 |
|
Реальный цикл паровой компрессорной холодильной установки нес-
колько отличается от обратного цикла Карно следующим:
Дорогостоящая расширительная машина заменена дешевым, неболь-
Шого размера дросселем, причем дополнительные потери вследствие дрос-
селирования хладагента оказываются практически ничтожными;
Перед подачей влажного пара в компрессор он сепарируется до со-
Стояния сухого насыщенного пара, вследствие чего процесс сжатия происхо-
Дит в области перегретого пара, что приводит к увеличению холодильной
Мощности.
Принципиальная схема паровой компрессорной холодильной установ-
ки и ее цикл изображены на рис. 6.13.
Установка работает следующим образом. Компрессор 1 всасывает из
Рефрижератора 2 пар рабочего тела при давлении его р2 и степени сухости
х2, после чего адиабатно сжимает его (процесс а − b) до давления р1 так, что
Пар становится перегретым с температурой перегрева Тb. Из компрессора пар
Поступает в конденсатор 4, где, охлаждаясь водой, полностью переходит в
жидкость (изобарный процесс b − е − с) при давлении р1 с соответствующей
давлению температурой Tc = Tн,1. После выхода из конденсатора жидкость,
Проходя через дроссельный вентиль 3, подвергается дросселированию.
Процесс дросселирования пара является термодинамически необратимым
Процессом, поэтому на графике изображается условной кривой с – d . При
Этом давление понижается до р2, а сама жидкость переходит в парожидкую
Смесь со степенью сухости x1 при температуре Тн,2. Эта смесь поступает в
Холодильник, где получает теплоту q2 от охлаждаемой среды при постоян-
Ном давлении р2, при этом степень сухости смеси увеличивается от x1 до
х2 = 1. Холодильный коэффициент этой установки определится следующим
образом:
1 2
пх ε q q
q
= − (6.15)
Так как q2 = r(1 _ хd), то увеличение скрытой теплоты парообразования r
повышает теплоту q2 и холодильную мощность. Как видно из рис. 6.13,
Дросселирование, являясь необратимым процессом, несколько уменьшает q2
С учетом роста энтропия при дросселировании. Чем меньше теплоемкость
Хладагента в жидком состоянии, тем меньше изменение энтропии при
Дросселировании и тем больше будет q2. Следовательно, чем больше r и
Меньше ср у хладагента, тем он более совершенен. Преимуществом паровой
Холодильной установки в сравнении с воздушной является более высокий
пх ε и меньшие габариты ее, поскольку большая удельная холодильная
Мощность снижает объемный расход хладагента.
Цикл пароэжекторной холодильной установки. В химической тех-
Нологии часто используют охлажденную воду с температурой 276 _ 283 К,
Которую можно получить либо в абсорбционной, либо в пароэжекторной
Холодильной установке. Эти установки позволяют сэкономить топливно-
Энергетические ресурсы, поскольку они могут использовать вторичные
Энергоресурсы (ВЭР). Пароэжекторная холодильная установка отличается от
Паровой холодильной установки тем, что в ней вместо компрессора приме-
Няется эжектор.