Ciclo de compresión de vapor simple

Líquido para hervir y evaporar: cambie entre el estado líquido y gaseoso a una temperatura, que depende de la presión dentro de su punto de congelación y la temperatura crítica (ver Fig. 2.2). En la ebullición debería obtener el calor latente de evaporación y la condensación en el calor latente se transfiere.

El calor está en estado líquido a bajas temperaturas y presiones, proporcionando el calor latente para que se evapore. El par, luego se comprime automáticamente a alta presión, la temperatura de saturación correspondiente a su calor latente puede rechazarse, por lo que cambia de nuevo a líquido. El ciclo se muestra en la Fig. 2.3. El efecto del enfriamiento del portador de calor en el proceso de evaporación, que es el cambio en la entalpía entre líquido y vapor, dejando РёСЃРїР ° ритель.

Para investigar este proceso más de cerca, los ingenieros de refrigeración usan la entalpía de presión o el gráfico de Ph (Fig. 2.4). Este diagrama es una forma conveniente de describir las fases líquida y gaseosa de la materia. En el eje vertical, presión P, y horizontalmente, h, entalpía. La curva de saturación define el límite de un líquido puro y un gas o vapor puro. La región mostró vapor, vapor líquido sobrecalentado. La región está marcada por líquido, líquido sobreenfriado. A presiones por encima de la curva superior, no hay distinción entre líquido y vapor. Por encima de esta presión, el gas no puede licuarse. Esto se llama presión crítica. En el área debajo de la curva, es decir, una mezcla de líquido y vapor.

Ciclo de compresión de vapor simple se superpone en el gráfico de Ph en la Fig. 2.4. El proceso de evaporación o evaporación del refrigerante es un proceso de presión constante y, por lo tanto, es una línea horizontal. En el proceso de compresión de la energía utilizada para la compresión del vapor se convierte en calor y aumenta su temperatura y entalpía, de modo que al final del estado de compresión del vapor en los gráficos sobrecalentados y fuera de la curva de saturación. Un proceso en el que el calor de compresión aumenta la entalpía de gas llamada compresión adiabática. Antes de que la condensación pueda comenzar, los vapores deben enfriarse. La temperatura de compresión final es casi siempre inferior temperatura de condensación como se muestra, y, por lo tanto, se rechaza una cierta cantidad de calor a temperaturas superiores a la temperatura de condensación. Esto representa una desviación del ciclo ideal. Se presenta el proceso de condensación real de las líneas horizontales dentro de la curva de saturación.

Cuando simple ciclo de compresión de vapor se muestra en el diagrama de temperatura-entropía (Fig. 2.5), las desviaciones del ciclo inverso de Carnot pueden identificarse por los lugares sombreados. El proceso de compresión adiabática continúa más allá del punto donde se alcanza la temperatura de condensación. El triángulo sombreado representa la cantidad adicional de trabajo que se puede evitar si el proceso de compresión cambia a isotérmico (es decir, a temperatura constante) en el momento en que continúa hasta que se alcanza la presión de condensación.

Expansión de la entalpía constante del proceso. Se preparará en forma de una línea vertical en el esquema Ph. No se absorbe ni se rechaza el calor durante la expansión del líquido que simplemente pasa a través de la válvula. Después de reducir la presión en la válvula, debe conducir a una disminución correspondiente en la temperatura de los vapores de líquido para eliminar la energía para el enfriamiento. El volumen de líquido, por lo tanto, aumenta la cantidad de válvula de gas asociado, lo que lleva a su nombre, el válvula de expansión. No se intenta recuperar energía del proceso de ampliación, por ejemplo. con la ayuda de la turbina. Esta es la segunda desviación del ciclo perfecto. El trabajo que podría ser potencialmente restaurado está representado por el rectángulo sombreado en la Fig. 2.5 .....