Paprastas garų suspaudimo ciklas
pora suspaudimo ciklas naudojamas aušinimui, o ne dujų ciklams; latentinės šilumos panaudojimas leidžia pasiekti daug didesnį šilumos kiekį aušinimo skysčio sraute. Tai priverčia įranga kuo kompaktiškesnis.
Skystis užvirinamas ir išgarinamas. Pakeiskite skysčio ir dujinės būklės temperatūrą, kuri priklauso nuo slėgio jo užšalimo taške ir kritinės temperatūros (žr. 2.2 pav.). Verdant jis turėtų gauti latentinę išgaravimo šilumą, o latentinėje šilumoje virsta kondensatas.
Šiluma yra skysto pavidalo, esant žemai temperatūrai ir slėgiui, todėl latentinė šiluma gali išgaruoti. Pora, tada automatiškai suspaudžiama iki aukšto slėgio, gali būti atmesta soties temperatūra, atitinkanti jos latentinę šilumą, todėl jis vėl virsta skysčiu. Ciklas parodytas 2.3 pav. Šilumos nešiklio aušinimo poveikis garinimo procese, tai yra skysčio ir garų entalpijos pasikeitimas, paliekant РёСЃЃї ° °ЂЂёЊС‚Р.
Norėdami atidžiau ištirti šį procesą, šaldymo inžinieriai naudoja slėgio entalpiją arba Ph diagramą (2 pav.
2.4). Ši schema yra patogus būdas apibūdinti skysčio ir dujų fazes. Ant vertikalios ašies - slėgis P, o horizontaliai - h, entalpija. Soties kreivė nusako gryno skysčio ir grynų dujų ar garų ribą. Regione pasirodė garai, skysti perkaitinti garai. Regionas pažymėtas skystu, per aušinamu skysčiu. Esant slėgiui virš viršutinės kreivės, skysčio ir garų negalima atskirti. Didesnės nei šio slėgio dujos negali būti suskystintos. Tai vadinama kritiniu slėgiu. Plote po kreive, ty skysčio ir garų mišiniu.
Paprastas garų suspaudimo ciklas yra uždėta ant Ph diagramos, pavaizduotos 2.4 pav. Aušinimo skysčio išgarinimo ar išgarinimo procesas yra pastovaus slėgio procesas, taigi jis yra horizontali linija. Suspaudžiant energiją, naudojamą garų suspaudimui, ji virsta šiluma ir padidina jos temperatūrą bei entalpiją, taigi garų suspaudimo būsenos pabaigoje perkaitintoje diagramoje ir už soties kreivės ribų. Procesas, kurio metu suspaudimo šiluma padidina dujų entalpiją, vadinamą adiabatiniu suspaudimu. Kad kondensatas galėtų prasidėti, garai turi būti atvėsinti. Galutinė suspaudimo temperatūra beveik visada yra žemesnė kondensacijos temperatūra kaip parodyta, todėl aukštesnėje nei kondensacijos temperatūroje temperatūra atmetama. Tai reiškia nukrypimą nuo idealaus ciklo. Faktinis kondensacijos procesas pateikiamas horizontalių linijų, esančių prisotinimo kreivėje, atžvilgiu.
Kai paprasta garų suspaudimo ciklas parodyta temperatūros-entropijos diagramoje (2.5 pav.), nukrypimus nuo atvirkštinio Carnot ciklo galima atpažinti pagal tamsintas vietas. Adiabatinis suspaudimo procesas tęsiasi už taško, kur pasiekiama kondensacijos temperatūra. Tamsintas trikampis reiškia papildomą darbo kiekį, kurio galima išvengti, jei suspaudimo procesas pakeičiamas izoterminiu (ty esant pastoviai temperatūrai) tuo momentu, kai jis tęsiasi tol, kol pasiekiamas kondensacijos slėgis.
Nuolatinės proceso entalpijos išplėtimas. Jis turi būti parengtas vertikalios linijos pavidalu Ph schemoje. Išplėtus skystį, skystis praeina tik per vožtuvą. Sumažinus slėgį vožtuve, atitinkamai turėtų sumažėti skysčių garų temperatūra, kad būtų pašalinta aušinimo energija. Dėl to skysčio tūris padidina susijusių vožtuvų kiekį, kuris lemia jo pavadinimą plėtimosi vožtuvas. Pavyzdžiui, nebandoma atgauti energijos iš plėtros proceso. turbinos pagalba. Tai antrasis nukrypimas nuo tobulo ciklo. Darbą, kurį galima atkurti, pavaizduotas patamsintas stačiakampis 2.5 pav. ...
|