Учеб-метод пособие хт doc
Термодинамические основы получения холода
жүктеу/скачать 1.38 Mb. Pdf көрінісі
|
| Термодинамические основы получения холода
Получение холода связано с передачей теплоты от менее нагретого тела к более нагретому. Согласно второму закону термодинамики такой переход сам по себе невозможен, т.к. сопровождается уменьшением энтропии системы. На практике получение холода основано на том, что рабочее тело в холодильной машине, так называемый холодильный агент совершает круговой процесс, на который затрачивается работа, обращаемая в теплоту и передаваемая к более нагретому телу. Основным назначением холодильных машин является выработка искусственного холода или отвода теплоты от охлаждаемого тела. При помощи холодильных установок можно понижать температуру различных объектов или в ограниченных объемах поддерживать более низкую температуру по сравнению с окружающей средой. Самыми распространенными и достигшими в конструктивном отношении высокой степени совершенства и экономичности являются поршневые компрессионные холодильные машины, которые получили широкое распространение в пищевой промышленности. Однако эффективность работы таких холодильных машин определяется термодинамическими и физическими свойствами холодильного агента, его количественными характеристиками в рабочих циклах (температуры кипения, конденсации и др.), техническим состоянием компрессора. Установлено, что влияние всех многочисленных факторов на показатели работы машины достаточно точно определяется при испытаниях путем построения характеристики холодильной машины. Наибольший холодильный коэффициент, т.е. наименьшие затраты энергии достигаются, если круговой процесс совершается по обратному циклу Карно. Цикл Карно состоит из двух адиабат и двух изотерм. 25 Функциональная схема такой машины имеет следующий вид: Жидкий холодильный агент кипит в испарителе И при постоянной температуре Т 0 .(процесс 4-1). Образовавшийся пар холодильного агента с небольшим количеством жидкости адиабатически сжимается в компрессоре Км до давления Р (процесс 1-2) и далее поступает в конденсатор Кн, где конденсируется при постоянной температуре Тк, отдавая поглощенную теплоту в окружающую среду. Жидкий холодильный агент адиабатически расширяется в детандере до давления Р 0 (процесс 3-4) с частичным испарением жидкости. Теплота, затраченная на испарение хладагента равная удельной холодопроизводительности изображается площадью (ав14). А площадь (1234) есть удельная работа, затраченная в компрессоре. Площадь (ав23) характеризует количество теплоты, отводимой в конденсаторе. S T q ∆ = 0 0 S T T l K ∆ − = ) ( 0 S T q K ∆ = Для цикла Карно: 0 0 0 Т Т Т l q к − = = ε Рассмотренный цикл ПКХМ практически не удается осуществить, по крайней мере, по двум причинам: выполнение детандера (расширительного цилиндра) достаточно сложно из-за малых его размеров, которые должны соответствовать небольшому объему протекающей через него жидкости; работа, которая может быть получена при адабатном расширении для наиболее распространенных холодильных агентов (фреон 12, аммиак и др.) очень мала, а именно она определяет убыль внутренней энергии, а значит и понижение температуры, кроме того механические потери неминуемые в расширительном цилиндре, поглотят значительную долю этой работы, поэтому в ПКХМ используются не детандеры, а регулирующие вентили, так называемые дроссель вентили, которые просты по устройству и надежны в эксплуатации. жүктеу/скачать 1.38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|