Alternáló dugattyús kompresszorok


Bár a korábbi csoportosításnál négy különböző kompresszortípust is az alternáló dugattyús kompresszorok közé soroltunk, a gyakorlati életben csak egy van, ami igazán elterjedt: a merülődugattyús kompresszor, ezzel foglalkozunk részletesebben.

A legelterjedtebben alkalmazott kompresszor típusa. A kompresszor hengerében a két holtpont között váltakozva mozgó dugattyú (3.1 1. ábra) ideális esetben a henger (Vh=VL=V) lökettérfogatával azonos térfogatú (psz=po elpárolgási nyomású) hűtőközeget szív be a hengerbe. A dugattyú a (f.h.p.) felső holtpont felé haladva izentropikusan a (pny=pc kondenzációs) nyomásra komprimálja a hűtőközeget, majd ezen a nyomáson teljes mennyiségében kitolja a hengerből.


3.1.2. ábra3.1.3. ábra


 Indikátor diagram psz, pny – elméleti és valóságos kompresszió

A kompresszorban végbemenő valóságos folyamat eltér az ideálistól, ahogy azt a 3.1.4. ábra is mutatja.

3.1.4. ábra. A kompresszorban végbemenő valóságos folyamat

1.) A kitolás ütem végén a Vo károstér tartalma nem kerül kitolásra. A szívólöket kezdeténél először a káros térben található maradék gőz expandál, amíg el nem éri a szívóoldali nyomását és az alá nem csökken, majd a szívószelep nyitása révén megkezdődik a szívási folyamat. A Vk tényleges szállított térfogat, ezért, valamint a meleg hengerfalaknak a hideg beszívott gázra való hatása és a dugattyú és a henger közti tömörtelenségek miatt λ szállítási fokkal kisebb, mint a Vgeo geometriai szállított térfogat.

Az alternáló dugattyús kompresszor Vgeo elméleti szállítóteljesítménye:

Ahol:      Z [m]    a hengerek száma              

                 d [m]     a hengerek belső átmérője               

                L             a dugattyú lökete               

                n [1/min]               a fordulatszám                   

2.) Áramlási ellenállások jönnek létre mind a beszívás és a kitolás során. A szívó- és nyomó csatornákban, az (nyomáskülönbség hatására) automatikusan működő szívó- és a nyomószelepeken keletkező nyomásveszteségek a szelepek és a gőztömeg gyorsításához szükséges többletmunka következtében a hengerben kialakuló szívás alatti nyomás közepes értéke ∆psz-szel alacsonyabb, a kitolás alatt ∆pny-nyel magasabb a szívó-, illetve a nyomócsonkban levőnél.