压缩机热力计算

对以下三种压缩机作热力计算，制冷剂R22.。

1.半封闭活塞式压缩机，中温工况。气缸数i=2，气缸直径D =60mm ，活塞行程S =50mm ，相对余隙容积

c =2.5%，转速n =1440r/min 。

解：循环的p-h 图如图所示， 图上标注了各状态点。 查表可知：t 4=-6.7 ， t 3=48.9 ，t 1=18.3 。 点1、2、3、4的部分参数 见表见下表。

（1）单位质量制冷量

kg kJ kg k h h m /556.158/J )727.261283.420(q 410=-=-=

（2）单位理论功

kg kJ kg kJ h h /726.44/)283.420009.465(12ts =-=-=ω

（3）理论容积输气量

/h m 427.24/h m 06.005.01440212.4712.47q 3322V =⨯⨯⨯⨯==inSD t （4）容积效率 ①容积系数V λ

8873.0]1)6.3978.1893[(0375.01]1)([c -1125

.11

10k V =--=-=m p p λ

式中：c 的经验取值约在1.5%-6%，取平均值c=0.0375；

m 的在氨压缩机的范围是1.10-1.15，取平均值1.125； ②压力系数p λ

96.004.01-10

s 1

s V =-=∆=p p λ

式中:对于氨压缩机，一般 （ ） ，取

=0.04

③温度系数T λ

根据蒸发温度和冷凝温度查表知79.0T =λ ④泄漏系数1λ

一般推荐99.0-97.01=λ，取1λ=0.975

故容积效率V η

6561.0975.079.096.08873.01V =⨯⨯⨯==λλλληT p V （5）实际质量输气量m a q h kg h kg q Vt V ma /2837.243/065876

.0427

.246561.0q 1=⨯==

νη （6）实际制冷量0Φ W q m k 7076.103600

446

.1582837.2433600q 0ma 0=⨯==Φ （7）等熵功率 kW kW q ts ma ts 5177.33600

726

.446629.2823600P =⨯==ω （8）电效率el η

取指示功率η

、机械功率92.0m =η、电动机效率84.0mo =η

则电效率 66.084.092.086.0el =⨯⨯==mo m i ηηηη （9）电功率el P kW kW P l

ts

l 3298.566

.05177

.3P e e ==

=η （19）能效比EER W W W W l /009.2/3298.57076

.10P EER e 0==Φ=

2. 滚动转子式压缩机，高温工况。气缸直径D =0.054m ，气缸高度

L =0.0293m ，转子直径D 2=0.04364m ，

相对余隙容积c =1.2%，转速n =2980 r/min 。

解：解：循环的p-h 图如图所示， 图上标注了各状态点。

查表可知：t 3=54.4 ， t 4=46.1 ，t 1=18.3 。

点1、2、3、4的部分参数见下表

（1）单位质量制冷量

kg kJ kg k h h m /335.158/J )881.257-216.416(q 410==-=

（2）单位理论功

kg kJ kg kJ h h /801.32/)216.416-017.449(12ts ==-=ω

（3）理论容积输气量

/h

m 1621.4m/h 0293.002182.0-027.0π298060)R π60q 32222V =⨯⨯⨯⨯=-=）（（L r n t

（4）容积效率 ①容积系数V λ

9761.0]1)1.6256.2145[(012.01]1)([c -1125

.11

10k V =--=-=κλp p

式中： m 的在氨压缩机的范围是1.10-1.15，取平均值1.125； ②压力系数p

λ

由于滚动转子式压缩机没有吸气阀，通常认为1p =λ

③温度系数T λ

由于压缩比为3.43，82.0-95.0T =λ 取885.0T =λ ④泄漏系数1λ

由于转速为2980 r/min ，92.0-82.01=λ，取1λ=0.87

⑤回流系数h λ

由于其容积变化很小，所以其回流系数h λ=1 故容积效率V η

7515.0187.0885.019761.0h 1V =⨯⨯⨯⨯==λλλλληT p V （5）实际质量输气量m a q h kg h kg q Vt V ma /3829.77/040042

.01621

.47515.0q 1=⨯==

νη （6）实际制冷量0Φ W q m k 403.33600

335

.1583829.773600q 0ma 0=⨯==Φ （7）等熵功率 kW kW q ts ma ts 7051.03600

801

.323829.773600P =⨯==ω （8）电效率el η

根据制冷量和压力比的变化关系图查得 电效率54.0el =η （9）电功率el P kW kW P l

ts

l 3057.154

.07051

.0P e e ==

=η （19）能效比EER W W W W l /6063.2/3057.1403

.3P EER e 0==Φ=