Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТОХТ - Ответы к госэкзамену+--.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
645.12 Кб
Скачать

15. Регенеративный цикл

Охлаждение жидкого рабочего вещества перед дроссельным вентилем можно осуществить за счет холодного пара, идущего из испарителя, то есть применить регенерацию.

Холодный пар рабочего вещества, выходящий из испарителя в состоянии ά, направляется в регенеративный теплообменник, где он нагревается (процесс ά – 1) за счет теплого рабочего вещества, выходящего из конденсатора, которое при этом охлаждается (процесс 3 – 4).

В результате регенерации удельная холодопроизводительность увеличивается на величину Δq0 = i6 – i5, но одновременно увеличивается и работа компрессора на Δlk = площадь 1 – 2 – в – ά.

Эффективность этого метода зависит от отношения Δq0/Δlk, то есть от термодинамических свойств рабочего вещества.

Поэтому регенеративный цикл применяется для рабочих веществ с относительно большими потерями, связанными с дросселированием и относительно малыми потерями, связанными с перегревом рабочего вещества. Такими рабочими веществами является большинство хладонов.

Для веществ, имеющих большие относительные потери от перегрева, например аммиака, применяют схему с водоохлаждаемым теплообменником.

Большинство хладонов имеют хорошую растворимость с маслом, поэтому для хладоновых холодильных машин с поршневыми компрессорами перегревание пара перед всасыванием его в компрессор имеет особое значение. При этом происходит более полное отделение масла, вследствие чего энергетические и объемные коэффициенты компрессора улучшаются.

При отсутствии перегрева рабочего вещества перед всасыванием в компрессор попадают капли масла, содержащие растворенное в них рабочее вещество и капли жидкого рабочего вещества. В процессе обратного расширения в компрессоре происходит выделение рабочего вещества из капель масла и уменьшение полезного объема всасывания. Капли жидкого рабочего вещества, уходящие из испарителя, уменьшают холодопроизводительность машины и могут привести к гидравлическому удару, поэтому регенеративный теплообменник является еще и защитой поршневого компрессора холодильной машины от гидроудара.

Кроме того, попадание капель масла и жидкого рабочего вещества способствует значительной интенсификации теплообмена между паром и стенками цилиндра компрессора и приводит к дополнительным потерям.

Таким образом, применение регенерации с перегревом рабочего вещества перед его всасыванием для хладоновых холодильных машин с поршневыми компрессорами объясняется не только термодинамическими, но и эксплуатационными преимуществами.

16. Термодинамические характеристики рабочих веществ.

К термодинамическим характеристикам хладагентов относятся критические параметры Pkp; Tkp; Vkp, температура кипения при атмосферном давлении Tн, температура затвердевания Тз, постоянная Трушона (М rн / Тн, где М – молярная масса кг/моль, rн – удельная теплота парообразования при давлении 0,1 МПа), теплоемкости, энтропия S и энтальпия.

В области насыщенного пара термодинамические свойства определяются зависимостью давления от температуры P = f (t)

Термодинамические характеристики рабочих веществ влияют на температурыне режимы работы холодильных машин, эффективность термодинамических циклов, показатели и характеристики холодильных машин и компрессоров.

Теплофизические свойства рабочих веществ влияют на интенсивность тепломассопереноса в аппаратах холодильных машин, на сопротивление при движении газообразных и жидких хладагентов системе.

Они определяют значения необратимых потерь в процессах тепломассопереноса и транспортировки рабочих веществ и в конечном итоге определяют энергетическую эффективность и конструктивные особенности холодильной машины.

Для тепломассообмена в аппаратах с высокой интенсивностью желательно иметь хладагенты с высокими значениями теплопроводности, плотности, теплоты парообразования и малыми значениями вязкости.

На сопротивление при циркуляции хладагента в системе влияют вязкоть и плотность.

Массовый расход хладагента зависит от теплоты парообразования и уменьшаемая с ее ростом.

Для уменьшения расхода энергии на перекачивание хладагента желательно иметь возможно большие значения теплоты парообразования и наименьшие значения вязкости.

Теплоотдача при кипении и конденсации возрастает (при остальных равных условиях) по мере уменьшения с ростом Ркр при кипении и с понижением Ркр при конденсации.