Prosty cykl kompresji pary

Ciecz zagotuje się i odparuje - zmiana pomiędzy stanem ciekłym i gazowym w temperaturze, która zależy od ciśnienia w jego temperaturze krzepnięcia i temperatury krytycznej (patrz ryc. 2.2). Podczas gotowania powinien uzyskać utajone ciepło parowania, a kondensacja utajonego ciepła jest przenoszona.

Ciepło jest w stanie ciekłym w niskich temperaturach i ciśnieniach, zapewniając utajone ciepło, które powoduje jego odparowanie. Para, a następnie automatycznie jest ściskany do wysokiego ciśnienia, temperatura nasycenia odpowiadająca jego utajonemu ciepłu może zostać odrzucona, więc zmienia się z powrotem w ciecz. Cykl pokazano na ryc. 2.3. Efekt chłodzenia nośnika ciepła w procesie parowania, czyli zmiana entalpii między cieczą a parą, pozostawiając РёСЃРїР ° СЂРёС‚РμР »СЊ.

Aby dokładniej zbadać ten proces, inżynierowie chłodnictwa używają entalpii ciśnieniowej lub wykresu Ph (ryc. 2.4). Schemat ten jest wygodnym sposobem opisania fazy ciekłej i gazowej materii. Na osi pionowej nacisk P i poziomo, h, entalpia. Krzywa nasycenia określa granicę czystej cieczy i czystego gazu lub pary. Region wykazywał parę, ciekłą przegrzaną parę. Obszar jest oznaczony płynną, przechłodzoną cieczą. Przy ciśnieniach powyżej górnej krzywej nie ma różnicy między cieczą a parą. Powyżej tego ciśnienia gazu nie można skroplić. Nazywa się to presją krytyczną. W obszarze pod krzywą, tj. Mieszanina cieczy i pary.

Prosty cykl kompresji pary nakłada się na wykres Ph na ryc. 2.4. Proces odparowywania lub odparowywania chłodziwa jest procesem o stałym ciśnieniu, a zatem jest linią poziomą. W procesie kompresji energia wykorzystywana do kompresji pary zamienia się w ciepło i zwiększa jej temperaturę i entalpię, tak że pod koniec stanu kompresji pary na przegrzanych wykresach i poza krzywą nasycenia. Proces, w którym ciepło kompresji podnosi entalpię gazu zwaną kompresją adiabatyczną. Zanim zacznie się kondensacja, pary muszą zostać schłodzone. Ostateczna temperatura sprężania jest prawie zawsze niższa temperatura skraplania jak pokazano, a zatem pewna ilość ciepła jest odrzucana w temperaturach powyżej temperatury kondensacji. Jest to odchylenie od idealnego cyklu. Rzeczywisty proces kondensacji jest przedstawiony poziomych linii w obrębie krzywej nasycenia.

Kiedy proste cykl kompresji pary jest pokazany na schemacie entropii temperatury (ryc. 2.5), odchylenia od odwrotnego cyklu Carnota można rozpoznać po zacienionych miejscach. Proces sprężania adiabatycznego trwa dalej niż punkt, w którym osiągnięta jest temperatura skraplania. Zacieniony trójkąt reprezentuje dodatkową pracę, której można uniknąć, jeśli proces sprężania zmieni się na izotermiczny (tj. W stałej temperaturze) w momencie, gdy będzie on kontynuowany aż do osiągnięcia ciśnienia skraplania.

Rozszerzenie stałej entalpii procesu. Powinien być przygotowany w formie pionowej linii na schemacie Ph. Żadne ciepło nie jest absorbowane ani odrzucane podczas rozprężania się cieczy, która właśnie przechodzi przez zawór. Po zmniejszeniu ciśnienia w zaworze należy doprowadzić do odpowiedniego spadku temperatury ciekłych oparów błysnąć w celu usunięcia energii do chłodzenia. Objętość cieczy zwiększa w ten sposób ilość zaworów związanych z gazem, co prowadzi do jej nazwy - zawór rozprężny. Na przykład nie podejmuje się próby odzyskania energii z procesu rozszerzenia. za pomocą turbiny. To drugie odchylenie od idealnego cyklu. Prace, które mogłyby zostać potencjalnie przywrócone, są przedstawione w zacienionym prostokącie na ryc. 2.5 .....