1. Конструкции, принцип действия, достоинства, недостатки, основы расчета холодильных ротационных компрессоров с катящимся ротором.

Используются в малых х/у (домашние, торговые и т.д.), часто герметичные.

КМ-ры состоят из цилиндрического корпуса, внутри которого эксцентрично расположен вал, на который свободно насажен ротор. К ротору пружиной прижимается разделительная пружина. С одной стороны пластины имеется всасывающее окно, с другой стороны – нагнетательное окно с нагнетательным клапаном.

Принцип действия: вал вращается вокруг оси корпуса против часовой стрелки. Между валом и внутренней поверхностью ротора имеет место трение скольжения, при этом наружная поверхность ротора катиться по внутренней поверхности корпуса (как колесо машины катиться по асфальту). Максимальный объем серповидной полости достигается в тот момент, когда пластина полностью задвинута в паз (когда ротор находится в верхнем положении), при этом весь объем серповидной полости соединен с всасывающем окном. При дальнейшем вращении вала ротор прокатывается по всасывающему окну. Серповидная полость с помощью пластины разделяется на две полости: полость всасывания и полость сжатия. При дальнейшем вращении вала объем полости всасывания увеличивается, она заполняется паром х/а через всасывающее окно, т.е. происходит процесс всасывания. В это же время объем полости сжатия уменьшается, т.к. нагнетательный клапан закрыт, то в полости сжатия повышается давление, т.е. происходит процесс сжатия. Процесс сжатия заканчивается тогда, когда в полости сжатия давление увеличивается несколько выше давления в нагнетательной полости, при этом нагнетательный клапан откроется и начнется процесс нагнетания (всасывания). Процесс нагнетания заканчивается тогда, когда ротор прокатится по нагнетательному окну, нагнетательный клапан закрывается. Путь от нагнетательного окна до всасывающего называется холостым ходом компрессора.

Преимущества: 1.Простота конструкции.

2.Более высокое давление всасывания при одинаковом давлении кипения в испарителе.

3.Хорошая уравновешенность конструкции (e небольшой)

4.Надежность работы при оптимальном режиме.

Недостатки: 1.Большой износ пластины (она из неметаллического материала)

2.Возможность набухания и заклинивания неметаллической пластины при влажном ходе компрессора.

3.Большие потери пара через неплотности.

4.Большая мощность трения между валом и ротором и между ротором и пластиной.

Расчет.

Теоретическая объемная производительность ротационного компрессора.

V_т = W₀ ∙ n , м³/с, где W₀ – максимальный объем серповидной полости.

W₀ = π l_р - π l_р = πl_р( - ),

где , - радиус цилиндра и ротора соответственно, l_р – длина ротра.

n – частота вращения ротра.

Действительная объемная производительность меньше теоретической на величину объемных потерь: V_д = V_т ∙ λ_n , м³/с.

λ – коэффициент падачи. В настоящее время нет уравнений, характеризующих зависимость коэффициента подачи от различных условий работы, поэтому при проетировании принимают экспериментаоьные значения коэффициента подачи действительного компрессора.( рисунок 1)

Массовая производительность: G_a = V_д/v_вс , кг/с.

Холодопроизводительность: Q₀ = q₀ ∙ G_a , Вт.

Энергетические показатели: N_т = l_сж ∙ G_a , Вт.

N_i = N_т/η_i , η_i находим по зависимости для действительных компрессоров (рисунок 2).

Эффективная мощность: N_e = N_i / η_м , Вт, η_м – механический к.п.д. (0,8-0,9), для каждого типа компрессора есть значение этого к.п.д.

N_эл = N_e / (η_эл ∙ η_пер) , Вт

Холодильный коэффициент:

ε_e = Q₀ / N_e – для сальниковых компрессоров,

ε_эл = Q₀ / N_эл – для бессальниковых и герметичных компрессоров.