Холодильная техника
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
м, что часть абсорбента испаряется в кипятильнике и уносится вместе с парами хладагента. Если его не отделить от хладагента до входа в испаритель, то это приведет к повышению температуры в испарителе, или на практике давление в испарителе будет значительно меньше давления насыщения при той температуре, которая должна быть в испарителе. Отделение абсорбента от хладагента частично происходит в сепараторе, который расположен между конденсатором и кипятильником и служит для конденсации абсорбента и возврата его в кипятильник вместе с небольшим количеством сопутствующего хладагента. Механическая работа абсорбционных холодильных установок значительно меньше, чем компрессионных, однако общие затраты энергии значительно выше. Энергия, которая подводится к кипятильнику, много больше той, которая отводится от абсорбера охлаждающей водой. Там, где электроэнергия дорогая, а тепловая энергия и охлаждающая вода дешевы, абсорбционные установки более выгодны, чем компрессионные.
Пароэжекторная холодильная установка. Другой способ получения холода без совершения механической работы состоит в эжекции пара из испарителя. В такой установке хладагентом является вода, поэтому температура в холодильной камере не может быть ниже 0 С. Пароэжекторные установки находят применение в промышленности, там, где имеются пар высокого и среднего давления и дешевая вода для охлаждения. Эти установки используются также на судах, поскольку небольшое число движущихся частей упрощает их обслуживание и ремонт. Паровая компрессорная холодильная установка. В качестве примера рассмотрим паровую компрессионную холодильную установку. Теоретически наиболее выгодный цикл холодильной установки - обратный цикл Карно. Однако из-за конструктивных трудностей в холодильных установках он не используется. К тому же, влияние потерь из-за трения настолько велико, что сводит на нет преимущества цикла Карно. Для получения неглубокого холода наибольшее распространение получили паровые компрессионные установки (рис.3). В качестве рабочего тела в таких установках используют низкокипящие жидкости (аммиак, фреон, пентан и др.).
холодильный хладагент компрессионный
Рис.3. Схема паровой компрессионной холодильной установки (а) и цикл холодильной установки в координатах Т-s (б).
Холодильная установка состоит из холодильной камеры, где должна быть температура ниже температуры окружающей среды, компрессора II, испарителя III, конденсатора IV и регулирующего (дроссельного) вентиля V. Работает установка следующим образом. Компрессор II засасывает из испарителя III при постоянном давлении Р1 = const холодильный агент в виде влажного или сухого пара при давлении выше атмосферного и отрицательной температуре (точка 1) и сжимает его по адиабате 1-2 до более высокого давления Р2. При этом температура агента на диаграмме в точке 2 становится уже положительной и превышает температуру охлаждающей воды, которая в данной установке играет роль окружающей среды. При этих параметрах компрессор выталкивает обычно перегретый пар в конденсатор IV (см.рис. 3), где охлаждающая вода отнимает от него теплоту перегрева и парообразования (на рис.3 б процесс 2-3-4).
Вследствие этого пар при давлении Р2 = const полностью конденсируется (точка 4). Конденсат проходит через вентиль V (см. рис. 3а), в котором он дросселируется до давления Р1 (линия 4-5) и поступает в испаритель III, где испаряется (процесс 5-1 на диаграмме), отнимая теплоту от охлаждаемых тел, и вновь засасывается компрессором II. Цикл повторяется. В установках большой мощности между холодильной камерой I и испарителем III циркулирует рассол, отнимающий в камере I теплоту q2. Эта теплота в испарителе III используется для выпаривания холодильного агента. В установках малой мощности, например в домашних холодильниках, испаритель располагается в самой холодильной камере и надобность в рассоле отпадает. На диаграмме T-s отнимаемой от тел теплоте q2 в холодильной камере соответствует площадь с51а; работе lц, затрачиваемой в компрессоре на сжатие пара, соответствует площадь 12345. Теплота q1 = q2+ lц, которой соответствует площадь са12345с, отдаётся охлаждающей воде или воздуху, как в домашних холодильниках. Термодинамическая эффективность холодильных установок оценивается не термическим к.п.д., как в теплосиловых установках, а холодильным коэффициентом ? (каппа). Под холодильным коэффициентом понимается отношение количества отнятой теплоты q2 к затраченной в цикле работе lц:
? = q2 / lц (2)
Температура в холодильной камере холодильной установки зависит от положения регулирующего вентиля 5 (см.рис.3). Так, при необходимости уменьшить эту температуру вентиль дополнительно прикрывается, в результате чего происходит более глубокое дросселирование (линия 4-5 на рис.3б). Процесс отъёма теплоты при этом пойдёт уже по линии 5 - 1. Экономичность установки ? уменьшается в силу уменьшения величины q2 и увеличения работы, затрачиваемой на привод компрессора (см. уравнение 2).
Литература
1. Теплотехника - Баскаков А.П. 1991г.
. Теплотехника - Крутов В.И. 1986г.
. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция - Тихомиров К.В. 1981г. 57с.
. Теплотехнические измерения и приборы - Преображенский В.П. 1978г.