Принципиальная схема и цикл одноступенчатой аммиачной холодильной машины

Принципиальная схема односту­пенчатой аммиачной холодильной машины показана на рис. 2, а, ее теоретический цикл (обратный кру­говой процесс) в і, lg р-диаграм­ме — на рис. 2, б и в s, Г-диаграм­ме — на рис. 2, е.

Принципиальная схема включает лишь основные элементы машины, необходимые для осуществления ее цикла. Вспомогательные элементы (аппараты, арматуру и др.), кото­рые могут играть существенную роль в обеспечении надежного и безопасного функционирования машины, на принципиальных схе­мах обычно не показывают.

Цифрами I, 2, 3 и т. д. на принципиальной схеме и диаграм­мах обозначают так называемые характерные точки, соответствую­щие состоянию хладагента в начале или конце процесса, происходящего в холодильной машине или каком — либо ее элементе.

На рис. 2 точка / соответствует состоянию перегретого пара, всасы­ваемого компрессором. В целях предотвращения «влажного хода» (попадания в цилиндр компрессора частиц жидкости) пар в этой точке должен быть перегрет, т. е. иметь
температуру на 5…10 °С выше тем­пературы насыщенного пара в точ­ке /".

Которую можно определить как разность энтальпий в конце и нача­ле процесса: Так как рост энтальпии пара про­порционален затраченной механи­ческой работе.

Процесс перегрева пара 1"— 1 может происходить внутри испа­рителя, частично во всасывающем трубопроводе и во всасывающей полости самого компрессора. Обыч-

Рассмотрении принципиальных схем и циклов не учитывают. На рис. 2 показано, что точка /" находится «внутри» испарителя.

Процесс сжатия пара 1—2 осу­ществляется в компрессоре — Пар сжимается от давления кипения р0 до давления конденсации рк. Этот процесс считают изоэнтропным (s — const), протекающим без тре­ния между молекулами и без тепло­обмена с окружающей средой,— особый случай адиабатного процес­са.

РИС. 2. Принципиальная схема (а) и цикл на І, fgp-диатрамме (б) и s, Г-дмаграмме (*) одноступенчатой аммиачной холодильной машины: КМ — компрессор; КД — конденсатор; И — испаритель; РВ — регулирующий вентиль

В точке 2 хладагент находится в состоянии сильно перегретого пара при давлении рк. Для Соверше­

Для того — чтобы осуществить процесс конденсации, необходимо сначала понизить температуру пе­регретого тіара до температуры насыщенного пара при данном давлении рк. Процесс охлаждения пара (сбив перегрева) 2—2" может происходить в конденсаторе и ча­стично в нагнетательном трубопро­воде. Точка 2" показана на рис. 2, а «внутри» конденсатора.

Но перегрев в трубопроводе при Ра в насыщенную жидкость, про­исходит при постоянных давлении рк и температуре ґк и сопровожда­ется отдачей теплоты среде, охлаж­дающей конденсатор. Это скрытая или удельная теплота конденсации

Ния процесса сжатия /—2 необхо — „, „ димо затратить работу I в кДж/кг. и/ протекают в конденсаторе Общаи удельная теплота qKJl ь кДж/кг, отводимая в конденсаторе: Переохлажденный жидкий хлад­агент поступает в регулирующий вентиль, где осуществляется про­цесс дросселирования 3—4 (см. те-

Процесс конденсации 2"—3′, т. е. превращения насыщенного па-

Ния ‘2" ‘з’*

После завершения процесса кон­денсации при наличии соответству­ющих условий (необходимой тепло — обменной поверхности) жидкий хладагент может быть здесь же, в конденсаторе, переохлажден (процесс 3’—3) от температуры насыщенной жидкости до более низкой температуры при том же давлении рк.

Так как процессы 2—2", 2"—3

Муі). При этом давление падает от рк до рп, а температура пони­жается от h до t0.

В процессе дросселирования по­лезная работа не совершается, а энергия в виде теплоту переда­ется хладагенту и расходуется на частичное испарение жидкости. По­этому при неизменной энтальпии возрастает его энтропия.

Процесс кипения 4—/" хлад­агента происходит в испарителе при постоянных давлении р0 и темпера­туре и, так же как и процесс конденсации, является одновремен­но изобарическим и изотермиче­ским. В процессах кипения 4—/" и перегрева 1"—/ энтальпия хлад­агента возрастает от до г і. Величину

В кДж/кг называют удельной мас­совой холодопроизводительностью машины.

Для рассмотренного цикла /— 2—3—4—/ холодильный коэффи­циент {см. тему 2)

"о _ ‘|-‘4

T—— ;—— : : і

А удельная теплота, отводимая в конденсаторе, равна сумме удель­ной массовой холодопроизводи — тельности машины и работы сжа­тия:

«кд^О-К Последнее уравнение отражает тепловой баланс холодильной ма­шины,- соответствующий первому закону термодинамики.

Posted in К холодильной технике