Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Вопрос 2. Цикл воздушной холодильной установки



Вопрос 1. Цикл паровой компрессорной холодильной установки

 

Рассмотрим схему холодильной компрессорной установки, работающей на парах аммиака.

 

1 – компрессор; 2 – конденсатор; 3 – дроссельный вентиль; 4 – охлаждаемое помещение (холодильная камера) (испаритель).

Аммиачный сухой насыщенный или влажный с большой степенью сухости пар сжимается в компрессоре по адиабате 1-2 до состояния перегретого пара в точке 2. Из компрессора пар нагнетается в конденсатор, где полностью превращается в жидкость в процесс 2-3-4. После конденсатора жидкий аммиак проходит через дроссельный вентиль, в котором понижаются его температура и давление. Затем жидкий аммиак с низкой температурой поступает в испаритель, где, получая количество теплоты q2 в процессе 5-1, испаряется и охлаждает жидкость, которая циркулирует в охлаждаемой камере. Процесс дросселирования, как необратимый процесс, изображается на диаграмме условной кривой 4-5.

Удельное количество теплоты q2, получаемое аммиаком от охлаждаемых тел в испарителе, (удельная холодопроизводительность) изображается пл. 75187, т.е. q2= . Удельное количество теплоты q1, отведенное охлаждающей жидкостью в конденсаторе, изображается пл. 643286, т.е. q1= . Удельная работа, затраченная на совершение цикла (удельная работа, затраченная при адиабатном сжатии пара в компрессоре) lц=q1-q2=6421576=1042110= . Равенство пл. 64321576 и 10432110 следует из условия, что в результате дросселирования аммиака энтальпия в точке 5 равна энтальпии в точке 4 .

Холодильный коэффициент компрессорной аммиачной установки

 

.

 

Значения энтальпий в уравнении определяют по is или iр-диаграмме или по таблицам для аммиака. Паровые холодильные установки имеют большое преимущество перед воздушными. Они компактны, дешевы и имеют более высокий холодильный коэффициент.

Вопрос 2. Цикл воздушной холодильной установки

 

 

В воздушных холодильных установках в качестве рабочего тела применяют воздух, являющийся наиболее удобным, безвредным и доступным рабочим телом.

Воздух в процессе 1-2 адиабатно сжимается в компрессоре от давления р1 до р2, в результате чего температура его увеличивается от Т1 до Т2. В теплообменнике 3 в изобарном процессе 2-3 от воздуха во окружающую среду отводится количество теплоты q1 и температура его понижается от Т2 до Т3. После этого сжатый воздух поступает в расширительный цилиндр, или детандер 4, в котором при адиабатном расширении в процессе 3-4 воздух дополнительно охлаждается от температуры Т3 до Т4, равной -60 - -70 0С. Затем холодный воздух направляется для охлаждения камеры, в которой в изобарном процессе 4-1 происходит отвод количества теплоты q2 от охлаждаемых предметов, в результате чего воздух нагревается от Т4 до Т1. Затем воздух снова поступает в компрессор.



Работа, затрачиваемая на осуществление цикла, равна разности удельных количеств теплоты q1 и q2. Считая теплоемкость постоянной, имеем

,

,

.

Тогда холодильный коэффициент цикла

.

Из адиабатных процессов 1-2 и 3-4

= ,

или, по свойствам пропорции, .

Окончательно имеем

,

где Т1 – температура охлаждаемой камеры или температура воздуха, засасываемого в компрессор;

Т2 – температура сжатого воздуха.

Холодильный коэффициент эквивалентного обратного цикла Карно, как видно из T-s диаграммы, равен

,

поскольку Т3 < Т2, то eк > e.

Цикл воздушной холодильной установки является термодинамически несовершенным, а установка малоэкономичной и громоздкой.

 

Вопрос 3. Тепловой насос

По обратному циклу могут работать не только холодильные машины, задачей которых является поддержание температуры охлаждаемого помещения на заданном уровне, но и так называемые тепловые насосы, с помощью которых теплота низкого потенциала, забираемая от окружающей среды с помощью затраченной извне работы, при более высокой температуре отдается внешнему потребителю.

Характеристикой совершенства работы теплового насоса является отношение отданного внешнему потребителю удельного количества теплоты к затраченной на это удельной работе

.

Коэффициент ψ называется обычно или отопительным коэффициентом, или коэффициентом теплоиспользования, или коэффициентом преобразования теплового насоса. Работа теплового насоса в принципе не отличается от работы холодильной установки. Тепловой насос для нужд отопления применяют в тех случаях, когда имеется источник теплоты с низкой температурой (например, вода в различных водоемах; вода, получаемая после охлаждения, гидрогенераторов, и др.), а также источник дешевой работы.



Рассмотрим схему теплового насоса.

 

 

Идеальный цикл теплового насоса аналогичен циклу паровой компрессорной холодильной установки.


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2018 год. Все права принадлежат их авторам!