Χρησιμοποιώντας παλινδρομικούς συμπιεστές
Σε εφαρμογές χαμηλής θερμοκρασίας, χρησιμοποιώντας μηχανισμό εμβολοφόρου για συμπίεση ατμού σε ένα "squash" από χαμηλή πίεση αναρρόφησης, η πίεση συμπύκνωσης είναι αναποτελεσματική. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το συμπιεσμένο αέριο που παραμένει στο ύψος της κάθαρσης στο τέλος της διαδρομής συμπίεσης θα αναδιαμορφωθεί κατά την κατεύθυνση προς τα κάτω και δεν αφήνει αρκετό περιθώριο για την έλξη περισσότερων αερίων αναρρόφησης για την επόμενη στροφή. Επιπλέον, η ευρύτερη διαφορική πίεση συμπίεσης μπορεί να προκαλέσει υπερβολική θερμοκρασία απόρριψης. Για αυτούς τους λόγους, συμπιεστής οι κατασκευαστές θέτουν περιορισμούς στη λειτουργία για ένα βήμα της λειτουργίας, το οποίο εξαρτάται από το ψυκτικό μέσο (συνήθως για 10: 1). Για εφαρμογές χαμηλής θερμοκρασίας, η συμπίεση πρέπει να πραγματοποιείται σε δύο στάδια.
Κατά την περίοδο μεταξύ των δύο σταδίων συμπίεσης, είναι απαραίτητο να ψύξετε το ψυκτικό αέριο για να αποφύγετε την αποτυχία του συμπιεστή. Σε μικρά συστήματα, αυτό μπορεί να γίνει μέσω της εισαγωγής ψυκτικού μέσου που αφήνει πυκνωτή απευθείας στο ψυγείο μεταξύ των σταδίων. Η εναλλακτική λύση είναι η χρήση ψύξης, η οποία παρέχει ψύξη του δια-φάσης αερίου χρησιμοποιώντας μια δεξαμενή ψυκτικού μέσου στην ενδιάμεση πίεση και θερμοκρασία.
Υπάρχουν δύο πρόσθετα πλεονεκτήματα στη χρήση της ψύξης:
- υποβιβάζει το υγρό που συλλέγεται σε χαμηλής θερμοκρασίας εξατμιστές, γεγονός που μειώνει την ποσότητα εργασίας που πρέπει να συμμορφώνεται με συμπιεστές χαμηλού σταδίου.
- πάνω από την θερμοκρασία ψύξης μπορεί να σερβιριστεί με ενδιάμεση ψύξη και συνεπώς ο συμπιεστής υψηλού σταδίου μειώνει μόνο το φορτίο στο μικρό στάδιο των μηχανών.
Υπάρχουν δύο τύποι intercooler.
α) Διασχολούμενοι τύπου ανοιχτού τύπου
Το πιο απλό τύπου δοχείο πίεσης με εξωτερικό ψύκτη (δηλ.
τίποτα μέσα), HP LP ή βαλβίδα επιπλεύσεως αναγνώριση του ψυκτικού υγρού από το συμπυκνωτής. Το καυσαέριο στο πρώτο στάδιο συμπίεσης διοχετεύεται μέσω του υγρού και συνεπώς ψύχεται. Ο δεύτερος (υψηλός) βαθμός συμπιεστή αντλεί το αέριο του με τον μεσογειακό ψύκτη. Αυτός ο τύπος intercooler έχει το πλεονέκτημα ότι όλο το υγρό ψυκτικό μέσο διέρχεται διαμέσου αυτού και, συνεπώς, η υποθερμία, στον ενδιάμεσο ψύκτη στη θερμοκρασία του εξατμιστή. Τα μειονεκτήματα αυτού του τύπου intercooler:
- για συστήματα με ευρύτατα ή ταχέως μεταβαλλόμενα φορτία, το επίπεδο στον ενδιάμεσο ψύκτη μπορεί να είναι δύσκολο να ελεγχθεί.
- το υγρό ψυκτικό ρέει μέσω δύο βαλβίδων επέκτασης για να επιτευχθεί ο εξατμιστής, και τα δύο μεγέθη για ολόκληρο το ρεύμα του ψυκτικού μέσου.
β) ψύκτες κλειστού τύπου
Σε μια ελαφρώς πιο σύνθετη ψύξη συσκευής (κλειστού τύπου), το μεγαλύτερο μέρος του υγρού που ρέει από τον συμπυκνωτή περνά μέσα από το πηνίο που είναι βυθισμένο σε ένα λουτρό υγρού στον ενδιάμεσο ψύκτη του κελύφους. Ένα μικρό μέρος του υγρού που ρέει από τον πυκνωτή αποβάλλεται για να διατηρείται το λουτρό υγρού. Αυτό το λουτρό εξατμίζεται συνεχώς από τη θερμότητα ως εξής:
- ζεστό υγρό υψηλής πίεσης που ρέει μέσα από το πηνίο (υποψυγμένο στη συμβολή του χαμηλού σταδίου).
- το υπερθερμανθέν αέριο από το πρώτο στάδιο συμπίεσης διέρχεται μέσω της δεξαμενής υγρής ψύξης (δηλ. απο-υπερθέρμανση) πριν από την είσοδο σε κυλίνδρους υψηλότερου σταδίου.
Κλειστός τύπος intercooler λιγότερο ευαίσθητος στις αλλαγές στο φορτίο, από τη μονάδα ανοιχτού τύπου. Το υγρό διέρχεται από μία μόνο βαλβίδα εκτόνωσης, οπότε το μεγαλύτερο μέρος της διαφοράς πίεσης μεταξύ συμπυκνωτή και εξατμιστήρα διατίθεται μέσω του εξατμιστή βαλβίδα εκτόνωσης. Στο ανοιχτό πλαίσιο, πληκτρολογήστε επεκτείνεται δύο φορές. πρώτα απ 'όλα, από την πίεση συμπύκνωσης έως την ενδιάμεση πίεση, και, τέλος, από την ενδιάμεση πίεση για την εξάτμιση της πίεσης. Συσκευή κλειστού τύπου, υπερψυγμένα υγρά, συνήθως εντός της προσωρινής θερμοκρασίας κορεσμού 5C. Υγρό φεύγει από την πλευρά του κελύφους του ανοικτού τύπου intercooler, πλούσιο, σε θερμοκρασία ίση με την ενδιάμεση θερμοκρασία κορεσμού.
Οι δύο συνηθέστεροι τύποι συστημάτων δύο σταδίων (ή πολύπλοκων) παρουσιάζονται στα σχήματα 36 και 37. Αυτό το βασικό σύστημα (Εικ. 36) λύνει μόνο το πρόβλημα των ατμών υψηλής θερμοκρασίας με ελάχιστα κεφαλαιουχικά έξοδα. Η ελάχιστη στάθμη της πίεσης συμπύκνωσης πρέπει να διατηρείται. Η πίεση μεταξύ σταδίων ενδέχεται να μην είναι η πιο αποτελεσματική για τη συγκεκριμένη εφαρμογή.
Το σύστημα στο Σχ. 37 παρέχει βελτιωμένη ενεργειακή απόδοση κυρίως υπέρψυξη της συσκευής εξατμίσεως υγρού, συνήθως εντός της θερμοκρασίας κορεσμού 5C ενδιάμεσου σταδίου. Επιπλέον, αυτό το σύστημα παρέχει πλήρη αποφυγή της υπερθέρμανσης του σταδίου χαμηλής απόρριψης. Αυτό επιτρέπει πλευρικά φορτία (δηλ. Υψηλότερη θερμοκρασία, πίεση) σε όλες τις κλίμακες που πρέπει να τροφοδοτούνται στον ενδιάμεσο ψύκτη, τη θερμοκρασία ή επιτρέπουν τα βέλτιστα ενδιάμεσα στάδια που θα χρησιμοποιηθούν. Ωστόσο, οι κεφαλαιουχικές δαπάνες είναι σχετικά υψηλές.
|