Авторы

Влияние величины внутренней теплообменной поверхности цилиндров поршневых компрессоров с кривошипно-шатунным и линейным приводом на интенсивность теплообменных процессов в ступенях с повышенным отношением давлений

DOI: 10.17586/1606-4313-2022-21-1-11-25
УДК 621.51

Влияние величины внутренней теплообменной поверхности цилиндров поршневых компрессоров с кривошипно-шатунным и линейным приводом на интенсивность теплообменных процессов в ступенях с повышенным отношением давлений

Прилуцкий И.К. , Наумчик И. В., Казимиров А.В., Молодова Ю. И., Татаренко Ю.В.

Ссылка для цитирования: Прилуцкий И.К., Наумчик И.В., Казимиров А.В., Молодова Ю.И., Татаренко Ю.В. Влияние величины внутренней теплообменной поверхности цилиндров поршневых компрессоров с кривошипно-шатунным и линейным приводом на интенсивность теплообменных процессов в ступенях с повышенным отношением давлений // Вестник Международной академии холода. 2022. № 1. С. 11-25. DOI: 10.17586/1606-4313-2022-21-1-11-25

Аннотация
Настоящая работа содержит материалы, полученные на предварительном этапе изучения и совершенствования конструкций малорасходных поршневых компрессоров среднего и высокого давления с традиционным кривошипно-шатунным механизмом движения и мало изученным линейным приводом. Рассматриваемые конструкции предназначены для использования в системах газоснабжения ракетно-космических комплексов, жизнеобеспечения объектов военно-морского флота и в военной авиации. Приведены результаты расчетного анализа рабочих процессов и интегральных параметров ступеней поршневых компрессоров с развитой внутренней теплообменной поверхностью цилиндров. Снижение негативного влияния роста температуры нагнетаемого газа в ступенях предполагается достичь за счет применения ступеней со встроенными в цилиндры охлаждаемыми теплообменными устройствами с развитой теплообменной поверхностью. Расчетный анализ выполнен на базе программы КОМДЕТ-ВКА.

Ключевые слова: поршневой компрессор, тип привода, коэффициент увеличения внутренней поверхности цилиндра, рабочие процессы, динамика пластин клапанов, теплообмен, численный анализ.

Список литературы

1. Дзитоев А.М., Дзитоев М.С., Казимиров А.В., Загорный С.В., Прилуцкий И.К. Системы газоснабжения и вакуумная техника ракетно-космических комплексов. СПб.: ВКАим. А.Ф. Можайского, 2021. 371 с.

2. Li C., Li J., Tang L., Sun J., Zou H., Cai J. Effects of the driving voltage waveform on the performance of vapor compression cycle system driven by the moving coil oil-free linear compressor // International Journal of Refrigeration. 2019. No 108. Р. 200-208.

3. Sun J., Li J., Liu Y., Huang Z., Cai J. A Novel Oil-Free Dual Piston Compressor Driven by a Moving Coil Linear Motor with Capacity Regulation Using R134a // Sustainability. 2021. No 13. 5029. Р. 1-21.

4. Bradshaw C.R., Groll E.A., Garimella S.V. A Comprehensive Model of a Miniature-Scale Linear Compressor for Electronics Cooling // Publications of the Ray W. Herrick Laboratories. 2011. Paper 1. Р. 40.

5. Bradshaw C.R., Groll E.A., Garimella S.V. Linear compressors for electronics cooling: Energy recovery and its benefits //International Journal of Refrigeration. 2013. No 36. Р. 2007-2013.

6. Wei Y., Zuo Z., Jia B., Feng H., Liang K. Influence of piston displacement profiles on the performance of a novel dual piston linear compressor // International Journal of Refrigeration. 2020. No 117. Р. 71-80.

7. Liang K. A review of linear compressors for refrigeration // International Journal of Refrigeration. 2017. No84. Р. 253-273.

8. Патент 2734088 Российская Федерация. Ступень поршневого компрессора с жидкостным охлаждением / Пеньков М.М. и др.; заявитель и патентообладатель ВКА им. А.Ф. Можайского; заявл. 09.12.2019, опубл. 12.10.2020, Бюл. № 29.

9. Пеньков М.М., Прилуцкий И.К., Прилуцкий А. И. Основы расчета и оптимального проектирования поршневых компрессоров и детандеров на унифицированных базах. СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2020. 304 с.

10. Компрессор К2-150. Техническое описание и инструкция по обслуживанию. М.: Техмашэкспорт, 1990. 42 с.

11. Прилуцкий И.К., Прилуцкий А.И., Маковеева А.С., Молодов М.А. Алгоритм создания в программе КОМДЕТ-М рабочих веществ произвольного состава. СПб: Университет ИТМО, 2018. 79 с.

12. Программа «КОМДЕТ» (Инструкция пользователю): методические указания к практическим занятиям по дисциплинам «Машины низкотемпературной техники», «Компрессорные машины», «Расширительные машины» / А.И. Прилуцкий, И.К. Прилуцкий, Д.Н. Иванов и др. СПб.: СПбГУНиПТ, 2009. 16 с.

13. Патент 2593314Российская Федерация, МПК F 04 B 25/00. Многоступенчатый поршневой компрессор с улучшенными тактико-техническими характеристиками / Деньгин В.Г., Громов А.Ю., Ермаков А.В.; № 2014144755/06; заявл. 05.11.2014; опубл. 10.08.2016, Бюл. № 22.

14. Деньгин В.Г., Громов А.Ю., Ермаков А.В. Поршневой компрессорный агрегат с улучшенными виброшумовыми характеристиками для систем жизнеобеспечении объектов Военно-Морского флота // Компрессорная Техника и Пневматика. 2017. № 4. С. 15-21.

15. Громов А.Ю. Разработка поршневых ступеней с линейным приводом для малорасходных компрессорных агрегатов и исследование их рабочих процессов: дис… канд. техн. наук. Казань: 2017. 217 с.

16. Прилуцкий И.К., Казимиров А.В., Молодова Ю.И., Татаренко Ю.В. Прогноз параметров экспериментальной ступени компрессора с линейным приводом и переменным диаметром цилиндра при работе в составе систем электрохимической регенерации воздуха // Вестник Международной академии холода. 2021. № 4. С.18-29. DOI: 10.17586/1606-4313-2021-20-4-18-29

17. Прилуцкий И.К., Наумчик И.В., Молостов А.В., Казимиров А.В., Молодова Ю.И., Татаренко Ю.В., Прилуцкий А.И., Зверев П.О. Влияние масштабного фактора на текущие и интегральные параметры ступени поршневого компрессора с линейным приводом // Компрессорная техника и пневматика. 2020. № 4. С. 34-42.