Повышение эффективности регулирования производительности и геометрической степени сжатия холодильных винтовых компрессоров с помощью внутренних устройств

• Автор: Зимков, Артур Анатольевич
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 129 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ХОЛОДИЛЬНЫХ ВИНТОВЫХ КОМПРЕССОРОВ
1 Л. История развития холодильных винтовых компрессоров
1.2. Анализ работ по исследованию регуляторов производительности и
геометрической степени сжатия
1.3. Анализ работ по исследованию методов расчета рабочих процессов винтовых компрессоров
Глава 2. РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ХОЛОДИЛЬНОГО ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА
2 Л. Характер рабочего процесса холодильного винтового компрессора
2.2 Экспериментальное исследование маслозаполненного винтового компрессора с различными регуляторами производительности
2.3 Геометрические зависимости для определения массообмена между парными полостями винтового компрессора
2.4. Расчет параметров состояния пара хладагента в элементарном рабочем процессе сжатия в ВКМ
2.5. Коэффициент подачи холодильного маслозаполненного винтового компрессора
2.6. Расчет процесса сжатия маслозаполненного холодильного винтового компрессора
2.7. Расчет термодинамических и теплофизических свойств хладагента и масла

Глава 3. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ РАБОТЫ ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА В ПРОЦЕССЕ НАГНЕТАНИЯ И ПЕРЕПУСКА ПАРА НА ВСАСЫВАНИЕ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
3.1. Определение площади торцевой части окна нагнетания со стороны ведущего винта
3.2. Определение площади торцевой части окна нагнетания со стороны ведомого винта
3.3. Определение площади цилиндрической части окна нагнетания.
3.4. Площади окна нагнетания винтовых компрессоров с различными профилями винтов
3.5. Влияние геометрии винтов компрессора на процесс выталкивания и перепуска пара на всасывание
Глава 4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ ХОЛОДИЛЬНОГО ВИНТОВОГО КОМПРЕССОРА
4.1. Предлагаемая схема регулятора производительности и геометрической степени сжатия
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
р- давление;
Т - абсолютная температура; t - температура в °С, время; v - удельный объем; р- плотность;
Дt - разность температур; i- энтальпия;
и - удельная внутренняя энергия;
R - газовая постоянная;
Ср, С,. - изобарная и изохорная теплоемкость;
Q - количество теплоты;
L - работа;
G - масса рабочего вещества;
<20 - холодопроизводительность; е - холодильный коэффициент; п - частота вращения;
<р{ - угол поворота ведущего винта; р - коэффициент расхода;
£ - коэффициент сопротивления;
W - объем полости винта;
Я - коэффициент подачи;
F - площадь;
D - диаметр;
<5 - высота щели;
/ - длина щели;
rjsi, T)se - изоэнтропный внутренний и изоэнтропный эффективный коэффициент полезного действия;
Н - ход винта; с - число зубьев винта;
К, - относительная длина винтов;
fn-> fin ' площадь впадины между зубьями в торцевой плоскости ведущего и ведомого винтов;
1в - длина винтов;
ти - угол закрутки ведущего винта;
г, ,а - предельный угол закрутки ведущего винта;
Л,. R2 - радиусы внешних окружностей винтов;
R]h , R2h - радиусы начальных окружностей винтов;

Окно нагнетания

"Г 1 1 1 1 1 1 1 1 1 [ ч
1 1 и- Промежуточный порт
Рис. 1.21. Схема регулятора из двух золотников с дозарядкой паром
В работе [44] также рассмотрены различные варианты регулирования производительности и геометрической степени сжатия ВКМ. Приведен анализ конструктивных схем регуляторов, но отсутствуют методы определения наиболее эффективных законов регулирования.
В работах [33, 38, 39] автор проводит анализ схем регулирования производительности и геометрической степени сжатия в ВКМ.
Таким образом, в литературных источниках отсутствует рассмотрение регуляторов производительности и геометрической степени сжатия, учитывающие особенности их конструкции, а также влияния температурных перепадов в теплообменных аппаратах холодильной машины.
1.3. Анализ работ по методам расчета рабочих процессов
винтовых компрессоров
В монографии [69] была разработана теория расчета и проектирования винтовых компрессоров. В работе рассматривается теория зацепления, метод расчета геометрии винтов, термодинамика основных процессов происходящих в компрессоре, а также расчет сил и моментов, действующих па винты.
Важным фактором при расчете рабочего процесса в ВКМ является определение протечек между профильными поверхностями, корпусом.
Наиболее известными работами по определению расхода газа через щели являются работы Секуновой О.Н. [71], Зальцмана Ф. и Фрави П. [96], Авторы исследовали движение воздуха и водяного пара в плоских или колцевых каналах, это делает невозможным применение полученных результатов для расчета протечек через щели в ВКМ.
В работах [16, 17] представлен анализ процесса всасывания ВКМ, методика расчета коэффициента подачи и коэффициентов, учитывающих такие потери на всасывании, как потери связанные с утечками хладагента, подогревом рабочего вещества от более теплых деталей компрессора и потерями давления в конце процесса всасывания. По приведенной методике коэффициент подачи Я определяется по формуле