Kjølesystemer. Vapor Compression Refrigeration Systems

I praktiske bruksområder, en dampkomprimering kjølesystem er de mest brukte kjølesystemene, og hvert system kjører kompressor. I basedampkompresjonen kjølesyklus som vist i fig. 3.28, er fire viktige termiske prosesser som følger:

fordampning
kompresjon,
Kondens og
Utvidelse.

fordampning
I motsetning til frysing og smelting skjer fordampning og kondens i nesten enhver kombinasjon av temperatur og trykk. Fordampning er en gassutslippsmolekyl fra væskeoverflaten som utføres ved absorpsjon av en stor mengde varme uten temperaturendring. Væsker (f.eks. Kjølemedier) fordamper ved alle temperaturer, økt fordampning skjer ved høye temperaturer. Fordampet gasstrykk kalles damptrykk. Når temperaturen på væsken stiger, er det et stort tap av væske fra overflaten, noe som øker damptrykket. I fordamper kjølesystem, lavt trykk kaldt kuldemediumdamp bringes i kontakt med mediet eller stoffene for avkjøling (dvs. radiator), det absorberer varmen, og derfor furunkler, og produserer lavt trykk av mettede damper.

Komprimering
Med kompressorens aksel øker du trykket på kjølemediumdampen som mottas fra fordamper. I tillegg kan varme spille en rolle i å øke presset. Økningen av gasstrykket øker kjølemediet som koker og kondenserer. Når det gassformige kjølemediet er ganske kort i forhold til kokepunktet, er det høyere enn temperaturen på kjøleribben.

Kondensasjon
Er prosessen med å konvertere et par væske ved å trekke ut varme. Kuldemedium med høyt trykk, som overfører varmeenergien som absorberes av fordamperen og arbeidsenergien til kompressoren, tilføres kondensatoren. Kondenseringstemperaturen av kjølemediet er litt høyere enn radiatoren, og derfor overføringen av kondensasjonsvarmen til høyt damptrykk av kjølemediet høyt trykk av mettet væske. Når varmekilden blir avkjølt av varmepumper kjøleribben. I stedet for å bruke en kondensator for utslipp av varme til kjølemediumdamp kan det sendes ut, men denne metoden er upassende. Kondensasjon av kjølemediumgassen blir brukt på nytt i begynnelsen av neste syklus. I noen praktiske anvendelser er det ønskelig at kondensator avkjøles ytterligere under kjølemediet, under temperaturen i kondensasjonen. Dette kalles hypotermi, som vanligvis observeres i kondensatoren for å redusere flimmer mens kjølemediet trykket reduseres i gassanordningen. Denne metoden gir reduksjon av mengden gass ved fordamperens innløp og dermed for å forbedre systemytelsen.

utvide
Det kondenserte flytende kjølemediet tilbake til begynnelsen av neste syklus. Reguleringsanordninger som ventilåpningsplate, eller kapillarrør til utvidelsesprosessen blir brukt for å redusere trykkvæske kjølemedium lavt trykk, nivå og temperatur på kjølemediets kokepunkt under temperaturen på varmekilden. Energitap gjennom denne trykkreduksjonen skal kompenseres med ytterligere energikostnader i boostfasen.

På fig. 3.28Р ° viser et diagram over viktigste kjølemaskiner for dampkompresjon. For en bedre forståelse av kjølesyklusen vises temperatur, entropi (7-5) og trykk-entalpi (log Ph) diagrammer, slik de er presentert i figurene 3.28b og 3.28c. I trinnene ovenfor er funksjonen til dette systemet:

(1-2) Vendbar adiabatisk kompresjon. Fordamper med lavt damptrykk av kjølemediet kommer til kompressoren og komprimeres til en kondensator ved reduksjon av volum og økning i trykk og temperatur.
(2-3) reversibel varmeavvisning ved konstant trykk. Fra høytrykkskompressoren kommer kjølemedium inn i kondensatoren og kondenseres ved bruk av vann eller luft.
(3-4) Irreversibel utvidelse ved konstant entalpi. Fra kondensatoren passerer høyt trykk av mettet flytende kjølemedium gjennom en ekspansjonsventil, og trykket og temperaturen synker.
(4-1) reversibel varmetilsetning ved konstant trykk. Fra ekspansjonsventilen lavt trykk kjølemedium væske kommer inn i fordamperen. Det koker her og i prosessen tar opp varme fra omgivelsene, og gir dermed en kjøleeffekt.

Som vist i fig. 3.28 er hovedkomponentene, en enkel dampkompresjonskjøling, som forklart ovenfor:

Fordamper. Dette produktet hvor varmeutvekslingen for avkjøling, og slik at det koker flytende kjølemedium ved lav temperatur, som får kuldemediet til å absorbere varme.
Sugelinje. Dette er røret mellom fordamperen og kompressoren. Etter at væsken er absorbert, bærer sugeledningen kjølemedium i kompressoren. I denne linjen kuldemedium overopphetet gass.

Kompressoren. Denne anordningen skiller siden av lavtrykkssystemer fra høytrykkssiden og har to hovedmål: (i) å fjerne damp ved utløpet til fordamperen for å holde i fordamperen, koketemperaturen er lav, og (ii) for komprimering av lav temperatur på kjølemediumdampen i et lite volum, dannelse av overopphetet damp med høy temperatur, høyt trykk.
Avgassledning for varm gass. Dette røret forbinder kompressoren, kondensatoren. Etter at kompressoren er blitt utladet av et høyt trykk, høy temperatur på det overopphetede dampkjølemediet, fører varmgassutladningsledning den til kondensatoren.
Kondensator. Denne enheten brukes til å overføre varme, lik fordamperen, bortsett fra at jobben hans er å kjøre hete, ikke absorbere den. Kondensatoren endrer tilstanden til overopphetet dampkjølemedium tilbake til væske. Dette gjøres ved å lage høyt trykk, som øker temperaturen på kjølemediets kokepunkt og fjerner tilstrekkelig varme til å forårsake kondensering av kjølemediet tilbake til væske.
I væskelinjen. Denne linjen kobler til kondensatorens kjølemediumstyringsenhet. inkludert ekspansjonsventilen. Flytende kjølemedium skal være i denne linjen. Også denne linjen skal være lunken, fordi kjølemediet fremdeles er under høyt trykk.
Kjøleskapsledelse. Denne siste elementadministrasjonen fungerer som et måleinstrument. Den overvåker det flytende kjølemediet, som kommer inn i fordamperen og sørger for at all væske som kokes bort til kjølemediet går over til sugeledningen. Hvis det flytende kjølemediet kommer inn i sugeledningen. han kommer inn i kompressoren og fører til feil.

I tillegg til komponentene som er oppført over, er det for eksempel en rekke tilleggsfunksjoner. væskemottaker, beslag, fotventil, tømmeventil, serviceventil væskemottaker, som kan forbedre kjølesystemet i drift.