蒸気ジェット冷凍システム

蒸気ジェット冷却水は、冷媒として使用できます。 空気のように、完全に安全です。 これらのシステムは、今世紀初頭に冷却に使用されて成功しました。 低温では、飽和圧力は低く（0.008129 bar 4BC）、特定の体積は高い（157.3 m3 / kg / 4BC）。 冷媒として水を使用して達成できる温度は、ほとんどの場合、十分に低くありません 冷凍用途、ただし、空調、冷凍、冷却の要件を満たすことができる範囲内にあります。 さらに、これらのシステムは、たとえば、一部の化学製品製造プロセスで使用されます。 固形パラフィン潤滑剤。 蒸気温度冷凍システムは、5VC未満の温度では使用されないことに注意してください。 このシステムの主な利点は、主に低品質のエネルギーと比較的少量のシャフト作業の使用です。

　 蒸気冷凍 システムは、冷水システムから戻ってくる水を含むタンク内の圧力を下げるために蒸気エジェクターを使用します。 蒸気エジェクターでは、高速で移動する蒸気のジェットからのエネルギーを使用して、フラッシュ蒸気の容量を取得し、それを絞ります。 タンク内の水のフラッシュは、液体の温度を下げます。 図3.66は、蒸気冷凍冷却水システムに関する原則的な合意を示しています。 システムは、ノズル1を流れる高圧蒸気が膨張することを示しています。 伸長により圧力が低下し、速度が大幅に増加します。 高速のため、タンク2からのフラッシュ蒸気は素早く移動して吸収され、蒸気混合物はディフューザー3に入ります。 コーンでは速度は徐々に低下しますが、 コンデンサー 4は、ディフューザーの入口よりも5-10倍です（0.01 0.07バーバーなどから）。

この圧力値は、凝縮温度40VCに対応しています。 これは、高圧蒸気とフラッシュ蒸発の混合物が凝縮器で液化できることを意味します。 凝縮の潜熱は、25 InCである凝縮水に送られます。 凝縮液5はボイラーにポンプで戻され、そこから再び高圧蒸気に変わります。 フラッシュ容量（フラッシュまたはクーラー）で比較的少量の水を蒸発させると、水域の温度が下がります。 冷却水は、熱交換器である冷却キャリアの冷却負荷として汲み上げられます。

エジェクターは、チャールズ・パーソンズirによって1901の周りで発明され、蒸気エンジンのコンデンサーから空気を除去しました。 1910については、エジェクターが使用されました。スチームエジェクターシステムの冷却にモーリスルブランが使用されました。初期の1930で大きな建物の空調システムに人気がありました。 蒸気エジェクターの冷凍サイクルは、後に機械式コンプレッサーを使用した駆動システムでした。 それ以来、蒸気圧縮サイクルの改善に主な努力が集中していたため、ダクト冷却システムの開発と改良はほとんど停止していました（Aphornratana et al。、2001）。

さらに、別の典型的なガス駆動エジェクターが図3.67aに概略的に示されています。 プライマリの高圧液体（P）はメインノズルにあると判断され、それを介して膨張して航空機の出力（1）で低圧領域を生成します。 高速メインストリームは、混合チャンバー内の二次流体（S）を引き付けて魅了します。 結合された流れは、混合チャンバー（2）の端で完全に混合され、流れの速度は超音速です。 その後、ミキシングチャンバーのスロート（3）で発生した通常の衝撃波により、圧縮の効果が生じ、流れの速度が亜音速値に低下します。 混合ストリームが亜音速ディフューザーセクション（b）を流れると、液体がさらに圧縮されます。

図3.67bはイジェクターの概略図です 冷凍サイクル。 ボイラー、エジェクターポンプが機械を取り替えるために使用されることが見られます コンプレッサー 従来のシステム。 エジェクターの主要な環境を得るために、ボイラー内で発生する冷媒蒸気の高圧と高温。 エジェクターは、出口で冷媒蒸気を吸い込みます 蒸発器 追加として。 これにより、冷媒が低圧で蒸発し、有用な冷却が行われます。 エジェクターは凝縮器で蒸気冷媒を排出し、そこで液化します。 コンデンサに蓄えられた液体冷媒はポンプによってボイラーに戻され、残りはスロットルで蒸発器​​まで膨張し、サイクルが完了します。 流体を循環させるために必要な労働投入量として、通常、ボイラーKSによって供給される熱の1％未満は、ボイラーへの熱供給に対する蒸発器冷却負荷の比率として定義できます。

最近、Aphornratanaら。 （2001）は、図3.68に示すように、R-llを冷媒として使用する新しいジェットエジェクター冷却システムを開発しました。 システムのすべての容量は亜鉛メッキ鋼で構成されていました。 ボイラーは電気的に加熱されるように設計されており、2つの4 kW電気ヒーターが下端にあります。 その上端では、3つのパーティションが容器に溶接されており、冷媒蒸気で液滴が流れるのを防ぎます。 蒸発器の設計はボイラーのようなものでした。 1つの3 kW電気エアヒーターを使用して、冷却負荷をシミュレートしました。 水冷式熱交換器を凝縮器として使用しました。 32VCに冷却水が供給されました。 ボイラーは40 mmの厚さのグラスウールとアルミ箔で覆われていました。 蒸発器は厚さ30 mmのネオプレンフォームで覆われていました。 ピストンポンプは、ボイラーの受入タンクと蒸発器からの冷媒の循環に使用されます。 可変速1 / 4 HPモーターで駆動されるポンプ。 ダイアフラムポンプキャビテーション液体冷媒を入口チェックバルブを通る圧力降下の吸引ラインで使用することの1つの欠点。 したがって、ポンプに入る前に液体のR-11をサブクールするために小さなhmmが使用されました。 図3.68cは、実験的エジェクターの詳細なスキームを示しています。 ノズルはねじ付きシャフトに取り付けられ、ノズルの位置を調整することができました。 8 mmのスロート直径を持つ2つの異なるカメラの混同がミキシングチャンバーで使用されます。

Aphornratana etal.’の実験は、R-11の助けを借りたエジェクター冷却システムが実際に有用であり、許容レベルのパフォーマンスを提供できることを示しました。 冷却温度-5VCを提供できます。 冷却能力は500から1700 W（COP）の範囲で、0.1および0.25の範囲でした。