Главная | Обратная связь

Парокомпрессионная одноступенчатая холодильная действительная машина. Ее цикл.

Они отличаются от идеальных: 1). Сложный по конструкции детандер заменяется простым устройством – дроссельным регулирующим вентилем (дросселем). Протекание процесса в нем необратимое. 2). Добавляется дополнительный теплообменник (переохладитель конденсата). 3) Сжатие ХА компрессором происходит не в области влажного пара, а в области перегретого пара. При этом компрессор засасывает сухие насыщенные, или даже несколько перегретые пары. Работа сжатия теоретически увеличивается, однако практически производительность компрессора существенно выше при сухом ходе для всех ХА. 4) После конденсации паров ХА этот конденсат обычно переохлаждается на (5…10)К по сравнению с температурой конденсации, что несколько увеличивает холодопроизводительность.

Рис. 7.

1–2 – адиабатное сжатие ХА в компрессоре КМ; P_пн­^пв , Т₁­², Dh = -l^p Þ

l_КМ = l^p = h₁ - h₂ (1)

- техническая работа. Реальный процесс обычно проходит по политропе (s₂ < s₁). Формулу для работы компрессора в этом случае обсудим при выполнении лабораторной работы.

2–3 – охлаждение перегретого пара ХА до состояния насыщения и его конденсация 3–4 . P_пв = const , Т²¯₃ = Т₄ = Т_пв = const. q_пв = h₄ - h₂ .

4–5 – переохлаждение конденсата при том же давлении P_пв , q_ОХЛ = h₅ - h₄ .

5–6 – процесс дросселирования: h₅ = h₆ , s₆ > s₅ , P^пв¯_пн , Т⁵¯₆ = Т_пн .

6–7 – испарение ХА при P_пн = const , Т_пн = const . Теплота перегрева паров ХА, процесс 7–1 включается в общий расчет: q_пн = h₁ - h₆ . Это отвод теплоты от ХН. Холодопроизводительность определяется площадью под линией 6–7–1.

Температура Т_ХН ХН, отдающего теплоту q_пн должна быть выше Т_пн . Рекомендуемая средняя разность температур в испарителе DТ_И = Т_ХН - Т_пн = 5° . Холодильный коэффициент действительного цикла:

e = q_пн/l_Ц = (h₁ - h₆)/(h₁ - h₂) .

Если вместо дроссельного вентиля использовать детандер, то процесс протекал бы по линии 5–5^¢ (обратимая адиабата). Это привело бы к увеличению холодопроизводительности на величину, измеряемую площадью прямоугольника s₅–5^¢–6–s₆ . Потеря холодопроизводительности напрямую связана с необратимым переходом работоспособной энергией ХА в тепловую при дросселировании. Обычно доля потерь холодопроизводительности по сравнению со схемой, включающей вместо дросселя расширительный цилиндр невелика.

Расход ХА в цикле m_ХА (кг/с) , находится по заданной холодопроизводительности Q₀ :

m_ХА = Q₀/q_пн .

По значению Q₀ рассчитывается испаритель. По значению величины

Q_пв = q_пвm_ХА

рассчитывается конденсатор. При наличии переохладителя:

Q_ОХЛ = q_ОХЛm_ХА , (q_ОХЛ = h₅ - h₄).

Удельную работу цикла можно рассчитать по диаграмме h–s при s = const как работу идеального адиабатного процесса [см. (1)].

l_Ц = l_КМ = l^p_АД = h₁ - h_2АД .

Далее следует учесть отличие реального процесса общим КПД h_КМ компрессора и рассчитать мощность на валу приводного двигателя компрессора по ранее приведенным формулам.