Šaldymo sistemos. Garų kompresinės šaldymo sistemos

Praktikoje - garų kompresija vėsinimo sistema yra dažniausiai naudojamos aušinimo sistemos, ir kiekviena sistema veikia kompresorius. Bazėje garų suspaudimas šaldymo ciklas kaip parodyta 3.28 pav., yra šie keturi pagrindiniai šiluminiai procesai:

Garinimas
Suspaudimas,
Kondensatas ir
Pratęsimas.

Garinimas
Skirtingai nuo užšalimo ir lydymosi, garavimas ir kondensacija vyksta beveik bet kuriame temperatūros ir slėgio derinyje. Išgarinimas yra tai, kad iš skysčio paviršiaus išmetamos dujos yra absorbuojamos dideliu šilumos kiekiu, nekeičiant temperatūros. Skysčiai (pvz., Šaltnešiai) išgaruoja esant bet kokiai temperatūrai, padidėja išgarinimas esant aukštai temperatūrai. Išgarintų dujų slėgis vadinamas garų slėgiu. Kylant skysčio temperatūrai, dideli skysčio nuostoliai iš paviršiaus padidėja garų slėgiui. Viduje konors garintuvas šaldymo sistema, žemo slėgio šalto aušalo garai yra liečiami su aušinimo terpe arba medžiagomis (pvz., radiatoriumi), ji sugeria šilumą, todėl kietėja, susidaro žemas prisotintų garų slėgis.

Suspaudimas
Naudodamas kompresoriaus veleną, padidina aušinimo skysčio garų slėgį garintuvas. Be to, šiluma gali turėti įtakos didinant slėgį. Padidėjęs dujų slėgis pakelia šaltnešio virimo ir kondensacijos temperatūrą. Kai dujinio šaltnešio virimo temperatūra yra gana trumpa, jo temperatūra yra aukštesnė nei šilumos kriauklės temperatūra.

Kondensavimas
Ar yra skysčio poros pavertimo išgaunant šilumą procesas. Aukšto slėgio šaltnešio dujos, kurios perduoda šiluminę energiją, kurią sugeria garintuvas, ir kompresoriaus darbinę energiją. Šaldymo skysčio kondensacijos temperatūra yra šiek tiek aukštesnė nei radiatoriaus, todėl šaltnešio aukšto slėgio sočio skysčio aukšto garų slėgio kondensacijos šilumos perdavimas. Šilumos siurbliams aušinant šilumos šaltinį, jis praleidžia šilumą. Vietoj kondensatoriaus šilumai skleisti gali būti išmetami aušalo garai, tačiau šis metodas netinkamas. Kuro ciklo pradžioje vėl naudojamas aušinimo skysčio kondensatas. Kai kuriuose praktiniuose pritaikymuose pageidautina, kad kondensatorius aušinamas toliau šaltnešiu, žemesne nei kondensacijos temperatūra. Tai vadinama hipotermija, kuri paprastai stebima kondensatorius siekiant sumažinti mirgėjimą, kai aušinimo skysčio slėgis droselio įrenginyje sumažėja. Šis metodas leidžia sumažinti dujų kiekį garintuvo įleidimo angoje ir taip pagerinti sistemos veikimą.

Plečia
Kondensuotas skystas šaltnešis grįžta į kito ciklo pradžią. Reguliavimo įtaisai, tokie kaip vožtuvo angos plokštė arba kapiliarinis vamzdelis Į išsiplėtimo procesą naudojamas siekiant sumažinti slėgio skystą šaltnešį žemą slėgį, šaltnešio virimo temperatūros lygį ir temperatūrą žemiau šilumos šaltinio temperatūros. Sumažinus slėgį energijos nuostoliai bus kompensuojami papildomomis energijos sąnaudomis padidinimo fazėje.

Pav. 3.28Р ° parodyta pagrindinių garų suspaudimo šaldymo mašinų schema. Norint geriau suprasti aušinimo ciklą, parodytos temperatūros, entropijos (7-5) ir slėgio entalpijos (log Ph) diagramos, kaip parodyta 3.28b ir 3.28c paveiksluose. Atlikus aukščiau nurodytus veiksmus, ši sistema veikia:

(1-2) grįžtamasis adiabatinis suspaudimas. Garintuvas su mažu aušinimo skysčio garų slėgiu patenka į kompresorių ir suspaudžiamas į kondensatorių sumažinant tūrį ir padidėjant slėgiui bei temperatūrai.
(2-3) grįžtamasis šilumos atmetimas esant pastoviam slėgiui. Iš aukšto slėgio kompresoriaus šaltnešis patenka į kondensatorių ir suskystinamas naudojant vandenį ar orą.
(3-4) Negrįžtamas išsiplėtimas esant nuolatinei entalpijai. Iš kondensatoriaus aukšto slėgio sotus skystas šaltnešis praeina pro plėtimosi vožtuvas, o jo slėgis ir temperatūra krinta.
(4-1) grįžtamasis šilumos papildymas esant pastoviam slėgiui. Iš išsiplėtimo vožtuvo žemo slėgio šaltnešis skystis patenka į garintuvą. Čia jis verda ir proceso metu sugeria šilumą iš aplinkos, taip suteikdamas vėsinimo efektą.

Kaip parodyta 3.28 pav., Pagrindiniai komponentai, paprastos garo kompresijos šaldymo mašinos, kaip paaiškinta aukščiau, yra:

Garintuvas. Šis produktas perduoda šilumą mainams aušinant, todėl virina skystą šaltnešį žemoje temperatūroje, dėl ko šaltnešis sugeria šilumą.
Siurbimo linija. Tai yra vamzdis tarp garintuvo ir kompresoriaus. Kai skystis sugeria šilumą, išsiurbiama siurbimo linija šaltnešis kompresoriuje. Šioje linijoje šaltnešis perkaitino dujas.

Kompresorius. Šis įtaisas atskiria žemo slėgio sistemų pusę nuo aukšto slėgio ir turi du pagrindinius tikslus: (i) pašalinti garus iš garintuvo išleidimo angos, kad būtų laikomas garintuve, virimo temperatūra yra žema, ir (ii) žemo temperatūros šaldymo agento garų suspaudimas nedideliame tūryje, aukštos temperatūros, aukšto slėgio perkaitinto garo sukūrimas.
Karšto dujų išleidimo linija. Šis vamzdis jungia kompresorių, kondensatorių. Išleidus aukšto slėgio ir aukštą perkaitinto garų aušinimo skysčio kompresorių, karštų dujų išleidimo linija jį nuneša į kondensatorių.
Kondensatorius. Šis įtaisas naudojamas šilumai perduoti, panašiai kaip garintuvui, išskyrus tai, kad jo darbas yra vairuoti šiluma, neįsisavinkite jo. Kondensatorius perkaitinto garo aušinimo skysčio būsenoje pasikeičia. Tai atliekama sukuriant aukštą slėgį, kuris padidina aušalo virimo temperatūrą ir pašalina pakankamai šilumos, kad šaltnešis vėl susikondensuotų į skystį.
Skystųjų linijoje. Ši linija jungia kondensatoriaus aušinimo skysčio valdymo įrenginį. įskaitant išsiplėtimo vožtuvą. Skystas šaltnešis turėtų būti šioje linijoje. Taip pat ši linija turėtų būti drungna, nes šaltnešis vis dar patiria aukštą slėgį.
Šaldymo agento valdymas. Šis paskutinio elemento valdymas veikia kaip matavimo prietaisas. Jis stebi skystą šaltnešį, kuris patenka į garintuvą, ir įsitikina, kad visas aušinimo skysčio virinamas skystis patenka į siurbimo liniją. Jei skystas šaltnešis patenka į siurbimo liniją. jis patenka į kompresorių ir lemia gedimą.

Be aukščiau išvardytų komponentų, yra ir keletas papildomų funkcijų, pvz. skysčio imtuvas, jungiamosios detalės, kojų vožtuvas, išleidimo vožtuvas, aptarnavimo vožtuvas skysčio imtuvas, kuris gali pagerinti veikiančią šaldymo sistemą.