37. Цикл воздушной хм. Холодильный коэф. И холодопроизводительностть.

Х олодильный коэффициент , - основная характеристика оценки эффективности холодильной машины. Равен отношению теплоты, отведённой в обратном термодинамическом цикле от охлаждаемой системы, к работе, затраченной в этом цикле.

Холодопроизводительность - количество теплоты, отнимаемое от охлаждае­мой среды в единицу времени.

38 Цикл парокомпрессионной хм. Холодильный коэфтю., холодопроизводительностть.

Цикл реальной паровой ком­прессорной холодильной машины: Расширение па­ра в ней осуществляется путем его дросселирования в вентиле (линия 35 на рис. 25.6) при h = соnst,. Дополнительные потери, вызванные наличием дросселя, ока­зываются несущественными (пло­щадь 5345). Перед подачей в комп­рессор хладон полностью испаряет­ся за счет теплоты q₂, отнимаемой от охлаждаемой среды. Процесс сжатия паров хладона происходит в области перегретого пара, благодаря чему компрессор работает в более благоприятных условиях (на сухом, а не на влаж­ном паре).

Х олодильный коэффициент , - основная характеристика оценки эффективности холодильной машины. Равен отношению теплоты, отведённой в обратном термодинамическом цикле от охлаждаемой системы, к работе, затраченной в этом цикле.

Холодопроизводительность - количество теплоты, отнимаемое от охлаждае­мой среды в единицу времени.

39 Принципиальная схема воздушной, парокомпрессионной хм.

Рассмотрим принципиальную схему одноступенчатой паровой компрессионной машины и цикл данной машины в Т – s-диаграмме.

Компрессор – главная часть в ХМ. Поступающий из испарителя 3 пар хладагента сжимается в компрессоре 1 в теоретическом процессе адиабатно (линия 1 – 2) до давления р₁, при котором температур Т₁ сжатых паров хладагента становится выше температуры окружающей среды Т_о.ср. В результате в конденсаторе 5 создаются условия для отвода теплоты от сжатых паров хладагента и их конденсации. Процесс конденсации происходит по изобаре – изотерме (линия 2 - 3). Далее жидкий хладагент проходит через дроссельный вентиль 4, где осуществляется процесс дросселирования от давления р₁ до давления р₂, вследствие чего температура получающегося влажного пара хладагента становится ниже температуры охлаждаемого тела. В процессе дросселирования (линия 3 – 4) энтропия несколько увеличивается, энтальпия хладагента не изменяется, h=idem. В испарителе 3 происходит процесс кипения пара хладагента за счёт отвода теплоты q₂ от охлаждаемой среды. Процесс в испарителе (линия 4 – 1) является изобарно – изотермическим, точка 1 расположена на пограничной линии х=1. Из испарителя сухой пар поступает в компрессор, и цикл повторяется. Сжатие пара хладагента (линия 1 – 2) осуществляется в области перегретого пара, что обеспечивает более эффективную работу компрессора по сравнению с процессом сжатия влажного пара.

40 Схема и принцип работы абсорбционной хм.

А бсорбционные холодильные установки работают с затратой теплоты. Рабочим телом в абсорбционной холодильной ма­шине является раствор двух пол­ностью растворимых друг в друге веществ с резко различными темпе­ратурами кипения. Температура кипения бинарного (двойного) раст­вора при данном давлении зависит от концентрации раствора. Водоаммиачный раствор, например, при концентрации аммиака  = 0 (чи­стая вода) имеет при атмосферном давлении, равном 100 кПа, темпера­туру кипения 99,64°С, а при  = 100% (чистый аммиак) его тем­пература кипения равна —33,4°С. Для промежуточных значений кон­центраций температуры кипения при давлении 100 кПа лежат в ука­занном интервале.

Фазовая диаграмма состояния бинарного раствора изображена на рис. 25.7.

Здесь точки 1 и 2 харак­теризуют температуры кипения чи­стых компонентов. Кривая 1А2 по­казывает состав кипящего жидкого раствора, а верхняя кривая 1В2 — состав равновесного с ним насы­щенного пара.

Если состояние кипящей жидко­сти изображается точкой А на кри­вой 1А2, тогда состояние пара, на­ходящегося с ней в равновесии, ха­рактеризуется точкой В на кривой 1В2, т. е. при кипении раствора концентрации ₁ образуется пар, имеющий по сравнению с исходным раствором более высокую концент­рацию легкокипящего компонента, равную ₂. Из раствора выпарива­ется тот компонент, который при данном давлении имеет меньшую температуру кипения. Процесс вы­паривания является эндотермиче­ским, т. е. протекает с затратой теп­лоты, и, наоборот, процесс погло­щения компонента раствором явля­ется экзотермическим.

Абсорбционная холодильная ус­тановка состоит из следующих эле­ментов (рис. 25.8): испарителя И, конденсатора КД, абсорбера Аб, ки­пятильника КП, насоса Н и дрос­сельных вентилей РВ1 и РВ2.

Основные элементы установки — ки­пятильник с конденсатором и аб­сорбером — предназначены для не­прерывного воспроизводства жид­кости высокой концентрации, посту­пающей затем в испаритель на па­рообразование, и жидкости низкой концентрации, служащей для аб­сорбции (поглощения) концентри­рованного пара.

В кипятильнике при p_к = соnst происходит выпаривание из раство­ра компонента за счет подводимой теплоты q₁ . Пар направляется в конденсатор, где, отдавая теплоту -охлаждающей среде (воде), кон­денсируется также при p_к = соnst. При этом образуется жидкость с высокой концентрацией аммиака. В регулирующем вентиле РВ2 дав­ление этого легкокипящего компо­нента снижается до давления в аб­сорбере (р_а<р_k). С этим давле­нием жидкость поступает в испари­тель и, отбирая теплоту q₂, перехо­дит в пар. Пар направляется в аб­сорбер, где поглощается раствором; выделяющаяся при этом теплота отводится охлаждающей водой. Чтобы не было изменения концент­рации растворов в кипятильнике _к и абсорбере _а (а>к) вследствие выпаривания компонента в первом и поглощения его во втором, часть обогащенного легкокипящим компо­нентом раствора из абсорбера пере­качивается насосом в кипятильник, а из последнего часть обедненного раствора через дроссель РВ1 на­правляется в абсорбер.

Полезным эффектом работы аб­сорбционной установки является теплота q₂, воспринятая в испари­теле. Для получения этого эффекта в установке затрачивается теплота q₁, подводимая в кипятильнике.

Степень эффективности абсорб­ционных машин в отличие от других холодильных установок характери­зуют тепловым коэффициентом _a=q₂/q₁.