Sistemi di refrigerazione a getto di vapore

L'acqua di raffreddamento del getto di vapore può essere utilizzata come refrigerante. Come l'aria, è perfettamente sicuro. Questi sistemi sono stati utilizzati con successo per il raffreddamento nei primi anni di questo secolo. A basse temperature pressione di saturazione bassa (0.008129 bar 4BC) e volumi specifici di alta (157.3 m3 / kg / 4BC). La temperatura che può essere raggiunta con l'uso di acqua come refrigerante non è abbastanza bassa per la maggior parte applicazioni di refrigerazione, ma sono nella gamma in grado di soddisfare i requisiti di condizionamento, refrigerazione e raffreddamento. Inoltre, questi sistemi sono utilizzati in alcuni processi di produzione chimica, ad esempio. lubrificanti solidi per paraffine. Si noti che i sistemi di refrigerazione della temperatura del vapore non vengono utilizzati a temperature inferiori a 5VC. Il vantaggio principale di questo sistema è l'uso principalmente di energia di bassa qualità e relativamente piccole quantità di lavoro dell'albero.

I refrigerazione a vapore i sistemi utilizzano espulsori di vapore per la riduzione della pressione in un serbatoio contenente acqua di ritorno dal sistema di acqua refrigerata. In espulsore a vapore utilizza energia proveniente da un getto di vapore in rapido movimento per catturare la capacità del vapore flash e spremerlo. Il lampeggiamento dell'acqua nel serbatoio riduce la temperatura del liquido. La Figura 3.66 presenta un accordo in linea di principio sui sistemi di raffreddamento dell'acqua a vapore. Il sistema mostra che il vapore ad alta pressione si espande mentre fluisce attraverso l'ugello 1. L'estensione provoca un calo di pressione e un enorme aumento della velocità. A causa dell'alta velocità, i vapori flash del serbatoio 2, assorbiti rapidamente in movimento e la miscela di vapore entra nel diffusore 3. La velocità diminuisce gradualmente nel cono ma la pressione del vapore in condensatore 4 è 5-10 volte più che all'ingresso del diffusore (ad es. Dalla barra 0.01 0.07).

Questo valore di pressione corrisponde alla temperatura di condensazione 40VC. Ciò significa che la miscela di vapore ad alta pressione ed evaporazione rapida può essere liquefatta sul condensatore. Il calore latente di condensa viene passato all'acqua del condensatore, che può essere 25 InC. la condensa 5 è tornata alla caldaia, dalla quale può di nuovo trasformarsi in vapore ad alta pressione. L'evaporazione di una quantità d'acqua relativamente piccola nella capacità del flash (flash o dispositivo di raffreddamento) riduce la temperatura del corpo idrico. L'acqua refrigerata viene pompata come carico di raffreddamento del vettore di raffreddamento, lo scambiatore di calore.

L'eiettore è stato inventato da Sir Charles Parsons attorno a 1901 per rimuovere l'aria dai condensatori del motore a vapore. A proposito di 1910, è stato utilizzato l'eiettore Maurice LeBlanc, il sistema di raffreddamento dell'eiettore di vapore, ha sperimentato un'ondata di popolarità nei primi 1930 per i sistemi di condizionamento dell'aria nei grandi edifici. I cicli di refrigerazione dell'eiettore di vapore sono stati successivamente guidati da sistemi che utilizzavano compressori meccanici. Da allora, lo sviluppo e il perfezionamento del sistema di raffreddamento canalizzato erano quasi fermi poiché gli sforzi principali erano concentrati sul miglioramento dei cicli di compressione del vapore (Aphornratana et al., 2001).

Inoltre, un altro tipico espulsore a gas è mostrato schematicamente in Fig. 3.67a. Il primario liquido ad alta pressione (P) viene giudicato negli ugelli principali, attraverso il quale si espande per produrre una regione a bassa pressione all'uscita dell'aeromobile (1). Il flusso principale ad alta velocità attira e affascina il fluido secondario (S) nella camera di miscelazione. I flussi combinati sono completamente miscelati all'estremità della camera di miscelazione (2) e la velocità del flusso è supersonica. L'onda d'urto normale, quindi creata nella gola della camera di miscelazione (3), creando l'effetto della compressione e della velocità del flusso è ridotta a un valore subsonico. Ulteriore compressione del liquido si ottiene quando un flusso misto scorre attraverso la sezione del diffusore subsonico (b).

La Fig. 3.67b è un diagramma schematico dell'eiettore ciclo di refrigerazione. Si vede che la caldaia, la pompa di espulsione viene utilizzata per sostituire la meccanica compressore sistema convenzionale. L'alta pressione e l'alta temperatura del vapore refrigerante si sono sviluppate in una caldaia per ottenere l'ambiente primario per l'eiettore. L'eiettore aspira vapore di refrigerante all'uscita del evaporatore come ulteriore. Questo fa sì che il refrigerante evapori a bassa pressione e produca un utile raffreddamento. Refrigerante del vapore di scarico dell'eiettore nel condensatore in cui è liquefatto. Il refrigerante liquido immagazzinato nel condensatore viene restituito alla caldaia tramite la pompa e il resto si espande con l'acceleratore nell'evaporatore, completando così il ciclo. Come input di manodopera necessario per far circolare il fluido, di solito meno dell'1% del calore fornito dalla caldaia KS può essere definito come il rapporto del carico di raffreddamento dell'evaporatore su una fornitura di calore alla caldaia come segue:

Di recente, Aphornratana et al. (2001) hanno sviluppato un nuovo sistema di raffreddamento con espulsore a getto usando R-ll come refrigerante, come mostrato in Fig. 3.68. Tutta la capacità del sistema era costruita in acciaio zincato. La caldaia è stata progettata per essere riscaldata elettricamente, due riscaldatori elettrici 4 kW si trovano sull'estremità inferiore. Alla sua estremità superiore, tre partizioni sono state saldate al recipiente per impedire che le gocce di liquido vengano eseguite con vapore refrigerante. Il design dell'evaporatore era come una caldaia. Un riscaldatore ad aria elettrico 3 kW è stato utilizzato per simulare il carico di raffreddamento. Lo scambiatore di calore raffreddato ad acqua è stato usato come condensatore. L'acqua di raffreddamento è stata fornita a 32VC. la caldaia era coperta con un 40 mm, spessore di lana di vetro con un foglio di alluminio. L'evaporatore è stato coperto con una schiuma di neoprene di spessore 30 mm. La pompa a pistone viene utilizzata per la circolazione del refrigerante dal serbatoio di ricezione della caldaia e dell'evaporatore. Pompa, azionata da un motore 1 / 4 HP a velocità variabile. Uno svantaggio dell'utilizzo di un refrigerante liquido per cavitazione della pompa a membrana nella linea di aspirazione di una caduta di pressione attraverso la valvola di ritegno in entrata. Pertanto, piccolo hmm è stato usato per raffreddare il liquido R-11 prima di entrare nella pompa. La Fig. 3.68c mostra uno schema dettagliato dell'eiettore sperimentale. L'ugello era montato su un albero filettato, che consentiva di regolare la posizione dell'ugello. Nella camera di miscelazione vengono utilizzate due diverse confusioni della telecamera con il diametro della gola di 8 mm, n. 1, la sezione di miscelazione si trova in un'area costante del condotto: nella camera di miscelazione № 2, condotto convergente della sezione di miscelazione.

Gli esperimenti di Aphornratana et al. Hanno dimostrato che il sistema di raffreddamento dell'eiettore con l'aiuto di R-11 era praticamente utile e può fornire un livello accettabile di prestazioni. Può fornire la temperatura di raffreddamento-5VC. la capacità di raffreddamento variava da 500 a 1700 W (COP) nell'intervallo da 0.1 e 0.25.