活塞式制冷压缩机的理想工作过程

一、活塞式制冷压缩机的理想工作过程

压缩机的理想工作过程是指如下理想条件下的工作过程:

(1)压缩机没有余隙容积,即压缩机的理论输气量与气缸容积相等,也就是说曲轴旋转一周中吸人的气体容积等于气缸的工作容积;

(2) 吸气与排气过程中没有压力损失;

(3) 吸气与排气过程中无热量传递,即气体与机件间不发生热交换,压缩过程为绝热压缩;

(4) 无漏气损失,即机体内高、低压气体之间不发生窜漏;

(5) 无摩擦损失,即运动机件在工作中没有摩擦,因而没有摩擦能量损失。

由以上条件可以看出:理想工作过程不存在任何容积和能量损失,因而对于给定的压缩机来说,其输气量最大,耗功最小。

二、压缩机理想工作过程的组成

压缩机的理想工作过程在图上是由三个过程组成。

吸气过程当活塞从最左点0(外止点)位置向右移动时,缸内容积增大,压力降低， 于是吸管中压力为pi的气体(制冷剂蒸气)顶开进气阀而进入气缸,直到活塞行程的 最右点1(内止点)为止,这就是吸气过程。

活塞处于0(外止点)时,缸内气体容积为零.吸气过程中缸内气 体压力不变,如图2- 1(b)中的水平线0一1所示。

2.压缩过程

当活塞从点1(内止点)向左回行时,吸气阀关闭,缸内容积逐渐缩小，被吸人缸内的气体受到压缩，其压力因而逐渐升高,直至点2,这就是压缩过程。

因为在理想工作条件下气体与机件 之间不发生热交换,所以此过程为绝热压缩。

3.排气过程

当缸内气体容积减少至V2.压力升高到PZ 时，气体顶开排气阀进人排气管道。活塞继续向左行,缸内气体容积不断减少,但压力不再升高,直至点3,此时缸内气体全部排尽,这就是排 气过程。

在压缩机的理想工L作过程中,由于吸气和排气过程都没有压力损失,所以吸气时气缸内压力等于吸气管内的压力p1,排气时缸内压力等于排气管内的压力P2。

这样,在P- V图上就形成 由0-1-2--3- 0组成的- 一个循环,称之为压缩机的理想工作循环。

应当指出,在上述的一个理想工作循环中，只有压缩过程属于“热力过程”。

吸气过程和排气过程由于气体的状态(压力、比容及温度等)都是没有变化的,而只是气缸中的气量在发生变化， 因此都属于一般的气体流动过程，而不属于“热力过程”。

所以,我们在分析压缩机的工作循环时,不能采用p.v(压力与比容)图,而要采用p -V(压力与容积)图来说明。