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