Холодильные парокомпрессорные машины.
В качестве хладагентов в этих установках используют легкокипящие жидкости, которые могут существовать в состоянии влажного насыщенного пара в заданном интервале температур. теплота парообразования хладагентов должна быть наибольшей, что повышает хладопродуктивность установки. К таким жидкостям относят аммиак, фрионы, хлорметил. Эти установки позволяют в обл. насыщенного пара осуществить изотермические отвод и подвод теплоты, отбираемой у охлаждающей среды, и приблизить холодильный цикл к обратному циклу Карно.
Влажный насыщенный пар хладагента всасывается компрессором К’ и адиабатно сжимается (1-2) с затратой удельной внешн. Работы lk. После компрессора сжатый пар поступает в конденсатор К, где при постоянных давлении и температуре за счет отвода охлаждающей средой (вода, воздушная среда), от пара удельной теплоты q1 осуществляется полная конденсация пара (2-3). Для снижения температуры хладагента можно применить расширительную машину и осуществить в ней адиабатное расширение 3-4’ с выполнением удельной внешн. работы lд за счет убыли вн. энергии. Образовавшаяся парожидкостная смесь с низкой темпер. t2 поступает по трубам в испаритель И, установленный в холодильной камере ХК, где находятся охлаждаемые тела, и отбирают у них удельную теплоту q2. За счет этой теплоты происходит дальнейшее испарение жидкой фазы хладагента при постоянных температуре и давлении (процесс 4’-1’) и образовавшийся пар вновь засасывается компрессором К’. Совершенно очевидно, что холодильный коэффициент рассмотренного цикла 1’ 2’ 3’ 4’ 1’ равен холодильному коэф. обратного цикла Карно и зависит только от темпер. насыщения пара при испарении Т1 и темпер. его конденсации Т2. В данном интервале температур обратный цикл Карно обеспечивает мах холодильный коэф., но по техническим причинам при создании холодильных установок вносят ряд изменений. Из-за сложности создания расширительной машины, работающей на влажном паре, и малой получаемой работы ее заменяют регулирующим дроссельным вентилем ДВ или каким либо другим устройством, в котором хладагент после конденсатора дросселируется с понижением давления и температуры (3-4). Поскольку процесс дроссел. является необратимым, на ТS- диаграмме он показан условно штриховой кривой h=const.Необратимость дроссел. Приводит к уменьшению хладопроизводительности установки и снижению холодильного коэф. Таким образом, теоретический цикл реальной паровой компрессорной установки состоит из процессов адиабатного сжатия 1-2, изобарного охлаждения и конденсации 2-2’-3, дросселирования 3-4 и испарения 4-1 паров хладагентов. Эффективность цикла паровой компрессорной установки характеризуется холодильным коэф. ε= 
= 
, где q2 – удельное количество теплоты, отнятой хладагентом от охлажденной среды (для изобарного процесса q2= h1-h4; q1 – удельное количество теплоты, переданной в конденсатор от охлаждающей среды при постоянном давлении.q1= h2-h3. Тогда с учетом того, что при дросселир. h4=h3 ε = 
. Холодильный коэф. цикла с дросселир. пара зависит от температур и от свойств хладагента. Так как h1-h4= r(1-x4), то увеличение удельной теплоты парообразования r повышает удельную хладопроизводительность установки q2 и холодильный коэф. ε. Чем меньше удельная теплоемкость хладагента, тем меньше увеличение удельной энтропии и тем больше q2. Поэтому чем больше удельная теплоемкость парообразования и меньше удельная теплоемкость хладагента, тем эффективнее цикл.
|
|
|
|
|
|
Влажный воздух
В технике часто используются смеси газов с парами, которые при определенных условиях легко конденсируются. Наиболее характерным примером парогазовых смесей является атмосферный воздух, в котором всегда находятся водяные пары. Смесь сухого воздуха с водяным паром наз. влажным воздухом (кроме пара в воздухе могут находиться мельчайшие капельки воды или кристаллики льда – такую смесь наз. туманом). Согласно закону Дальтона давление влажного воздуха, которое равно барометрическому, представляет собой сумму парциальных давлений сухого воздуха и водяного пара т.е. рбар.=рвод.+рпар.. состояние перегретого пара в смеси характеризуется на pv- диаграмме. Смесь сухого воздуха и перегретого пара наз. насыщенным влажным воздухом. Смесь сухого воздуха и сухого насыщенного водяного пара наз. насыщенным влажным воздухом. Температура, до которой необходимо охладить влажный воздух при постоянном давлении, что бы он стал насыщенным, наз. температурой точки росы. Чтобы охарактеризовать паровоздушную смесь, нужно знать ее состав. О составе влажного воздуха судят по его влажности и влагосодержанию. Различают абсолютную и относительную влажность. Абсолютной влажностью воздуха, или массовой концентрацией водяных паров в воздухе наз. количество водяного пара, приходящегося на 1м*3 влажного воздуха, т.е. 
. отношение абсолютной влажности ρп к максимально возможной абсолютной влажности 
, соответствующей температуре tн, характеризует степень насыщения и наз. относительной влажностью воздуха, т.е. φ= 
. Поскольку в процессах с влажным воздухом (подогрев, охлаждение) количество сухого воздуха не меняется, целесообразно все удельные величины относить к 1 кг сухого воздуха. Масса водяного пара приходящегося на 1 кг сухого воздуха, наз. влагодержанием: d= 
. Определение параметров влажного воздуха, исследование процессов с ним значительно упрощается и становятся наглядными, если использовать hd- диаграмму влажного воздуха, предложенную проф.. Рамзиным. Состояние влажного воздуха можно определить по каким –либо двум параметрам(φ и t или рп и t) после чего легко найти h и d. Для этого же состояния можно установить и Т точки росы. Исходными для определения параметров состояния влажного воздуха по hd –диаграмме служат показания сухого и мокрого термометров, каторые в комплекте образуют прибор, наз. психрометром. Основные процессы с влажным воздухом. Hd- диаграмма широко применяется при расчетах процессов, обеспечивающих сушку различных материалов и изделий, кондиционирования воздуха, вентиляцию и отопление. Процесс удаления влаги из материала путем подвода к нему теплоты наз. сушкой.
|
|
|
Дата добавления: 2015-12-19; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!