Теоретические основы теплотехники - 76 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

откуда следует вывод: эффективность воздушной холодильной машины тем выше, чем ближе процессы
в компрессоре и детандере к изотермическим (при Т
2
= Т
1
ε → ∞).
Количество тепла, забираемого из охлаждаемого помещения за цикл одним кг воздуха называют
удельной хладопроизводительностью, численно она равна величине q
1
. Если в машине циркулирует m
килограмм воздуха и она совершает z циклов в секунду, то полная хладопроизводительность (в Дж/с)
будет
Q = q
1
mz.
Мощность (в кВт), необходимая для работы воздушной холодильной машины, найдется с учетом
величины ε
N = Q / (1000⋅ε).
1.7.8 Цикл парокомпрессорной холодильной машины
В
парокомперссорных холодильных установках в качестве рабочего тела ис-
пользуют хладоагенты, имеющие при сравнительно невысоких давлениях
достаточно низкую температуру кипения и значительный положительный
дроссель-эффект. В основном это фторхлорпроизводные углеводородов
(фреоны, хладоны), аммиак, углекислота, хлористый метил. Принципиальная
схема такой установки приведена на рис. 1.84.
Работа холодильной машины осуществляется следующим образом. В
компрессоре 4 насыщенный или перегретый пар хладоносителя сжимается от
давления р
1
до давления р
2
. Процесс сжатия близок к адиабатному, поэтому
температура пара в результате сжатия увеличивается от t
1
до t
2
, превышающей температуру окружаю-
щей среды. Сжатый и нагретый пар по трубке 3 направляется в специальный теплообменник (его назы-
вают конденсатором 2), где при р = const от него отводится тепло в окружающую среду. При этом пар
сначала охлаждается до температуры насыщения t
н
при давлении р
2
, затем конденсируется, и далее пе-
реохлаждается до температуры t
3
< t
н
. Далее жидкость направляется в дроссельное устройство 1 (отре-
зок капиллярной трубки, дроссельный вентиль или дроссельная шайба), проходя через которое жид-
кость дросселируется до давления р
1
. При дросселировании происходит частичное испарение хладоа-
гента, температура его резко понижается до t
4
и образовавшийся очень влажный пар (x = 0,2) направля-
ется в другой теплообменник 6, расположенный в охлаждаемом помещении 7. Здесь при р = const про-
исходит выкипание оставшейся жидкости (потому-то этот теплообменник называют испарителем), при-
чем теплота, необходимая для испарения, забирается из охлаждаемого помещения. Образовавшийся на-
сыщенный (или даже немного перегретый) пар при давлении р
1
и температуре t
1
засасывается в ци-
линдр компрессора, снова сжимается и описанный цикл повторяется.
На рис. 1.85 приведена h–s диаграмма цикла. Здесь 1–2 – процесс сжатия пара в компрессоре; 2–3 –
охлаждение перегретого пара до температуры насыщения; 3–4 – конденсация пара; 4–5 – переохлажде-
ние жидкости до t
5
< t
н
; 5–6 – дросселирование рабочего тела (при этом, как доказано ранее, h
6
= h
5
); 6–1
– испарение оставшейся жидкости в испарителе. При всасывании пара в цилиндр компрессора парамет-
ры его (p, t, h, s) практически не меняются, и этот процесс отображается точкой 1.
Поскольку процессы подвода и отвода тепла идут при p = const, количества подведенного q
1
и отве-
денного q
2
тепла определяются соответствующими разницами энтальпий
q
1
= h
1
– h
6
, q
2
= h
2
– h
5
= h
2
– h
6
.
Работа за цикл, как известно, равна
l
ц
= q
ц
= q
1
– q
2
= (h
1
– h
6
) – (h
2
– h
6
) = h
1
– h
2
,
и тогда холодильный коэффициент будет
21
51
hh
hh
−
−
=ε
.
q
1
q
2
1
2
3
4
5
6
7

Страницы