Лекция 13

Лекция 13

Ауалық тоңазытқыш қондырғылардың циклдары

Тоңазытқыш қондырғылар қоршаған орта темпеартурасынан заттарды салқындату пайдаланады. Тоңазытқыш машиналарда жұмыс заты қайтымды процесс жасайды. Жұмсалған жұмыс түзу цикліне қатынасы және салқындатқан затынан жылу алынады.

14.6 сурет- Тоңазытқыш қондырғылардың идеалды циклы (Карноның кері циклы)

Тоңазытқыш қондырғылар қоршаған орта температурасынан заттарды салқындату пайдаланады. Тоңазытқыш машиналарда жұмыс заты қайтымды процесс жасайды, жұмсалған жұмыс түзу цикліне қатынасы және салқындатқан затынан жылу алынады.

Тоңазытқыш қондырғыларда Карно қайтымды циклі идеалды циклі болады. Сонымен осы циклда жұмыс l₀ жұмсалады ал жылу суық денеден жылу денеге ауысады.

Суық денеден әкеткен жылу қатынасы жұмсалған жұмысына тоңазытқыш коэффициенті деп аталады. Тоңазытқыш машинаның экономикалы сипаттамасы болады:

(5)

Берілген температураның аралығы тоңазытқыштың коэффициентінің максималды мәні тоңазытқыш коэффициентінің қайрымды Карно цикліне тең

(6)

Пайдаланған циклді жетілдіру термодинамикалық дәрежесенің қатынасын сипаттайды .

Тоңазындыру үшін ауа және сұйықтарды төмен қайнау температурасымен пайдаланады (аммиак көмірқышқыл, фреондар).

14.7 суретте тоңазытқыш қондырғының желілік сұлбасы

1 – салқындататын бөлме түтіктер арқылы салқындататын ауаның циркуляциясын жасайды;

2 – компрессор ауаны сорады және оны қысады;

3 – салқындатқыш қысқан компрессорда ауа салқындатады;

4 – ұлғайтқыш цилиндр, ауа ұлғаядыда сонымен бірге жұмыс істеп өз температурасын төмендетеді.

Ұлғайтқыш цилиндрдан тоңазытқыш камераға ауаны жібереді, сонда заттардан жылуды алады да, қайтадан компресорға барады.

Бұл цикл қайталанып жүреді.

14.8 суретте Ауаның тоңазытқыш қондырғылардың теоретикалық циклі

1-нүкте компрессорға беретін ауаның күйін сипаттайды; 1-2 – компрессорда адиабаталық қысу процессі; 2 нүкте салқындатқышқа беретін ауаның күйі; 3 – нүкте ұлғайтқыш цилиндрға беретін ауаның күйі; 3-4 – ұлғаюдың адиабаталық процессі; 4 нүкте – тоңазытқыш камераға беретін ауаның күйі; 4-1 – сол камерадағы ауаны қыздыру процессі.

1-2-6-5-1 ауданы компрессормен жұмсалған қысу жұмысты өлшейді, ал 3-6-5-4-3 – ауданы ұлғйтқыш цилиндрдің жұмысы.

4-1 қысығының астында жатқан ауадан салқындатқыш денеден жылу мөлшеріне сәйкес. Сол жылу мөлшері салқындатқыш суға береді, ал аудан 1-2-3-4-1 циклға жұмсаған жұмыс.

1 кг ауаны суықшығарғыш мына формула формуламен белгіленеді (7) (7)

14.9 сурет- Ts-диаграммадағы ауалық тоңазытқыш қондырғының теориялық циклы

мұндағы Т₁ – ауаның температурасы тоңазытқыш камерадан шығатын ауа компрессорға барады; Т₂ – ауаның температурасы тоңазытқыш камераға кіреді;

- тұрақты қысымда ауаның жылусйымдылығының орта массасы

Компрессормен жұмсалған жұмыс

, (8)

мұнда Т₂ – компрессордың қысқан келіп те ауаның температурасы

Ұлғайтқыш цилиндрда алынған жұмыс

, (9)

Т₃ – ұлғайтқыш цилиндрдан алдында ауаның температура

Циклда жұмсалған жұмыс

(10)

Тоңазытқыш коэффициенті

, (11)

Q₀ және q₀ – қондырғының суық өнімі және 1кг ауаның суық өнімі, және .

Тоңазытқыш коэффициенті

(12)

Компрессордың жетегі үшін «теоретикалық қуат» мына формуламен анықталады

(13)

Ауаның кемшілігі тоңазытқыш агенттігі болу кішкентай жылусиымдылығы яғни жылу мөлшері аз. Осы себептерден ауаның тоңазытқыш қондырғылар осы уақытта аз пайдаланады.

5