16) Схема и действительный цикл в p-I диаграмме 2-ух ступенчатой холодильной машины с одноступенчатым винтовым компрессором. Тепловой расчет холодильной машины

Система «экономайзер» применяется в установках с одноступенчатыми винтовыми, двухступенчатыми поршневыми и одноступенчатыми спиральными компрессорами, имеющими промежуточные порты всасывания.

В качестве примера ниже рассматривается двухступенчатая холодильная машина с одноступенчатым винтовым компрессором. Принципиальная схема и действительный цикл на i – р диаграмме с однократным дросселированием приведены на рис. 3.14.

Термодинамические процессы рассматриваемого цикла:

11 – 1 – охлаждение и потеря давления пара хладагента на участке от сечения выхода из испарителя VІ до сечения входа в компрессор І;

1 – 2s и 1 - 2 – теоретическое и действительное сжатие паров хладагента в компрессоре І на первом этапе;

2 – 3 – практически изохорное сжатие и охлаждение паров после их сжатия на первом этапе;

3 – 4s и 3 – 4 – теоретическое и действительное сжатие паров хладагента в компрессоре І на втором этапе;

3 – 4_n – процесс сжатия на втором этапе для маслозаполненного винтового компрессора;

4 – 5 – охлаждение в нагнетательном трубопроводе за счет его теплообмена окружающим воздухом и понижение давления, обусловленного потерями давления при прохождении пара в трубопроводе;

5 – 6 – охлаждение перегретого пара до состояния насыщения, конденсация и переохлаждение его в конденсаторе ІІ;

6 – 7 – понижение давления части жидкого хладагента от давления конденсации р_к до промежуточного давления р_m в дроссельном вентиле ІІІ второй ступени;

6 – 8 – изобарное охлаждение жидкого хладагента в парожидкостном теплообменнике (экономайзере) ІV первой ступени за счет кипения жидкости при температуре Т_m, которая подается через дроссельный вентиль ІІІ;

8 – 10 – охлаждение жидкого холодильного агента в дроссельном вентиле V первой ступени с давления р_к до давления кипения р₀ в испарителе VІ.

17) Проблемы, вызванные появлением новых хладагентов

Хладагенты R12, R502, R11, R113, R114 и R500 являются хлорфторуглеродами (ХФУ) и относятся к категории CFC, разрушающие озоновый слой.

В настоящее время в холодильном торговом оборудовании чаще всего используют хладагенты R12 и R502.

Для вновь разрабатываемых установок предлагается использовать хладагенты категории фторуглеводородов HFC, имеющих ничтожное воздействие на окружающую среду. Среди этих хладагентов сегодня наиболее известны R134a, R404a, R407C и R410A.

Проблемы, возникающие при использовании хладагентов категории HFC в новых установках

В отличие от хладагентов категории СFC (R12, R502…) хладагенты категории HFC не содержат хлора и имеют нулевой потенциал разрушения озона и весьма незначительное влияние на глобальное потепление. Поэтому они должны будут использоваться во вновь разрабатываемых установках.

Однако использование хладагентов категории HFC порождает и следующие проблемы:

• компрессоры должны заправляться чистым минеральным маслом, называемым "эфирным";

• используемый компрессор, ТРВ, фильтр-осушитель, смотровое стекло и теплообменники должны быть предназначены для работы с хладагентами категории для работы с хладагентами категории HFC;

• набор манометров со шлангами должен быть предназначен для работы с хладагентами категории HFC;

• для помывки контура использовать эфирное масло или эфир;

• обязательно обеспечивать электроподогрев картера компрессора во время остановок;

• остановку компрессора производить с реализацией предварительного вакуумированием;

• при оснащении компрессора масляным насосом рекомендуется %устанавливать реле контроля давления масла;

• в связи с отсутствием хлора в хладагентах категории HFC поиск утечек нельзя осуществлять с помощью галогенных ламп.

• Проблемы, возникающие в существующих установках с исчезновением хладагентов категории СFC

• Для продления жизни существующих установок, использующих хладагенты категории СFC, предлагается их заменять смесями хладагентов категории HCFC, обеспечивающими с максимально возможной точностью те же внешние и внутренние параметры установок и требующими минимального объема доработок.

• Преимущество смесей хладагентов категории HCFC

• Основное преимущество смесей HCFC заключается в том, что они совместимы с маслами традиционно используемыми с CFC.

• Недостаток смесей HCFC

• Эти смеси имеют температурный глайд при изменении агрегатного состояния, который для некоторых переходных смесей, заменяющих R12, может превышать 8град. Поэтому заправка или дозаправка установок HCFC должна производиться только в жидкой фазе.