Soğutucu Akışkan Kompresörlerinde Oluşan Mekanik Kayıpların İrdelenmesi

Abstract

Soğutucu akışkan kompresörlerinde enerji çevrimi üç aşamada gerçekleştirilir. Bunlar sırasıyla elektrik gücünü mekanik harekete çeviren elektrik motoru çevrimi, motordan alınan mekanik gücü piston yüzeyine ileten mekanik çevrim ve piston yüzeyindeki gücü net pV’ye dönüştüren termodinamiksel çevrim. Mekanik çevrim esnasında kompresör yataklarında oluşan kayıplar toplam kompresör kaybının % 30’u civarındadır. Mekanik kayıp miktarının azaltılmasına yönelik çalışmalarda çalışmaların hangi noktada olduğunun anlaşılabilmesi için mekanik kayıp değerinin ölçülebilmesi ve/veya hesaplanabilmesi gerekmektedir. Bu tezde kompresörde oluşan mekanik kaybın incelenebilmesi amacıyla üç ayrı deney sistemi ve bir teorik hesap yöntemi üzerinde çalışılmıştır. Birinci deneysel yöntemde kompresör çevriminin birinci ve üçüncü basamağı olan elektriksel çevrim ve termodinamiksel çevrim (pV) deneylerinin sonuçları kullanılmıştır. Elektrik çevrimi deneylerinde kompresörde kullanılan elektrik motorunun verim değeri bulunmuştur. Bu sayede kranka aktarılan mekanik güç tespit edilmektedir. -pV deneylerinden de kompresörün sıkıştırma işinin ne kadar olduğu tespit edilmiş ve bu iki deney sonucundan mekanik kayıp değerleri bulunmuştur.İkinci deneysel yöntemde elektrik motorunun devrilme karakteristiğinden yararlanılmıştır. Elektrik motorunun kompresör yüksüz durumda iken çekmiş olduğu güç değeri bulunmuştur. Bu değer mekanik kayıp değerine tekabül etmektedir.Üçüncü deneysel çalışmada ataleti belli olan ve gerçeğe yakın şekilde yüklenen kompresörde tahrik kesildikten sonraki hız dağılımından mekanik kaybın tespit edilmesi çalışmaları yapılmıştır.Teorik hesaplarda Adams simülasyon sonuçları ve Pettrof denklemi kullanılarak gerçekleştirilmiş çalışmalar bulunmaktadır.

Compressors used for refrigeration have three step energy conversions. The first of them is the electric motor conversion, which has an electrical input and mechanical output. Second conversion is the mechanical one and it includes the energy transfer from the rotor through the piston. The third conversion is thermodynamically conversion. Mechanical losses in compressor bearings are approximately 30% of the total loss of compressor. For understanding the situation of the studies on degreasing the mechanical loses the loses should be either calculated or measured. In this paper three types of experimental method and one theoretical study have been done. In the first experimental method, the indicator area of the compressor and the electrical efficiency have been measured to reach the mechanical loses value. At this topic the electrical efficiency is being used to find out the mechanical out put of the motor. This mechanical output value is the sum of the pV work and the mechanical losses. For getting the mechanical losses the pV work can be subtract from the mechanical output value. In the second experimental method electric motor running out characterization has been used. At this topic the compressor has been worked without loading to find out mechanical losses. The third experimental system is an in-situ experimental system and compressor has been loaded same with the real conditions. At this system the compressor which inertia of its is being known, is run out and the deceleration is being observed. At the theoretical calculations Petroff equation has been used.