Hűtőrendszerek. Gőzkompressziós hűtőrendszerek

A gyakorlati alkalmazásokban gőz-kompresszió hűtőrendszer a leggyakrabban használt hűtőrendszerek, és mindegyik rendszer fut kompresszor. Az alapgőz-tömörítésben hűtő ciklus amint az az 3.28. ábrán látható, négy fő termikus eljárás a következő:

Párolgás
tömörítés,
Kondenzáció és
Kiterjesztés.

Párolgás
A fagyasztással és az olvadással ellentétben a párolgás és a kondenzáció hőmérséklet és nyomás szinte bármilyen kombinációjában fordul elő. A párolgás a folyadék felületéből egy gázmenekülési molekula, amelyet nagy mennyiségű hő abszorpciója hajt végre, hőmérsékletváltozás nélkül. A folyadékok (pl. Hűtőközegek) minden hőmérsékleten elpárolognak, és a magas hőmérsékleteken fokozódik az elpárologtatás. A párolgott gáznyomást gőznyomásnak nevezzük. Ahogy a folyadék hőmérséklete emelkedik, nagy a folyadék vesztesége a felületről, ami növeli a gőz nyomását. Ban,-ben párologtató hűtőrendszer, alacsony nyomású hideg hűtőközeg-gőzök kerülnek érintkezésbe a közeggel vagy anyagokkal a hűtéshez (azaz radiátorhoz), elnyeli a hőt, és ezért furunkelek, alacsony telítettségű gőzöket fejlesztve.

Tömörítés
A kompresszor tengelyével növeli a beérkező hűtőközeg-gőz nyomását párologtató. Ezen felül a hő szerepet játszhat a nyomás növelésében. A gáznyomás növekedése növeli a hűtőközeg forráspontját és kondenzációs hőmérsékletét. Ha a gáznemű hűtőközeg forráspontja meglehetősen rövid, akkor magasabb, mint a hűtőborda hőmérséklete.

kondenzáció
A folyamat egy pár folyadék átalakításává hő kinyerésével. A kondenzátort nagynyomású hűtőközeg-gáz szállítja, amely a párologtató által felvett hőenergiát és a kompresszor munkaenergiáját továbbítja. A hűtőközeg kondenzációs hőmérséklete valamivel magasabb, mint a hűtőszekrényen, ezért a hűtőközeg magas nyomású telített folyadék magas gőznyomásának kondenzációs hője átjut. Mivel a hőforrást a hőszivattyúk hűtik, a hűtőborda hűti. A hűtőközeg-hő kibocsátására szolgáló kondenzátor használata helyett kibocsátható, de ez a módszer nem megfelelő. A hűtőközeg-kondenzációt a következő ciklus elején újra felhasználják. Egyes gyakorlati alkalmazásoknál kívánatos, hogy a kondenzátor tovább hűti a hűtőközeg, a kondenzációs hőmérséklet alatt. Ezt hipotermianak nevezik, amelyet általában a kondenzátor A villogás csökkentése érdekében a hűtőközeg nyomása csökken a fojtószelepben. Ez a módszer csökkenti a gáz mennyiségét a párologtató bemeneti nyílásánál, és ezáltal javítja a rendszer teljesítményét.

bővülő
A kondenzált folyékony hűtőközeg visszatér a következő ciklus elejére. Szabályozó eszközök, például szelepnyílás vagy kapilláris cső A tágulási folyamat során a nyomás alatt álló folyékony hűtőközeg alacsony nyomását, a hűtőközeg szintjét és hőmérsékletét a forrás hőmérséklete alatti hőmérsékleten csökkentjük. Az e nyomáscsökkentés révén bekövetkező energiaveszteséget kiegészítő energiaköltségekkel kell kiegyenlíteni a növelési szakaszban.

Az 3.28Р ° ábrán a fő gőz-kompressziós hűtőgépek diagramja látható. A hűtési ciklus jobb megértése érdekében a hőmérséklet, az entrópia (7-5) és a nyomás-entalpia (log Ph) ábrákat mutatjuk be, amint azokat az 3.28b és 3.28c ábrák mutatják. A fenti lépések szerint a rendszer működése:

(1-2) Reverzibilis adiabatikus tömörítés. Az alacsony gőznyomású hűtőközeg párologtató a kompresszorhoz kerül, és a térfogat csökkentése, valamint a nyomás és a hőmérséklet növekedése révén egy kondenzátorba kerül.
(2-3) visszafordítható hőkibocsátás állandó nyomáson. A nagynyomású kompresszorból a hűtőközeg belép a kondenzátorba, és víz vagy levegő felhasználásával cseppfolyósul.
(3-4) Visszafordíthatatlan expanzió állandó entalpia esetén. A kondenzátorból a telített folyékony hűtőközeg nagynyomású halad át expanziós szelep, nyomása és hőmérséklete esik.
(4-1) reverzibilis hőadagolás állandó nyomáson. A tágulási szelepről alacsony nyomású hűtőközeg folyadék belép a párologtatóba. Itt forr, és a folyamat során felszívja a hőt a környezetből, ezáltal hűtési hatást biztosít.

Amint az az 3.28. Ábrán látható, a fő komponensek, egy egyszerű gőz-kompressziós hűtőgép, amint azt fentebb kifejtettük:

Párologtató. Ez a termék a hűtés hőcseréjén keresztül folyékony hűtőközeget forral fel alacsony hőmérsékleten, ami azt eredményezi, hogy a hűtőközeg felszívja a hőt.
Szívóvezeték. Ez a cső az elpárologtató és a kompresszor között. Miután a folyadék felszívódott a hővel, a szívóvezeték meghúzódik hűtőközeg a kompresszorban. Ebben a sorban a hűtőközeg túlhevült.

A kompresszor. Ez az eszköz elválasztja az alacsony nyomású rendszerek oldalát a nagynyomású oldalától, és két fő célja: (i) eltávolítani a gőzt a párologtató kimenetén, hogy az párologtatóban maradjon, az alacsony forráspontú hőmérséklet, és (ii) a hűtőközeg alacsony hőmérséklete alacsony hőmérsékleten történő összenyomása, magas hőmérsékletű, magas nyomású, túlhevített gőz létrehozása.
Forró gázkisülés. Ez a cső összeköti a kompresszort, a kondenzátort. Miután a kompresszor magas hőmérsékleten, a túlhevített gőzhűtőfolyadékból kiürült, a forró gázkivezető vezeték a kondenzátorba vezet.
Kondenzátor. Ezt az eszközt hőszállításra használják, hasonlóan a párologtatóhoz, azzal a különbséggel, hogy feladata a vezetés hőség, ne szívja fel. A kondenzátor megváltoztatja a túlhevített gőz hűtőközeg állapotát folyadékká. Ez nagynyomás létrehozásával történik, amely megemeli a hűtőközeg forráspontjának hőmérsékletét, és eltávolítja a szükséges hőt ahhoz, hogy a hűtőközeg visszafolyódjon folyadékba.
A folyékony sorban. Ez a vezeték összeköti a kondenzátor hűtőközeg-kezelő eszközt. beleértve a tágulási szelepet. A folyékony hűtőközegnek ebben a sorban kell lennie. Ezenkívül ennek a vezetéknek langyosnak kell lennie, mivel a hűtőközeg még mindig magas nyomás alatt van.
Hűtőközeg kezelése. Ez az utolsó elemkezelő mérőkészülékként működik. Figyelemmel kíséri a folyékony hűtőközeget, amely belép a párologtatóba, és ellenőrzi, hogy a hűtőközeghez főzött összes folyadék átjut-e a szívóvezetékbe. Ha a folyékony hűtőközeg belép a szívóvezetékbe. belép a kompresszorba, és hibához vezet.

A fent felsorolt ​​összetevők mellett számos további funkció is létezik. folyadékfogadó, szerelvények, lábszelep, ürítőszelep, szervizszelep folyadék vevő, amely javíthatja a működő hűtőrendszert.