Контрольні питання

1. Як визначити відносну вологість повітря по і – d діаграмі на основі показників психрометра?

2. Як визначити кількість енергії, необхідної для випарювання одиниці вологи?

3. Як змінюється відносна вологість, вологовміст і парціальний тиск водяної пари при нагріванні вологого повітря?

4. Як визначити кількість повітря, необхідного для випарювання заданої кількості вологи?

5. Як визначити економічність сушильної установки?

Лабораторна робота № 6 розрахунок циклу парової компресорної холодильної установки

Охолодження тіл до температури, меншої за температуру навколишнього середовища, здійснюється за допомогою холодильних установок, в яких за рахунок підведеної роботи теплота передається від холодного джерела до гарячого.

В інтервалі помірних температур охолодження (до –20С) в промисловості і в побуті широко використовуються парові компресорні (парокомпресорні) холодильні установки. Вони компактні, дешеві і, у багатьох випадках, найбільш ефективні в порівнянні з іншими холодильними установками. В цих установках в якості холодильних агентів використовують пари рідин, які при зміні параметрів переходять з газоподібного стану в стан рідини. Найбільш широко застосовуються аміак (NH₃) і різні галогенозаміщені вуглеводні метанового та етанового рядів (фреони): Ф-12 (CF₂Cl₃), Ф-22, (CHF₂Cl), Ф-113 (C₂F₃Cl₃) і Ф-142 (C₂H₃F₂Cl). Характерні властивості фреонів: хімічна стійкість, нетоксичність, відсутність взаємодії з конструкційними матеріалами (при t < 200°C).

Опис установки

Парова фреонова компресорна холодильна установка (рис. 6.1) складається з компресора 1, конденсатора 2, дросельного капіляра 3, випарника 4, рекуперативного теплообмінника 5.

Цикл такої установки з "сухим ходом" компресора і переохолодженням конденсату, зображений у координатах Т – S та lgP – і (рис. 6.2). Логарифмічний масштаб тиску застосовують з метою одержання більш рівномірного розподілу ізобар.

Рис. 6.1. Схема холодильної установки

Рис. 6.2. Цикл холодильного приладу

Порядок виконання роботи

Компресор 1 засмоктує суху насичену або злегка перегріту пару з випарника 4 в умовах здійснення "сухого ходу" і адіабатно стискує її до тиску Р₂ (процес 1 – 2). Підсушування вологої насиченої пари, або її перегрів, здійснюється для зменшення теплообміну між парою холодильного агента і стінками циліндра компресора. З компресора пара надходить у конденсатор (холодильник) 2, де конденсується при постійному тиску Р₂, віддаючи теплоту перегріву і пароутворення навколишньому середовищу (процес 2 – 3 – 4). В конденсаторі 2 і рекуперативному теплообміннику 5 відбувається переохолодження рідкого холодильного агента (процес 4 – 4'). У дросельному капілярі 3 частина рідини перетворюється в пару і тиск зменшується від Р₂ = Р_к до Р₁ (початкового тиску); а температура приймає значення Т₁ (процес 4' – 5). Волога насичена пара надходить у випарник 4, де за рахунок відводу теплоти від охолоджуваного середовища частково або цілком випарюється (процес 5–1). Потім нагрівається в рекуперативному теплообміннику 5 (процес 1 – 1') за рахунок переохолодження рідини в капілярі і надходить у компресор.