Параметры, подлежащие регулированию в холодильной машине

Преувеличение в выборе параметров регулирования холодильной ма­шины усложняет и удорожает холодильную машину и установку в це­лом.

Работа холодильной машины протекает в условиях нестационарно­сти процессов в ее аппаратах. Наличие комплекса элементов холодиль­ной машины определяет интерес к взаимосвязи процессов между со­бой. Иными словами, представляет интерес, в какой мере, например, процессы, протекающие в испарителе и компрессоре, взаимосвязаны.

Холодопроизводительность испарителя выражают соотношением:

QO=k0—F0-(tBK-t0),BT. (14.4)

(14.5)

Холодопроизводительность компрессора выражают соотношением:

О^Х.&.^Вт.

Температуры Рис. 14.3 Самоустановление температуры кипения при различных температурах конденсации (F) I — характеристика компрессора, II — характеристика испарителя

Обе эти характеристики зависят от температуры кипения. Выраже­ния (14.4) и (14.5) могут быть представлены графически (рис. 14.3).

Температура конденсации и температура воздуха охлаждаемого объ­ема приняты постоянными.

Линия (Г) представляет собой характеристики компрессора при раз­личной температуре конденсации tv ty tv причем t3> t2> tv Прямая (II) — характеристика испарителя. Угол наклона а линии (И) опреде­ляется отношением холодопроизводительности испарителя, отнесен­ной к разности температур охлаждаемого объема (tm) и кипения (to):

Tga = — Ян—. (14.6)

T —T

Вк о

Равенство холодопроизводительностей компрессора и испарителя при понижающихся значениях температуры конденсации (t3<t2< t{) Достигается при понижающихся значениях температуры кипения (^ < < To2 < Toi). Точки Af, А2, Ag называют рабочими точками.

Произведение kFo называется «качеством» работы испарителя. Изме­нение величин, входящих в это произведение, вызывает перемещение рабочей точки и меняет режим работы холодильной машины (рис. 14.5).

Так, например, образование инея на поверхности испарителя, что эквивалентно уменьшению площади поверхности испарителя, приво­дит к понижению температуры кипения холодильного агента в испа­рителе.

Понижение температуры Рис. 14.4 Установление равновесной температуры охлаждаемого объема

Понижение температуры Рис. 14.5 Установление равновесной температуры охлаждаемого объема

Тепловой баланс испарителя, компрессора и тепла, проникающего через наружные ограждения QH, Вт, позволяет графическим путем оце­нить равновесную температуру охлаждаемого объема (рис. 14.4). Если из слагаемых теплового баланса охлаждаемого объема принять только то тепло, которое проникает через наружные офаждения то величину теп — лопритока через наружное ограждение можно отобразить выражением:

(14.7)

Гце

Кн — коэффициент теплопередачи наружного ограждения, Вт/(м2 • К);

FH — площадь поверхности ограждения, м2;

Tm, гвк — температуры наружного воздуха и воздуха охлаждаемого объема, °С.

Равенство холодопроизводительностей компрессора, испарителя и охлаждаемого объекта отображено на рис. 14.4,14.5.

Установление соответствия между количеством холодильного аген­та, поступающего в испаритель и в компрессор, определяется регули­рующим вентилем.

При снижении теплопритока (рис. 14.5) в охлаждаемый объем Q^, Вт, равновесие в системе может быть достигнуто посредством уменьше­ния площади поверхности испарителя, что возможно лишь при более низкой температуре кипения 4′ °С. Так как понижение температуры кипения связано с возрастанием энергетических затрат, то целесообраз­но, не понижая температуру кипения, уменьшить холодопроизводи­тельность компрессора.

Одним из путей уменьшения холодопроизводительности компрессо­ра является его периодическая работа. Это эквивалентно замене дан­ного компрессора менее мощным компрессором, но работающим не­прерывно при средней температуре кипения Ta, °С. Характеристика этого компрессора обозначена индексом (Г) (рис. 14.5).

Периодичность работы компрессора характеризуется коэффициен­том рабочего времени Ь. Он представляет собой отношение длитель­ности рабочей части цикла (тр, с) к полному времени цикла (тц, с), включающему в себя длительность работы компрессора и длительность его пребывания в отключенном состоянии (т, с), т. е.

Т т

Или, что эквивалентно,

I-fiL.

А

Регулирование холодопроизводительности компрессора методом остановки и пуска компрессора происходит при неустановившемся со­стоянии, но это не отрицает тенденции к стремлению системы к до­стижению равновесия во всех ее элементах.

Posted in Холодильная техника