Hermetik pistonlu kompresörlerde sürtünme kayıplarının incelenmesi

Abstract

Yeryüzündeki enerji kaynaklarının günden güne azalıyor olması ve bu nedenle enerji maliyetlerinin artması birçok uygulamada insanoğlunu enerji tasarrufuna yöneltmektedir. Soğutma sistemlerinde kullanılan kompresöre ait toplam enerji kaybının % 3û"unu oluşturan sürtünme kaynaklı mekanik kayıpların azaltılması, enerji tasarrufu sağladığı gibi sistemin performansım da olumlu yönde etkilemektedir. Hermetik pistonlu kompresör yataklarında ortaya çıkan sürtünme kayıplarının teorik ve/veya deneysel olarak tespiti, enerji tasarrufunu ve kompresör performansını arttırma yönünde atılması gereken adımların belirlenmesi için son derece büyük önem taşımaktadır. Hermetik pistonlu soğutma kompresörlerinde mekanik kayıplar, sıkıştırma işinin gerçekleştirilebilmesi için gerekli hareketli parçaların yataklanması sırasında ortaya çıkan sürtünme kayıplarıdır. Bu çalışmada, ev tipi buzdolaplarında kullanılan kompresörlere ait mekanik kayıp teorik olarak hesaplanmış ve iki farklı ölçüm metodu kullanılarak deneysel olarak irdelenmiştir. İlk deneysel yöntemde kranka verilen iş, krankın dairesel hareketini sağlayan elektrik motorunun devreden çıkarılması sonrası, krankın yavaşlama ivmesi vasıtasıyla bulunmaktadır. Elektrik motoru tarafından kranka verilen işin ve krankın durana kadar gerçekleştirdiği sıkıştırma işinin belirlenmesi sonucu yataklarda ortaya çıkan sürtünme kayıpları elde edilmektedir. İkinci yöntemde ise elektrik motorunun devrilme karakteristiği kullanılarak, kompresör yüksüz durumda iken motorun çektiği güç değeri bulunmaktadır. Ölçüm yönteminin metodolojisine göre bu değer yataklardaki sürtünme kaybını vermektedir. tik deneysel yöntem ile farklı sıcaklık ve yük değerlerinde ölçümler gerçekleştirilmiş, yüksüz durumda elde edilen mekanik kayıp değeri diğer metot ile bulunan sonuç ile karşılaştırılarak ölçüm yöntemlerinin tutarlılığı tartışılmıştır. Ayrıca, teorik olarak hesaplanan mekanik kayıp değeri, P-V ölçümleri sonucu bulunan değer ve iki farklı metot ile elde edilen değerler ile karşılaştırılmıştır. Deneysel ve teorik olarak elde edilen veriler kullanılarak, krank üzerinde yer alan radyal kaymalı yataklar için sürtünme katsayısının Sommerfeld sabiti ile değişimi belirlenmiştir.Reduction in the energy resources and increase in the cost of energy steer people towards energy savings. The decrease in the friction loss that cause 30% of total energy losses in cooling compressors not only provides energy savings but also improves the performance of the system. Theoretically and/or experimentally determination of frictional loss in the bearings of the hermetic reciprocating compressors has a vital importance for the improvement of the system performance. In hermetic reciprocating cooling compressors, mechanical loss is the frictional loss that appears in the bearings, which arc used for the moving and rotating parts. In this study, the mechanical loss of the compressors that arc used in household refrigerators is calculated theoretically and investigated by two different measurement methods. In the first experimental study, work on shaft is determined by the deceleration of the shaft after the electric motor, which provides circular motion, is inactivated. In the result of procure of the work on shaft and the compression work, the frictional loss of the compressor is obtained. In the second experimental study, by using running out characterization of the electric motor, the input power of the motor is obtained under unloaded conditions. For the measurement methodology of this method, the obtained value gives the frictional loss of the compressor. By the use of first experimental method, frictional loss is measured under different temperature values and loading conditions. The measured frictional loss value by the first method under unloaded conditions is compared with the value obtained by the second method. Therefore, the consistency of the experimental methods is discussed. Furthermore, the theoretical frictional loss value is compared with the values obtained by the P-V measurements and by two different measurement methods. The relationship of the Sommerfeld number and friction coefficient of the radial bearings on the crankshaft is determined by use of experimental and theoretical data.