Korištenje klipnih kompresora
U primjenama na niskim temperaturama, uporaba klipnog stroja za komprimiranje pare u jednoj "koprivi" od niskog usisnog tlaka do kondenzacijskog tlaka nije učinkovita. To je zbog toga što bi komprimirani plin koji je ostao u klipu na kraju kompresijskog hoda preusmjeren na silazak i ostavio malo prostora za uvlačenje više usisnog plina za sljedeći zavoj. Osim toga, kompresijski širi diferencijalni tlak može uzrokovati prekomjernu temperaturu pražnjenja. Zbog ovih razloga, kompresor proizvođači postavljaju ograničenja za rad u jednom koraku, ovisno o rashladnom sredstvu (obično oko 10: 1). Za primjenu na niskim temperaturama, kompresija se mora izvesti u dva stupnja.
U razdoblju između dva stupnja kompresije potrebno je rashladiti plinsko rashladno sredstvo kako ne bi došlo do kvara kompresora. Na malim sustavima to se može postići uvođenjem tekućeg rashladnog sredstva koji ostavlja kondenzator izravno u hladnjak između stupnjeva. Alternativa je upotreba hlađenja, koja osigurava hlađenje međufaznog plina pomoću bazena rashladnog sredstva u srednjem tlaku i temperaturi.
Dvije su dodatne prednosti upotrebe hlađenja:
- on hladi tekućinu koja se skuplja u isparivačima niske temperature, što smanjuje količinu rada, kompresori na niskom stupnju moraju biti u skladu;
- iznad temperature hlađenja može se opskrbiti interko hlađenjem i, posljedično, kompresorom visokog stupnja samo smanjujući opterećenje na malom stupnju strojeva.
Postoje dvije vrste interkulera.
a) Intercooleri otvorenog tipa
Najjednostavniji tip tlačne posude s unutarnjim hladnjakom (tj.
ništa unutra), HP LP ili plutajući ventil prepoznavanje tekućeg rashladnog sredstva iz kondenzator, Vrući plin u prvoj fazi kompresije propušta se kroz tekućinu i na taj način se hladi. Kompresor drugog (visokog) stupnja dovodi svoj plin interkulerom. Ova vrsta interkulera ima prednost što sve tekuće rashladno sredstvo prolazi kroz nju, te, na taj način, hipotermija, u interkuler, na temperaturu isparivač, Nedostaci ove vrste hladnjaka:
- za sustave sa široko ili brzo mijenjajućim opterećenjima, razina unutar hladnjaka može biti teško kontrolirati;
- tekuće rashladno sredstvo teče kroz dva ekspanzijska ventila radi postizanja isparivača, obje veličine za cijeli tok rashladnog sredstva.
b) Hladnjaci zatvorenog tipa
U malo složenijem rashladnom uređaju (zatvorenog tipa), većina tekućine koja teče iz kondenzatora prolazi kroz zavojnicu uronjenu u kadu s tekućinom u međukoladnici školjke. Mali dio tekućine koja izlazi iz kondenzatora ispušta se kako bi se održavala kupelj tekućine. Ova kupka od vrućine stalno isparava kao:
- vruća tekućina visokog pritiska koja teče kroz zavojnicu (podhlađena do ušća niskog stupnja);
- pregrijani plin iz prvog stupnja kompresije prolazi kroz bazen tekućeg hlađenja (tj. pregrijavanje) prije ulaska u boce višeg stupnja.
Intercooler zatvorenog tipa manje je osjetljiv na promjene opterećenja od jedinice otvorenog tipa. Tekućina prolazi kroz samo jedan ekspanzijski ventil, tako da je većina razlika u tlaku između kondenzatora i isparivača dostupna preko isparivača ekspanzijski ventil, U otvorenom okviru upišite dvaput; prije svega, od kondenzacijskog tlaka do srednjeg tlaka i, naposljetku, od srednjeg tlaka tlaka isparavanja. Uređaj zatvorenog tipa, prehlađena tekućina, obično unutar privremene temperature zasićenja od 5 ° C. Tekućina ostavlja obojenu stranu interkulera otvorenog tipa, bogata, na temperaturi jednakoj intermedijarnoj temperaturi zasićenja.
Dvije najčešće vrste dvostupanjskih (ili složenih) sustava prikazane su na slikama 36 i 37. Ovaj osnovni sustav (sl. 36) rješava samo problem pare visokih temperatura s minimalnim kapitalnim troškovima. Mora se održavati minimalna razina tlaka kondenzacije. Međufazni tlak možda nije najučinkovitiji za određenu primjenu.
Sustav na slici 37 omogućuje poboljšanje energetske učinkovitosti, prvenstveno uređaja za hlađenje tekućine koji se isparava, obično unutar 5C interstage temperature zasićenja. Osim toga, ovaj sustav omogućuje potpuno pregrijavanje stupnja niskog pražnjenja. To omogućava bočnim opterećenjima (tj. Višim temperaturama, tlakom) na svim mjerilima da se dovedu u međuhladnjak, na temperaturu ili omogući optimalne međufazne stupnjeve koji će se koristiti. Kapitalni rashodi, međutim, relativno su visoki.
|