Ciclo di compressione del vapore semplice

Il liquido bolle ed evapora - cambia tra lo stato liquido e gassoso a una temperatura, che dipende dalla pressione all'interno del suo punto di congelamento e dalla temperatura critica (vedi Fig. 2.2). Nell'ebollizione dovrebbe ottenere il calore latente dell'evaporazione e la condensa nel calore latente viene trasferita.

Il calore è allo stato liquido a basse temperature e pressioni, fornendo il calore latente per farlo evaporare. La coppia, quindi automaticamente viene compressa ad alta pressione, la temperatura di saturazione corrispondente al suo calore latente può essere rifiutata, quindi si trasforma di nuovo in un liquido. Il ciclo è mostrato in Fig. 2.3. L'effetto del raffreddamento del portatore di calore nel processo di evaporazione, che è il cambiamento di entalpia tra liquido e vapore, lasciando РёСЃРїР ° СЂРёС,РμР »СЊ.

Per studiare più da vicino questo processo, gli ingegneri del freddo usano l'entalpia da pressione o il diagramma Ph (Fig. 2.4). Questo diagramma è un modo conveniente per descrivere le fasi liquida e gassosa della materia. Sull'asse verticale, pressione P, e orizzontale, h, entalpia. La curva di saturazione definisce il limite di un liquido puro e di un gas o vapore puri. La regione ha mostrato vapore, vapore surriscaldato liquido. La regione è contrassegnata da un liquido fluido e molto freddo. A pressioni sopra la curva superiore, non c'è distinzione tra liquido e vapore. Al di sopra di questa pressione il gas non può essere liquefatto. Questa si chiama pressione critica. Nell'area sotto la curva, cioè una miscela di liquido e vapore.

Ciclo di compressione del vapore semplice è sovrapposto al diagramma Ph in Fig. 2.4. Il processo di evaporazione o evaporazione del liquido di raffreddamento è un processo a pressione costante e quindi è una linea orizzontale. Nel processo di compressione dell'energia utilizzata per la compressione del vapore si trasforma in calore e aumenta la sua temperatura ed entalpia, in modo che alla fine dello stato di compressione del vapore nei grafici surriscaldati e al di fuori della curva di saturazione. Un processo in cui il calore di compressione aumenta l'entalpia del gas chiamata compressione adiabatica. Prima che possa iniziare la condensazione, i vapori devono essere raffreddati. La temperatura di compressione finale è quasi sempre inferiore temperatura di condensazione come mostrato, e, quindi, una certa quantità di calore viene scartata a temperature superiori alla temperatura di condensazione. Ciò rappresenta una deviazione dal ciclo ideale. Il processo di condensazione effettivo viene presentato delle linee orizzontali all'interno della curva di saturazione.

Quando semplice ciclo di compressione del vapore viene visualizzato nel diagramma temperatura-entropia (Fig. 2.5), le deviazioni dal ciclo di Carnot inverso possono essere identificate dai punti ombreggiati. Il processo di compressione adiabatica continua oltre il punto in cui viene raggiunta la temperatura di condensazione. Il triangolo ombreggiato rappresenta la quantità aggiuntiva di lavoro che può essere evitata se il processo di compressione è cambiato in isotermico (cioè a temperatura costante) nel momento in cui continua fino al raggiungimento della pressione di condensazione.

Espansione dell'entalpia costante del processo. Deve essere preparato sotto forma di una linea verticale sullo schema Ph. Nessun calore viene assorbito o respinto durante l'espansione del liquido che passa attraverso la valvola. Dopo aver ridotto la pressione nella valvola dovrebbe portare ad un corrispondente calo della temperatura dei vapori di liquido che lampeggiano per rimuovere l'energia per il raffreddamento. Il volume del liquido aumenta quindi la quantità di valvola del gas associato, che porta al suo nome, il valvola di espansione. Ad esempio, non viene fatto alcun tentativo di recuperare energia dal processo di allargamento. con l'aiuto della turbina. Questa è la seconda deviazione dal ciclo perfetto. Il lavoro che potrebbe essere potenzialmente ripristinato è rappresentato dal rettangolo ombreggiato in Fig. 2.5 .....