 |
|
Холодильный коэффициент рассматриваемой установки находится
следующим образом:
( )
( ) ( ) 1 2 3 2 1 4
2 1 4
1 2
ц
вх ε c T T c T T
C T T
Q q
q
l
q
P p
p
− − −
−
= = − =
Принимая ср1 = ср2 и поделив числитель и знаменатель этой дроби на
(T1 _ T4), получим:
( )/ ( ) 1
ε 1
2 3 1 4
вх − − −
=
⎥⎦ ⎤
⎢⎣ ⎡
T T T T
(6.13)
Из адиабат 1_ 2 и 3 _ 4 следует, что Т2 /Т1 = (р2 / р1)
(γ−1)/γ и T3/T4 =
= (р3 / р4)
(γ−1)/γ. Так как р2 = р3 и р1 = р4 то T2/Т1 = T3/T4, тогда с учетом
свойств пропорции, получим:
4 1
3 2
1 4
2 3
1 /
1 /
Т
Т
Т
Т
Т Т
Т Т
Т Т
Т Т
⋅ =
−
−
− =
−
.
Откуда окончательно имеем:
2 1
вх
ε 1 Т Т
Т
Т
Т = −
−
= , (6.14)
Где Т2 – температура охлаждаемого помещения или температура воздуха,
Засасываемого в компрессор; Т1 – температура сжатого воздуха.
Сравним между собой холодильные коэффициенты цикла воздушной
Установки и обратного цикла Карно, взятых в одном и том же интервале
Предельных температур холодильника и теплоприемника. При изотермичес-
Ких процессах подвода и отвода теплоты в обратном цикле Карно предельная
температура холодильника должна быть равна Т1 , а нагревателя – Т3 (рис.
В), т. е. обратный цикл Карно в координатах Т, s изобразится площадью
1–2'–3–3'–1. Тогда холодильный коэффициент обратного цикла Карно:
3 1
к ε Т Т
Т
= − , а так как Т3 < Т2, то вх ε < к ε , т.е. к.п.д. холодильной
Установки ниже к.п.д. цикла Карно.
Конкретные расчеты показывают низкие величины вх ε , т. е. весьма
Малую эффективность цикла рассматриваемой установки. Кроме того,
Вследствие низкой теплоемкости воздуха теплота q2 также мала, вследствие
Чего необходим большой объем циркулирующего воздуха и установка будет
Громоздкой. Использование воздуха как хладагента перспективно в уста-
Новках с турбокомпрессорами, так как в этом случае большой объем воздуха
Не является препятствием для его использования.
Цикл паровой холодильной установки. Применение в холодильных
Установках вместо воздуха паров низкокипящих жидкостей делает принци-
Пиально возможным осуществление обратного цикла Карно, так как в
Области влажного пара изобары являются одновременно изотермами и, сле-
Довательно, холодильный коэффициент этого цикла будет равен холодиль-
Ному коэффициенту обратного цикла Карно.
В качестве хладагентов паровой холодильной установки используются
Вещества с технически допустимыми давлениями насыщенных паров во всем
Диапазоне температур цикла. Несмотря на дешевизну, доступность и безвред-
Ность, вода в качестве хладагента холодильных установок не применяется,
так как даже в диапазоне ограниченных температур (не ниже 2ｰС) имеет
Такое низкое давление насыщения, которое обычная холодильная установка
Рис. 6.13. Схема паровой компрессорной установки (а)
И ее графический цикл T – s (б)
Обеспечить не может. Применяемые раньше в качестве хладагентов углеки-
Слота и хлористый метил в настоящее время вытеснены фреонами _
Фторхлорпроизводными углеводородами типа СmНnFхС1y. Низкие темпера-
Туры затвердевания, хорошая смачиваемость металлов, низкие температуры в
Конце сжатия и широкий диапазон температур применения _ все это
Является большим достоинством фреонов. Наряду с фреонами для
Температур кипения ниже 208 К применяют аммиак.