Схема и цикл с промежуточным охладителем и однократным дросселированием.

 

Рис. 5.5 - Двухступенчатая холодильная машина

 

Двухступенчатая холодильная машина, функциональная схема которой представлена на рисунке 5.5. включает в себя компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, промежуточный охладитель, конденсатор, испаритель и дроссельное устройство. Термодинамический цикл в S-T и h-Р диаграммах показан на том же рисунке.

 

Перегретый пар холодильного агента, выходящий из испарителя, поступает на всасывание в компрессор низкого давления. В компрессоре пар адиабатически сжимается в процессе 1-2 от давления кипения Р_о до промежуточного давления Р_пр. При этом затрачивается работа сжатия l_сн и температура пара повышается до температуры Т₂. После ступени низкого давления сжатый горячий пар направляется в промежуточный охладитель, где охлаждается при постоянном давлении Р_пр в процессе 2-3 за счет теплообмена с внешней охлаждающей средой с отводом теплоты промежуточного охлаждения q_п.о. В качестве охлаждающей среды в охладителе как правило используется тот же источник охлаждения, что и для конденсатора (вода или воздух). Поэтому температура охлажденного пара после промежуточного охладителя близка к температуре конденсации, т.е. Т₃ ≈ Т_к. Далее охлажденный пар всасывается компрессором высокого давления, в котором адиабатически сжимается в процессе 3-4 от промежуточного давления Р_пр до давления конденсации Р_к с затратой работы l_св. Затем сжатый пар поступает в конденсатор, где охлаждается и конденсируется при постоянном давлении в процессе 4-5, отдавая теплоту конденсации q_к внешней охлаждающей среде. Образовавшаяся жидкость из конденсатора направляется к дроссельному устройству и дросселируется в нем при постоянной энтальпии в процессе 5-6 от давления конденсации Р_к до давления кипения Р_о. После дросселирования холодильный агент поступает в испаритель, где жидкость кипит при постоянном давлении Р_о в процессе 6-1′ за счет подвода теплоты q_oот охлаждаемой среды. Пар, образовавшийся при кипении, перегревается в процессе 1′ -1, всасывается компрессором низкого давления и цикл повторяется снова.

Количество теплоты, подведенной к 1 кг холодильного агента в испарителе или удельная холодопроизводительность цикла равна.

 

q_o = h_1′ - h₆,

 

где q_о – удельная холодопроизводительность цикла, Дж/кг;

h₆, h_1′ - энтальпия холодильного агента на входе и выходе из испарителя, Дж/кг.

Количество теплоты, отведенной от 1 кг холодильного агента в конденсаторе или удельная теплота конденсации q_к, Дж/кг рассчитывается по формуле:

 

q_к = h₄ – h₅,

 

где h₄ и h₅ – энтальпия холодильного агента на входе и выходе из конденсатора, Дж/кг.

Удельные работы сжатия в компрессоре низкого давления и в компрессоре высокого давления определяются так:

 

l_сн = h₂ – h_1,

 

l_св = h₄ – h_3,

 

где h₁ и h₂ – энтальпия пара хладагента на входе и выходе их компрессор низкого давления, Дж/кг;

h₃, h₄ – энтальпия пара хладагента на входе и выходе из компрессора высокого давления, Дж/кг.

Особенностью данного цикла является то, что компрессоры низкого и высокого давления имеют одинаковую массовую производительность.

 

G_а = G_ан = G_ав = .

 

Объемный расход в ступенях низкого и высокого давлений рассчитываются так:

 

V_ан = ν _всн • G_ан = ν _всн • G_а,

 

V_ав = ν _всв • G_ав = ν _всв • G_а,

 

где ν _всн, ν _всв – удельный объем пара хладагента на всасывании в ступени низкого и высокого давлений, м³/кг.

 

, примерно в 2÷ 3 раза.

 

Теоретические мощности компрессоров низкого и высокого давлений равны:

 

N_тн = l_сн • G_ан = l_сн • G_а,

 

N_тв = l_св • G_ав = l_св • G_а.

 

Общая потребляемая теоретическая мощность находится как сумма мощностей ступеней низкого и высокого давлений:

 

N_т = N_тн + N_тв = l_сн • G_ан + l_св • G_св = (l_сн + l_св) • G_а.

 

Термодинамическая эффективность цикла оценивается теоретическим холодильным коэффициентом ε _т, который равен отношению холодопроизводительности к теоретической мощности.

 

.

 

Такой цикл в промышленных холодильных машинах практически не применяется из-за низкой термодинамической эффективности и высоких температур нагнетания в ступени высокого давления, так как температура пара после охлаждения в промежуточном охладителе не снижается ниже + (20–30) ^оС.

 

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. XIII. 4.2. Макроцикл тренировки
2. XIII. 4.5. Тренировочный микроцикл
3. А-общий вид; б-принципиальная схема; 1-неоновая лампа; 2- шунтирующее сопротивление; 3-добавочное сопротивление; 4-корпус.
4. А. Анализ динамики показателей деловой активности и финансового цикла.
5. А. Жизненный цикл продукта и его основные стадии. Оценка конкурентоспособности продукта
6. Автоматическая схема переключения шин.
7. Алгоритм интерпретации карты наблюдения менструального цикла
8. Алгоритм линейной структуры и его блок-схема.
9. Анализ жизненного цикла тары и упаковки.
10. Ациклические аэробные упражнения в оздоровительной физической культуре.
11. Б.1 Гуманитарный, социальный и экономический цикл. Базовая часть
12. В чем различие линейной и цикличной моделей времени?