Použití pístových kompresorů
V nízkoteplotních aplikacích je použití pístového stroje pro kompresi par v jednom „squashu“ od nízkého sacího tlaku až po kondenzační tlak neúčinné. Je tomu tak proto, že stlačený plyn, který zbývá v mezeře na konci kompresního zdvihu, by se na cestě dolů znovu rozložil a ponechal by malý prostor pro nasávání dalšího sacího plynu pro další kolo. Navíc stlačení širšího diferenčního tlaku může způsobit nadměrnou teplotu výboje. Z těchto důvodů, kompresor výrobci stanovili omezení provozu pro jeden krok operace, který závisí na chladivu (obvykle kolem 10: 1). U nízkoteplotních aplikací musí být komprese provedena ve dvou stupních.
V období mezi dvěma stupni stlačování je nutné chladit plyn-chladivo, aby nedošlo k selhání kompresoru. U malých systémů to lze dosáhnout zavedením kapalného chladiva, které ponechá kondenzátor přímo mezi chladničkou mezi chladničkou a chladničkou. Alternativou je použití chlazení, které zajišťuje chlazení mezifázového plynu pomocí kaluže chladiva při středním tlaku a teplotě.
Při použití chlazení existují dvě další výhody:
- kapalina je podchlazena sbírána v nízkoteplotních odpařovačích, což snižuje množství práce, kterou musí kompresory nízkého stupně splňovat;
- vyšší než teplota chlazení může být podávána s mezichladičem a následně vysokovýkonným kompresorem, jenž snižuje zatížení na malém stupni strojů.
Existují dva typy mezichladiče.
a) Mezichladiče otevřeného typu
Nejjednodušší typ mezichladič-venkovní tlaková nádoba (tj.
nic uvnitř), HP LP nebo Plovákový ventil - rozpoznání kapalného chladiva z kondenzátor. Horký plyn v prvním stupni stlačení prochází tekutinou a tím ochlazuje. Druhý (vysoký) stupeň kompresoru čerpá plyn s mezichladičem. Tento typ chladicího média má tu výhodu, že skrz něj prochází veškeré kapalné chladivo, a tím i hypotermie, do chladicího média na teplotu chladicího média. výparník. Nevýhody tohoto typu mezichladiče:
- u systémů se široce nebo rychle se měnícím zatížením může být obtížné regulovat hladinu v chladiči;
- kapalné chladivo protéká dvěma expanzními ventily k dosažení výparníku, oba velikosti pro celý proud chladiva.
b) Chladiče uzavřeného typu
Při poněkud složitějším chlazení zařízení (uzavřený typ) prochází většina kapaliny proudící z kondenzátoru cívkou ponořenou do lázně kapaliny v mezichladiči skořepiny. Malá část kapaliny proudící z kondenzátoru je vypouštěna, aby se udržovala kapalná lázeň. Tato lázeň je neustále odpařována teplem jako:
- vysokotlaká horká kapalina protékající cívkou (podchlazená do soutoku nízkého stupně);
- Přehřátý plyn z prvního stupně stlačení prochází skrz skupinu kapalinového chlazení (tj. přehřátí) před vstupem do válců vyššího stupně.
Mezichladič uzavřeného typu méně citlivý na změny zatížení než otevřený typ jednotky. Kapalina prochází pouze jedním expanzním ventilem, takže většina rozdílu tlaku mezi kondenzátorem a výparníkem je k dispozici přes výparník expanzní ventil. Do otevřeného pole zadejte dvakrát prodloužení; nejprve od kondenzačního tlaku k mezilehlému tlaku a konečně od středního tlaku pro odpařovací tlak. Zařízení s uzavřeným typem, podchlazené kapaliny, obvykle do 5 ° C mezitímní saturační teplota. Kapalina opouští skořepinu otevřeného mezichladiče, bohatou, při teplotě rovné střední teplotě nasycení.
Dva nejběžnější typy dvoustupňových (nebo složitých) systémů jsou znázorněny na obr. 36 a 37. Tento základní systém (obr. 36) řeší problém vysokoteplotních par s minimálními investičními náklady. Musí být zachována minimální hladina kondenzačního tlaku. Mezistupňový tlak nemusí být pro konkrétní aplikaci nejúčinnější.
Systém na obr. 37 poskytuje zlepšenou energetickou účinnost primárně podchlazení kapaliny je odpařeno aparátem, obvykle v mezibázové saturační teplotě 5C. Kromě toho tento systém zajišťuje úplné přehřátí stupně nízkého výboje. To umožňuje boční zatížení (tj. Vyšší teplotu, tlak) ve všech stupnicích, které se přivádí do mezichladiče, teplota nebo umožňuje optimální mezistupně, které budou použity. Kapitálové výdaje jsou však relativně vysoké.
|