Влияние характеристик потока чрез клапаны

Для создания потока через клапан или отверстие должна быть разница давлений. В компрессоре снижения давления у всасывающего клапана должно быть достаточно для преодоления массы, инерции и пружин клапана, наряду с внутренним трением жидкости. Давление в цилиндре должно быть меньше, чем во всасывающем трубопроводе, чтобы создать и поддержать поток в цилиндр в течение хода всасывания. Данные отношения указывают, что давление в цилиндре никогда не равно давлению всасывания в течение хода всасывания. Следовательно, цилиндр никогда не заполняется паром полностью, что сокращает коэффициент подачи, массовый расход и производительность системы.

При разнице давлений и потоке жидкости через отверстие скорость в отверстии увеличивается, так как объем потока уменьшается. Данное увеличение необходимо для поддержания почти равного объемного расхода по обе стороны отверстия. При проходе жидкости с высокой скоростью через отверстие поток сокращается до диаметра, который меньше, чем диаметр отверстия. Более высокая скорость и, следовательно, более высокая инерция жидкости вызывает сокращение поперечного сечения потока на выходе из отверстия. Диаметр самого узкого отрезка потока обычно составляет приблизительно 60 % диаметра отверстия. В результате уменьшения диаметра потока объем всасываемого пара в течение хода всасывания меньше. Следовательно, коэффициент подачи, массовый расход и производительность системы также уменьшаются.

Подобное происходит и в клапане нагнетания. Снижения давления у клапана нагнетания должно быть достаточно для преодоления массы, инерции и пружин клапана, а также возникающего трения. У клапана нагнетания также поток уменьшается в диаметре, сокращая интенсивность потока через отверстие. Следовательно, пар в цилиндре необходимо сжать до давления выше, чем в нагнетательном трубопроводе. Это увеличивает давление пара в мертвом объеме, поэтому он расширяется больше, прежде чем всасываемый пар поступит в цилиндр в течение хода всасывания. Все это уменьшает коэффициент подачи, массовый расход и производительность системы.

В отличие от других факторов, которые определяют коэффициент подачи, на уменьшение диаметра потока и разницу давлений по обе стороны клапанов степень сжатия не влияет. Они оба зависят от скорости пара хладагента. При увеличении скорости пара влияние снижения давления и уменьшения диаметра потока также увеличивается. Скорость хладагента через клапаны компрессора зависит от устройства клапанов, хладагента и скорости компрессора. Увеличение скорости компрессора увеличивает рабочий объем поршня. Следовательно, скорость пара, проходящего через клапаны, и его влияние увеличиваются при увеличении скорости вращения компрессора. Это происходит, так как хладагенты - - неидеальные газы. В результате такой теплопередачи пар расширяется больше на входе в цилиндр. Следовательно, меньшая масса пара заполняет цилиндр, сокращая объем пара, поступающего во всасывающий трубопровод. Нагрев цилиндра увеличивается при увеличении степени сжатия, так как работа сжатия и температура нагнетания также увеличиваются. В результате температура стенок цилиндра поднимается так, что увеличивается теплопередача всасываемому пару хладагента.