Rashladni sustavi. Rashladni sustavi za kompresiju pare

U praktičnim primjenama kompresija pare sustav hlađenja su najčešće korišteni rashladni sustavi, a svaki sustav radi kompresor, Kompresija pare u bazi ciklus hlađenja kao što je prikazano na slici 3.28, četiri glavna toplinska procesa su sljedeća:

Isparavanje
Kompresija,
Kondenzacija i
Proširenje.

Isparavanje
Za razliku od smrzavanja i taljenja, isparavanje i kondenzacija nastaju u gotovo bilo kojoj kombinaciji temperature i tlaka. Isparavanje je molekula za izlaz plina s površine tekućine provodi se apsorpcijom velike količine topline, bez ikakvih promjena temperature. Tekućine (npr. Rashladna sredstva) isparavaju na svim temperaturama, pri visokim temperaturama dolazi do pojačanog isparavanja. Tlak isparenog plina naziva se tlak pare. Kako temperatura tekućine raste, dolazi do velikog gubitka tekućine s površine, što povećava tlak pare. U isparivač rashladnim sustavom, niskotlačna hladna para rashladnog sredstva dovodi se u dodir s medijem ili tvarima za hlađenje (tj. radijatorom), apsorbira toplinu i, prema tome, djeluje na principe stvaranja niskog tlaka zasićenih para.

kompresija
S osovinom kompresora povećava se pritisak pare rashladnog sredstva dobivene iz isparivač, Uz to toplina može igrati ulogu u povećanju pritiska. Povećanje tlaka plina podiže temperaturu ključanja i kondenzacije. Kad je plinovito rashladno sredstvo prilično kratko, njegova vrelište je veća od temperature rashladnog sredstva.

Kondenzacija
Je li postupak pretvaranja para tekućine ekstrahiranjem topline. Na kondenzator se primjenjuje visokotlačni rashladni plin koji prenosi toplinsku energiju apsorbiranu isparivačem i radnu energiju kompresora. Temperatura kondenzacije rashladnog sredstva nešto je viša od radijatora i, zbog toga, prijenos topline kondenzacije visokog tlaka pare rashladnog sredstva visokog tlaka zasićene tekućine. Kako se izvor topline hladi pomoću toplinske pumpe, hladnjak. Umjesto korištenja kondenzatora za ispuštanje topline u paru rashladnog sredstva može se emitirati, ali ova metoda je neprikladna. Kondenzacija rashladnog plina ponovo se koristi na početku sljedećeg ciklusa. U nekim je praktičnim primjenama poželjno da kondenzator rashlađuje se rashladnim sredstvom dalje, ispod temperature kondenzacije. To se naziva hipotermija, koja se obično opaža u kondenzator da se smanji treperenje tijekom rashladnog sredstva u uređaju za gas. Ova metoda omogućuje smanjenje količine plina na ulazu isparivača i, na taj način, poboljšanje performansi sustava.

Proširenje
Kondenzirano tekuće rashladno sredstvo vraća se na početak sljedećeg ciklusa. Uređaji za regulaciju poput ploče otvora ventila ili kapilarna cijev Procesom ekspanzije koristi se za smanjenje tlaka tekućeg rashladnog sredstva niskog tlaka, razine i temperature vrelišta rashladnog sredstva ispod temperature izvora topline. Gubitak energije ovim smanjenjem tlaka nadoknađuje se dodatnim troškovima energije u fazi pojačanja.

Na Slici. 3.28R ° prikazuje dijagram glavnih rashladnih strojeva za kompresiju pare. Za bolje razumijevanje ciklusa hlađenja prikazani su dijagrami temperature, entropije (7-5) i tlaka-entalpije (log Ph), kako su prikazani na slikama 3.28b i 3.28c. Prema gore navedenim koracima, funkcioniranje ovog sustava je:

(1-2) Reverzibilna adijabatska kompresija. Isparivač s niskim tlakom pare rashladnog sredstva dolazi do kompresora i komprimira se u kondenzator smanjenjem volumena i povećanjem tlaka i temperature.
(2-3) reverzibilno odbijanje topline pri konstantnom tlaku. Iz visokotlačnog kompresora para hladi se u kondenzator i ukapljuje upotrebom vode ili zraka.
(3-4) Nepovratna ekspanzija pri konstantnoj entalpiji. Iz kondenzatora visokotlačni zasićeni tekući rashladni medij prolazi kroz an ekspanzijski ventil, a njegov pritisak i temperatura opadaju.
(4-1) reverzibilno dodavanje topline pri konstantnom tlaku. Iz ekspanzijskog ventila niskotlačno rashladno sredstvo tekućina ulazi u isparivač. Ovdje ključa i tijekom procesa apsorbira toplinu iz okoliša, pružajući tako hladeći učinak.

Kao što je prikazano na slici 3.28, glavne komponente, jednostavni uređaji za hlađenje komprimiranjem parom, kao što je gore objašnjeno, jesu:

Isparivača. Ovaj proizvod gdje izmjenjuje toplinu za hlađenje, pa tako tečno rashladno sredstvo kuha na niskoj temperaturi, zbog čega rashladno sredstvo apsorbira toplinu.
Usisna linija. Ovo je cijev između isparivača i kompresora. Nakon što tekućina apsorbira toplinu, usisna linija se nosi rashladno sredstvo u kompresoru, U ovoj liniji, pregrijani plin s rashladnim sredstvom.

Kompresor. Ovaj uređaj odvaja stranu sustava niskog tlaka od strane visokog tlaka i ima dva glavna cilja: (i) uklanjanje pare na izlazu isparivača da se zadrži u isparivaču, temperatura ključanja je niska, i (ii) za kompresija niske temperature pare rashladnog sredstva u malom volumenu, stvaranje visoke temperature, pregrijane pare pod visokim tlakom.
Linija za pražnjenje vrućeg plina. Ova cijev povezuje kompresor, kondenzator. Nakon što se kompresor isprazni pod visokim tlakom, visokom temperaturom pregrijanog parnog rashladnog sredstva, vod za pražnjenje vrućeg plina odvodi ga u kondenzator.
Kondenzator. Ovaj uređaj koristi se za prijenos topline, slično isparivaču, samo što mu je posao voziti vrućina, ne apsorbirati. Kondenzator se mijenja u stanju pregrijanog parnog rashladnog sredstva natrag u tekućinu. To se postiže stvaranjem visokog tlaka, koji povećava temperaturu vrelišta rashladnog sredstva i uklanja dovoljno topline da uzrokuje kondenzaciju rashladnog sredstva natrag u tekućinu.
U liniji Tekućina. Ova linija povezuje uređaj za upravljanje rashladnim sredstvom kondenzatora. uključujući ekspanzijski ventil. Tekući rashladni medij trebao bi biti u ovoj liniji. Također, ova linija bi trebala biti mlaka, jer je rashladno sredstvo još uvijek pod visokim tlakom.
Upravljanje rashladnim sredstvom. Ovo zadnje upravljanje elementima djeluje kao mjerni uređaj. Nadgleda tekuće rashladno sredstvo koje ulazi u isparivač i osigurava da sva tekućina koja se odbacila u rashladno sredstvo prijeđe u usisni vod. Ako tekući rashladni medij uđe u usisni vod. ulazi u kompresor i dovodi do kvara.

Pored gore navedenih komponenti, postoji, na primjer, niz dodatnih funkcija. prijemnik tekućine, fitinzi, nožni ventil, ispusni ventil, servisni ventil prijemnik tekućine, što može poboljšati rashladni sustav u radu.