13. Принципиальная схема паровой холодильной машины.
Компрессионной холодильной машиной называют такую, в которой сжатие паров хладагента производится компрессором. В этой машине циркулирует определенное количество хладагента, который лишь изменяет свое состояние.
Принципиальная схема:
Компрессор предназначен для всасывания и сжатия паров хладагента. Компрессоры бывают двух-, трех- и многоступенчатые.
Конденсаторы на железной дороге воздушные, в промышленности много водяных.Хладагент превращается из газа в жидкость.
Терморегулирующий вентиль предназначен для снижения давления и температуры.
Испаритель предназначен для отбора тепла от окружающей среды. Расположен в грузовом помещении вагона. Хладагент, превратившийся в газ, всасывается компрессором.
Теоретический цикл представляет собой график или процессы, происходящие в холодильной машине, изображенные в координатах Р, I.
В реальных условиях происходит перегрев, возникает трение.
14. Расчет теоретического и действительного цикла паровой холодильной машины.
Построение теоретического цикла сводится к определению параметра хладагента, т.е.
вписыванию в тепловую диаграмму характерных точек цикла и графическому
изображению процессов, протекающих в элементах машины.
Расчет теоретического цикла заключается в определении количества подведенного и
отведенного тепла и к нахождению количества тепла, получаемого в результате сжатия
паров хладагента.
Основными параметрами хладагента являются: давление, температура, удельный объем и
энтальпия.
Объем хладагента зависит от количества хладагента и удельного объема.
15. Многоступенчатое сжатие
Для получения низких температур понижают температуру кипения и давление.
Возможности одноступенчатого сжатия ограничиваются температурой нагнетания. Для уменьшения отношения давления в конденсаторе к давлению в испарителе применяют многоступенчатое сжатие. Применяется в тех местах, где необходимо получать низкую температуру в грузовом помещении.
Удельная холодопроизводительность: qo=i1-i2; l=i4-i1 qn=i5-i9, qk=i4-i5
Тепловой
баланс
Давление
в промежуточном сосуде:
Количество
хладагента:
через
промежуточный сосуд
конденсатор
X - паросодержание.
Низкие температуры в грузовом помещении вагона можно получить непосредственным охлаждением или через охлаждаемый теплоноситель. Различают батарейное охлаждение, воздушное и смешанное.
16. Свойства и характеристика хладагентов.
Хладагент - это рабочее тело холодильных машин, совершающее обратный круговой процесс. Все хладагенты должны обладать специальными требованиями:
- термодинамические (температура кипения, давление в испарителе и конденсаторе, объемная холодопроизводительность, теплота парообразования) - давление должно быть при рабочих условиях выше атмосферного, давление в конденсаторе не должно быть высоким, объемная холодопроизводительность определяет размеры машин, температура замерзания хладагента должна быть ниже температуры кипения;
- физико-химические (плотность, вязкость, высокий коэффициент теплоотдачи, растворимость в смазочном масле) - при малой растворимости меньше масла уходит в маслоотделитель, при большой растворимости меняется температура кипения, но улучшается смазка частей в компрессоре.
Хладагент должен быть химически инертным конструктивным материалом, он не должен быть горючим, он не должен образовывать взрывных смесей, не должен разлагаться при высоких температурах.
Все хладагенты обладают токсичностью. ПДК для аммиака - 20 мг/м3, фреон-12 - 300,фреон-22 - 3000.Аммиак - газ бесцветный с резким запахом, обладает рядом термодинамических и технических преимуществ, но взрывоопасен и ядовит, имеет большую холодопроизводительность, слабо растворяется в масле, интенсивно поглощается водой,утечка легко обнаруживается. Аммиак наиболее доступный и дешевый, температура кипения -70, конденсации - -50, поэтому в малых холодильных установках он не
применяется. Хладон-12 - наиболее безопасный хладагент, не горючий, не взрывоопасен, слаботоксичен, сладковатый запах при наличии в воздухе более 20%, при наличии открытого огня разлагается на фосген и фтористый водород. Газообразный фреон в 4 раза тяжелее воздуха.
Фреон-22 — имеет хорошие термодинамические свойства, не горюч и не взрывоопасен, но более ядовит, используется в установках кондиционирования и низкотемпературных машин.
Теплоноситель - это промежуточное вещество, предназначенное для отвода тепла от охлаждаемых объектов. Различают жидкие и газообразные теплоносители.
Требования к теплоносителям:
- низкая температура замерзания;
- достаточно высокая теплоемкость;
- дешевизна;
- безвредность;
- негорючесть.
Самым лучшим теплоносителем является атмосферный воздух, вода и растворы солей СаС12, NaCl.