压缩机在单位时间内所输出的蒸汽量称之为压缩机的排量。排量是标志压缩机工作能力大小的一个参数,也是计算产冷量的主要参数之一。压缩机的排量是按吸汽状态计算的输出蒸汽容积,它的单位是以米3/时计。
影响压缩机输汽系数的因素有四个方面,下面仅就这几方面作一个浅略的定性分析,以便我们今后在检修装配压缩机时有所注意。
一、余隙容积的影响
前面已经提到,当活塞上移到上止点,排汽终了时,留在余隙容积内的小部分蒸汽是无法排出的。当活塞又复下移时,这小部分蒸汽就要膨胀,吸汽阀并不打开,压缩机也不能马上吸汽。要等这小部分蒸汽膨胀到低于吸汽腔压力,吸汽阀片打开时,压缩机才能开始吸汽。这样,汽缸的一部分工作容积就被余隙容积内残留的蒸汽膨胀所充斥占用,使汽缸实际吸汽容积有所减少。因此,在装配压缩机的活塞时,应使直线余隙控制在适当的范围内,以减少余隙容积对排量的影响。一般压缩机的余隙容积是汽缸工作容积的2-5%。
二、吸排汽阀阻力的影响
压缩机在吸排气时蒸汽就将在管道内流动,于是,在吸排汽通道外就有阻力产生。此外阀片的弹簧力、阀片的自重和阀片动作时的惯性力都对吸排汽产生阻力。阻力的存在势必导致汽缸中的剩余蒸汽必须要膨胀到低于吸汽腔压力时,吸汽阀片才能打开;或是汽缸中的蒸汽必须要压缩到高于排汽腔压力时,排汽阀片才能打开。可见,吸排汽阀的阻力扩大了汽缸内吸排汽压力的差距,而由于余隙容积的影响,就使吸汽量有所减少了。
三、吸入蒸汽被加热的影响
蒸汽在汽缸里受压缩时温度要升高,同时,活塞在汽缸内往复运动,活塞侧面与汽缸壁摩擦而产生热量,这些都使活塞与汽缸壁的温度上升。吸入的低温低压蒸汽流经吸汽腔,吸汽阀并与活塞顶部及汽缸壁相接触,进行着复杂的热交换。低压蒸汽吸热后温度升高而膨胀,使吸汽量相应减少。
四、泄漏的影响
活塞与汽缸壁之间要有适当的间隙才能使活塞在汽缸内往复运动而不致被卡住。为了防止高压蒸汽从间隙中漏向曲轴箱,活塞上部一般都装有活塞环,d它不能完全杜绝泄漏,总有那么一小部分高压蒸汽会从活塞环与缸壁间不密封的缝隙中漏出。此外,由于吸排汽阀关闭不严或关闭滞后也会造成泄漏。这些都会使压缩机的排量减少。
上述四个因素的影响都是促使实际排量低于理论排量,而这四个因素影响的大小又和制冷系统中的蒸发压力和冷凝压力的高低有密切的关系。冷凝压力的升高,·或蒸发压力的降低,都会导致实际排量的减少。譬如:冷凝压力上升,排汽温度随之升高,漏汽量也就增加,而且排汽终了时剩余在余隙容积内的高压蒸汽在膨胀时所占据的汽缸容积也就增大,所以,吸汽量要相应减少;另一方面,若蒸发压力降低,余隙容积内剩留的高压蒸汽要膨胀到比原来蒸发压力更低的压力时,汽缸内方能开始吸汽,这样膨胀过程所占据的汽缸容积就增加,吸汽容积减少了;与此同时,较低蒸发温度的蒸汽与高温汽缸壁间的温差增大,吸热增多,相应的膨胀量也较大,这就进一步促使吸汽量减少。因此,我们应在许可条件范围内尽量降低冷凝压力,提高蒸发压力,以增加实际排量,降低压缩机的功率消耗,提高运行的经济性。
压缩机制造厂往往把其压缩机产品的排汽压力、吸汽压力与输汽系数之间的关系,通过试验绘成曲线,以供计算产冷量之用。图4-4是一些氟利昂压缩机的输汽系数与压力比的关系曲线(排汽压力与吸汽压力的比值称为压力比),曲线的横坐标是压力比,纵坐标是输汽系数入。从曲线图中可以看出,压力比越大,输汽系数越小。