Saldēšanas sistēmas. Tvaika kompresijas saldēšanas sistēmas

Praktiskos gadījumos tvaika kompresija dzesēšanas sistēma ir visbiežāk izmantotās dzesēšanas sistēmas, un katra sistēma darbojas kompresors. Pamatnē tvaiku saspiešana saldēšanas cikls kā parādīts 3.28. attēlā, četri galvenie termiskie procesi ir šādi:

Iztvaikošana
Saspiešana,
Kondensāts un
Pagarinājums.

Iztvaikošana
Atšķirībā no sasalšanas un kausēšanas iztvaikošana un kondensācija notiek gandrīz jebkurā temperatūras un spiediena kombinācijā. Iztvaikošana ir gāzu aizplūšanas molekulas no šķidruma virsmas, ko absorbē liels daudzums siltuma, nemainot temperatūru. Šķidrumi (piemēram, aukstumaģenti) iztvaiko visās temperatūrās, paaugstināta iztvaikošana notiek augstā temperatūrā. Iztvaicētas gāzes spiedienu sauc par tvaika spiedienu. Palielinoties šķidruma temperatūrai, no virsmas rodas liels šķidruma zudums, kas palielina tvaika spiedienu. Iekš iztvaicētājs dzesēšanas sistēma, zema spiediena auksti aukstumaģenta tvaiki nonāk saskarē ar vidi vai vielām dzesēšanai (ti, ar radiatoru), tā absorbē siltumu un tādējādi veidojas furunkļi, radot zemu piesātinātu tvaiku spiedienu.

Saspiešana
Ar kompresora vārpstu palielina aukstumaģenta tvaiku spiedienu, kas saņemts no iztvaicētājs. Turklāt siltumam var būt nozīme spiediena paaugstināšanā. Gāzes spiediena palielināšanās paaugstina aukstumnesēja viršanas un kondensācijas temperatūru. Ja gāzveida aukstumaģenta vārīšanās temperatūra ir diezgan īsa, tā ir augstāka par siltumizolācijas temperatūru.

kondensācija
Vai ir process, kurā tiek pārvērsts šķidruma pāris, iegūstot siltumu. Augstspiediena dzesētājgāze, kas nodod iztvaicētāja absorbēto siltuma enerģiju un kompresora darba enerģiju, tiek pielietota kondensatoram. Aukstumaģenta kondensācijas temperatūra ir nedaudz augstāka nekā radiatora, un tāpēc aukstā šķidruma augsta spiediena piesātināta šķidruma tvaika spiediena kondensācijas siltuma pārnese. Tā kā siltuma avotu atdzesē siltumsūkņi, siltuma izlietne. Tā vietā, lai izmantotu kondensatoru siltuma izdalīšanai aukstumaģenta tvaikos, varētu izdalīties, taču šī metode nav piemērota. Aukstumaģenta gāzes kondensācija tiek atkārtoti izmantota nākamā cikla sākumā. Dažos praktiskos pielietojumos ir vēlams, lai kondensators dzesēšanas šķidrumu atdzesē tālāk, zem kondensācijas temperatūras. To sauc par hipotermiju, kas parasti tiek novērota kondensators lai samazinātu mirgošanu aukstumnesēja spiediena laikā droseļvārsta ierīcē tiek samazināts. Šī metode nodrošina gāzes daudzuma samazināšanu iztvaicētāja ieejā un tādējādi uzlabo sistēmas darbību.

Paplašinās
Kondensētais šķidrais dzesēšanas šķidrums atgriežas nākamā cikla sākumā. Regulēšanas ierīces, piemēram, vārsta atveres plāksne vai kapilārā caurule izplešanās procesā tiek izmantots, lai samazinātu spiediena šķidruma aukstumaģenta zemu spiedienu, aukstumaģenta viršanas temperatūras līmeni un temperatūru zem siltuma avota temperatūras. Enerģijas zudumus, samazinot spiedienu, kompensē ar papildu enerģijas izmaksām pastiprināšanas posmā.

Attēlā 3.28Р ° parādīta galveno tvaika kompresijas saldēšanas iekārtu shēma. Lai labāk izprastu dzesēšanas ciklu, parādītas temperatūras, entropijas (7-5) un spiediena entalpijas (log Ph) diagrammas, kā parādītas 3.28b un 3.28c attēlos. Saskaņā ar iepriekšminētajiem soļiem šīs sistēmas darbība ir šāda:

(1-2) Atgriezeniska adiabātiska kompresija. Iztvaicētājs ar zemu aukstumaģenta tvaika spiedienu nonāk pie kompresora un tiek saspiests kondensatorā, samazinot tilpumu un paaugstinot spiedienu un temperatūru.
(2-3) atgriezeniska siltuma atgrūšana pie pastāvīga spiediena. No augstspiediena kompresora dzesētājviela nonāk kondensatorā un tiek sašķidrināta, izmantojot ūdeni vai gaisu.
(3-4) Neatgriezeniska izplešanās pie pastāvīgas entalpijas. No kondensatora piesātināta šķidra dzesētāja augstspiediens iziet cauri izplešanās vārsts, un tā spiediens un temperatūra pazeminās.
(4-1) atgriezeniska siltuma pievienošana pie pastāvīga spiediena. No izplešanās vārsta zema spiediena dzesēšanas šķidruma šķidrums nonāk iztvaicētājā. Tas šeit vārās un procesā absorbē siltumu no apkārtējās vides, tādējādi nodrošinot dzesēšanas efektu.

Kā parādīts 3.28. Attēlā, galvenās sastāvdaļas, vienkāršas tvaika kompresijas saldēšanas iekārtas, kā paskaidrots iepriekš, ir:

Iztvaicētājs. Šis produkts nodrošina siltuma apmaiņu dzesēšanai un tādējādi zemā temperatūrā vārot šķidru dzesēšanas šķidrumu, kā dēļ aukstumaģents absorbē siltumu.
Sūkšanas līnija. Šī ir caurule starp iztvaicētāju un kompresoru. Pēc tam, kad šķidrums ir absorbējis siltumu, tiek veikta sūkšanas līnija aukstumaģents kompresorā. Šajā rindā dzesēšanas šķidruma pārkarsēta gāze.

Kompresors. Šī ierīce atdala zema spiediena sistēmu pusi no augstspiediena, un tai ir divi galvenie mērķi: (i) iztvaicēt iztvaicētāja izeju, lai noturētos iztvaicētājā, vārīšanās temperatūra ir zema, un (ii) aukstumaģenta tvaiku zemas temperatūras saspiešana nelielā tilpumā, augstas temperatūras, augsta spiediena pārkarsēta tvaika izveidošana.
Karstās gāzes izvades līnija. Šī caurule savieno kompresoru, kondensatoru. Pēc tam, kad kompresors ir izlādējies no pārkarsēta tvaika aukstumaģenta augsta spiediena un augstas temperatūras, karsto gāzu izvadīšanas caurule to nogādā kondensatorā.
Kondensators. Šī ierīce tiek izmantota siltuma nodošanai, līdzīgi kā iztvaicētājam, izņemot to, ka viņa uzdevums ir vadīt siltums, neuzsūc to. Kondensatora pārmaiņas pārkarsēta tvaika dzesētāja stāvoklī nonāk šķidrumā. To panāk, izveidojot augstu spiedienu, kas paaugstina aukstumaģenta viršanas temperatūru un noņem pietiekamu siltumu, lai izraisītu aukstumnesēja kondensāciju atpakaļ šķidrumā.
Šķidrā līnijā. Šī līnija savieno kondensatora dzesētāja vadības ierīci. ieskaitot izplešanās vārstu. Šajā pozīcijā vajadzētu būt šķidram dzesētājam. Arī šai līnijai vajadzētu būt remdenai, jo aukstumaģents joprojām ir augsts spiediens.
Aukstumnesēju pārvaldība. Šī pēdējā elementa pārvaldība darbojas kā mērīšanas ierīce. Tas uzrauga šķidro aukstumaģentu, kas nonāk iztvaicētājā, un pārliecinās, ka viss šķidrums, kas novārīts līdz aukstumaģentam, nokļūst iesūkšanas vadā. Ja šķidrais dzesēšanas šķidrums nonāk sūkšanas vadā. viņš ieiet kompresorā un noved pie kļūmes.

Papildus iepriekš uzskaitītajiem komponentiem, piemēram, ir arī vairākas papildu funkcijas. šķidruma uztvērējs, veidgabali, pēdas vārsts, izplūdes vārsts, apkopes vārsts šķidruma uztvērējs, kas var uzlabot saldēšanas sistēmas darbību.