Высшее образование
жүктеу/скачать 4.17 Mb. Pdf көрінісі
|
| 0
= i 4’ – i 4 . (13) Удельная массовая холодопроизводительность холодильного агента в этом случае: q 0 = q обр0 - Δq 0 = (i 1 – i 4 ) – (i 4’ – i 4 ) = i 1 – i 4’ . (14) Работа цикла будет больше, чем обратимого: l = l к – l обр + l p = i 2 – i 1 . (15) Холодильный коэффициент цикла ε = q 0 / l = (i 1 – i 4’ ) / (i 2 – i 1 ). (16) Как видно, замена детандера дроссельным вентилем приводит к уменьшению удельной массовой холодопроизводительности холодильного агента, холодильного коэффициента и увеличению работы цикла. В циклах 1—2—3—4 и 1—2—3—4’ влажный пар выходит из испарителя и поступает в компрессор. Это уменьшает производительность компрессора вследствие повышения удельного объема всасываемого пара и падения давления, возникает опасность аварии компрессора в результате гидравлического удара. Чтобы избежать этого, холодильные машины должны работать так, чтобы из испарителя выходил сухой насыщенный или перегретый пар, а в компрессор поступал перегретый пар холодильного агента. Это можно осуществить в цикле 1’— 2’— 3— 4’ со всасыванием в компрессор сухого насыщенного пара. Для сжатия пара обратимым путем необходимо провести два процесса сжатия: адиабатическое 1’ — 2" и изотермическое 2” — 2, для чего требуется два компрессора. Хотя необратимые потери в цикле 1’—2’—3—4’ больше, чем в цикле 1’—2’’—3—4’, так как холодильный агент передает теплоту окружающей среде в процессе 2’— 2 при конечной 15 разности температур, на практике реализуют цикл 1’—2’—3—4’, так как для него достаточно одного компрессора. Удельная массовая холодопроизводительность холодильного агента в обоих циклах одинакова: q 0 = i 1’ – i 4’ . (17) Но количество теплоты, отданной 1 кг холодильного агента в конденсаторе окружающей среде, и работа цикла 1’ —2’— 3—4’ будут больше, чем в цикле 1’—2’’—3--4’, на величину площади 2—2’—2’’. Холодильный коэффициент цикла 1’—2’—3—4’ определяется как ε = (i 1’ – i 4’ ) / (i 2’ – i 1’ ). (18) и будет меньше, чем коэффициент цикла 1’— 2’’ --3—4’. При всасывании в компрессор перегретого пара (цикл 1а — 2а — 3—4’) удельная массовая холодопроизводительность холодильного агента увеличивается, но в большей степени возрастает работа цикла, поэтому необратимые потери увеличиваются. Их можно сократить. Так, необратимые потери, связанные с дросселированием хладагента, могут быть уменьшены его охлаждением перед дросселированием (процесс 3—3') до температуры ниже температуры окружающей среды. Это можно осуществить, например, артезианской водой, температура которой ниже температуры окружающей среды. В таком случае удельная массовая холодо-производительность холодильного агента возрастет на величину i 4 – i 4’’ , а величина работы цикла не изменится. Жидкий холодильный агент перед дросселированием можно охладить также паром, выходящим из испарителя в регенеративном теплообменнике, осуществив цикл, называемый регенеративным. Однако при этом температура всасываемого в компрессор (точка 1а вместо 1’) и нагнетаемого в конденсатор (точка 2а вместо 2') пара повышается, что увеличивает необратимые потери так называемого перегрева. Теоретически выгоднее влажный ход компрессора, так как при этом цикл ближе к идеальному циклу Карно. Однако практически производительность компрессора при влажном ходе всегда и для всех холодильных агентов значительно ниже, чем при сухом ходе, т.е. при всасывании сухих насыщенных паров или несколько перегретых при том же давлении кипения Р о . Отсюда получаем теоретический цикл современной паровой компрессионной машины на S—T-диаграмме в виде 1а — 2а—3’— 4". Сейчас почти во всех холодильных машинах компрессоры работают при сухом ходе. В машинах, работающих на аммиаке, этот режим работы компрессора достигается при помощи специального аппарата — отделителя жидкости либо путем регулирования подачи холодильного агента в испаритель. Отделитель жидкости включается во всасывающую линию холодильной установки между испарителем и компрессором. В хладоновых установках сухой ход компрессора достигается при помощи специальных теплообменников или путем регулирования подачи холодильного агента в испаритель. Эффективность работы машины оценивается ее холодильным коэффициентом и холодопроизводительностью, которые зависят от типа и конструкции установки, вида и свойств холодильного агента, конструкции компрессора, а также условий работы. Под условиями работы холодильной машины подразумевают температуру кипения холодильного агента в испарителе t 0 , температуру конденсации сжатых паров агента в конденсаторе t K , температуру переохлаждения жидкого холодильного агента, поступающего в регулирующий вентиль t п . Чем выше температура кипения t 0 , чем ниже температура конденсации паров t K и температура переохлаждения t п , тем больше холодопроизводительность установки. Однако все эти изменения надо проводить в разумных пределах. Так, например, понижение температуры кипения холодильного агента t 0 в хладоновой компрессионной машине с -15 до 16 - 30 °С не повысит, а понизит ее холодопроизводительность в 2 раза. Это объясняется тем, что с понижением t 0 уменьшаются давление кипения Р о и удельный вес паров, поступающих в компрессор. В результате снижается производительность компрессора. Следовательно, без необходимости не нужно переводить холодильную машину на работу с более низкой температурой кипения. жүктеу/скачать 4.17 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|