10.3. Расчет и выбор типа компрессора

Для расчета параметров поршневого компрессора должны быть известными следующие параметры:

1) холодопроизводительность компрессора Q_o;

2) тип хладагента (например, хладон 12);

3) температура окружающей среды, при которой планируется работа холодильная машина;

4) температура охлаждения, которую необходимо поддерживать в кузове вагона.

Далее рассчитывается диаметр цилиндров, число цилиндров и линейная скорость их перемещения и по каталогу выбирают тип компрессора.

Для вертикального V-образного компрессора простого дейст­вия рабочую холодопроизводительность (Вт) определяют по формуле:

(9.14)

где λ_раб – коэффициент подачи дает общую оценку потерь действительного компрессора, значение которого приводится в справочной литературе или рассчитывается из выражения см. формулу (9.3);

V_h – объем описываемый поршнями компрессора в течение одного часа (м³/ч),

q_vраб – объемная холодопроизводительность всасываемых паров кДж/м³.

, (9 15)

где V_(Т1) – удельный объем хладагента, при параметрах всасывания (точка 1 для одноступенчатого или точка 3 для двухступенчатого компрессора).

Объем описываемый поршнями вертикального V-образного компрессора простого дейст­вия, подсчитывают из выражения:

(9.16)

где D — диаметр цилиндра, м;

S — ход поршня, м;

n — частота вращения коленчатого вала, об/мин;

z — число цилиндров компрессора.

При расчете диаметра цилиндров компрессора используют следующие соотношения, полученные из практики их эксплуатации:

S/D=1,0-1,6 – для горизонтального компрессора двойного действия;

S/D=0,8-0,9 - для аммиачных вертикальных V-образных компрессоров;

S/D=0,8-0,6 - для хладоновых вертикальных V-образных компрессоров.

Частота вращения вала электродвигателя (n), длина хода поршня (S) и линейная скорость поршня (Vп) связаны соотношением:

(9.17)

Кроме этого, рекомендованы следующие значения скорости движения поршней в зависимости от типа холодильной машины:

Vп = 1,3 – 2,5 м/с – для малых холодильных машин;

Vп = 2,5 – 4,0 м/с – для средних холодильных машин;

Vп = 3,0 – 4,0 м/с – для крупных холодильных машин.

После подстановки (9.15; 9.16 и 9.17) и решая их относительно диаметра поршня Vп получим:

(9.18)

Пример:

Рассчитать основные размеры аммиачного компрессора холодопроизводительностью Qо=102, 340 ст. кВт с объемом, описываемым поршнем, Vh= 255 м³/ч предназначенного использования его в подвижном составе с машинным охлаждением.

Решение:

Исходя из заданных условий работы компрессора (для транспортных средств)принимаем 4-х цилиндровый вертикальный компрессор для которого отношение хода поршня к его диаметру принимаем (S/D = 0,8).

Исходя из заданной холодопроизводительности (Qо=102,340 ст. кВт) принимаем скорость поршня V_п = 1,76 м/с. Далее, используя выражение (9.17) находим:

Sп = 30 V_п = 30 • 1,76 = 52,8 м/с.

После этого рассчитываем:

Диаметр цилиндра

м.

Ход поршня:

м.

Частоту вращения вала:

об/мин