможность его длительного использования (в соответствии с Монреальским протоколом и последующими дополнениями) и пр.

Рассмотрим упрощенный способ выбора рабочего вещества исключительно из условий применения серийного оборудования.

Графической интерпретацией ограничений является диаграмма Бенке, широко используемая в рекламной продукции фирмами - изготовителями компрессоров (рис.1).

Работоспособная зона одноступенчатого компрессора для конкретного рабочего вещества ограничена следующими условиями: р_о^тiп =0,1 МПа; р_к^тaх =2,2 МПа; (р_к/р_о)^тач =8 - режим одноступенчатого сжатия; (р_к-p_о)^тах =16 -условия прочности серийно выпускаемого оборудования.

Выбор прямого или непрямого тока осуществляется в соответствии с рекомендациями, которые можно кратко изложить следующим образом:

• в малых компрессорах (D≤50мм) применяют исключительно непрямой ток;

• в прямоточных компрессорах наблюдаются меньшие гидравлические потери в клапанах;

• в прямоточных компрессорах применяется простая конструкция всасывающего клапана;

• в прямоточных компрессорах облегчено устройство ложной крышки (для защиты от гидравлического удара);

• в непрямоточных компрессорах доступность всасывающего клапана и возможность его принудительного открытия с целью регулирования производительностью компрессора;

• в непрямоточных компрессорах поршень обладает малой высотой и, соответственно, массой. Поршни и вся шатунно-поршневая группа для непрямоточных компрессоров может использоваться от двигателей внутреннего сгорания. Непрямоточные компрессоры обладают меньшими массо-габаритными характеристиками;

• в непрямоточных компрессорах относительно малые массы противовесов, малый износ пары поршень-цилиндр, улучшенная смазка пары поршень-цилиндр;

• по экономичности оба типа компрессора примерно равноценны.

Выбор кинематической схемы и количества цилиндров определяется требованиями надежности и долговечности.

Многоцилиндровые угловые компрессоры имеют улучшенные диаграмму тангенциальных усилий и равномерность потока пара в трубопроводах, в них облегчено уравновешивание сил инерции, повышается частота вращения вала, уменьшаются габариты, упрощается технология производства и сборки.

Способ герметизации компрессора и тип его привода связаны между собой. Выбор того и другого зависит от технологических возможностей создания компрессора.