12. Хладоносители. Основные требования к ним. Выбор хн.

Хладоносители – это вещества, с помощью которых теплота от охлаждаемых объектов передается хладагенту.

Основные требования, предъявляемые к ХН:

а) низкая температура замерзания. Она должна быть ниже температуры испарения ХА в испарителе на 5-8 градусов;

б) большая теплоемкость и теплопроводность;

в) малые вязкость и плотность;

г) химическая нейтральность к конструкционным материалам;

д) химическая стойкость и безвредность;

е) невысокая стоимость и доступность.

Практически нет таких ХН, которые бы полностью удовлетворяли указанным требованиям.

Самый доступный ХН – вода. Но так как температура замерзания высока (0 C), то используется вода только в системах кондиционирования воздуха и технологических процессах при положительных температурах.

При отрицательных температурах широко используются водные растворы солей NaCl, CaCl₂ и MgCl₂ – рассолы. Теплофизические свойства рассолов, в том числе и температура замерзания, зависят от концентрации соли в растворе.

13. Принципиальная схема и рабочий цикл с одноступенчатой компрессорной холодильной машины с дросселированием в области влажного пара и всасыванием сухого пара.

Это простейшая холодильная машина. Она составлена из четырех минимально необходимых составных элементов, без которых не может работать ни одна парожидкостная компрессорная холодильная машина.

Схема и рабочий цикл простейшей одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины:

I – компрессор; II – конденсатор; III – дроссель (регулирующий вентиль); IV – испаритель.

Под действием теплоты теплоотдатчика (ХН) q₀ в испарителе (как правило в межтрубном пространстве) кипит хладагент при температуре T₀ давлении P₀. На выходе из испарителя (в т. 1) – сухой насыщенный пар с теми же параметрами. Этот пар поступает в компрессор, где сжимается до давления Р_к – процесс 1-2.

Перегретый пар с параметрами точки 2 нагнетается в конденсатор, где он охлаждается и конденсируется при температуре Т_к, процесс 2-3. Конденсат рабочего тела дросселируется от давления Р_к до давления Р₀, процесс 3-4, который протекает при i=const. В результате дросселирования часть жидкости вскипает. Это так называемые потери дросселирования.

Оставшийся жидкий ХА поступает в испаритель, где он кипит под воздействием теплоты теплоотдатчика (ХН) q₀.

14.Турбокомпрессорная холодильная машина с двумя секциями сжатия и двумя ступенями дросселирования.

Турбокомпрессор – это многоступенчатая машина. Поэтому при тех же степенях повышения давления Р_к/Р₀, когда в ХМ с поршневыми и винтовыми компрессорами применяется одноступенчатое сжатие, турбокомпрессор позволяет реализовать многоступенчатые циклы. Это значительно уменьшает термодинамические потери в цикле. Особенно это важно для фреоновых ХМ, где велики потери от дросселирования.

Р ис. 5.3. Технологическая схема турбокомпрессорной холодильной машины:

I – двухсекционный турбокомпрессор; II – конденсатор; III – поплавковый бак (экономайзер); IV – испаритель; Др₁ – первая ступень дросселирования; Др₂ – вторая ступень дросселирования

Процессы:

1-2 – отсасывание паров ХА из испарителя и первая ступень сжатия в секции низкого давления турбокомпрессора (от Р₀ до Р_пр);

2-3 – промежуточное охлаждение ХА между секциями за счет подмешивания насыщенных паров температурой Т_пр отсасываемых из поплавкового бака (экономайзера);

3-4 – сжатие в секции высокого давления (от Р_пр до Р_к);

4-5 – охлаждение и конденсация ХА в конденсаторе (при Р_к и Т_к);

5-6 – первая ступень дросселирования (от Р_к до Р_пр) в дросселе Др₁;

6-7 и 6-8 – отделение капельной жидкости от паров (сепарация) в поплавковом баке;

8-9 – вторая ступень дросселирования (от Р_пр до Р₀) в дросселе Др₂;

9-1 – испарение (кипение) ХА в испарителе при Р₀ и Т₀.