Sistemas de refrigeração. Sistemas de refrigeração por compressão de vapor

Em aplicações práticas, uma compressão de vapor sistema de refrigeração são os sistemas de refrigeração mais comumente usados, e cada sistema executando compressor. Na compressão de vapor de base ciclo de refrigeração conforme mostrado na Fig. 3.28, os quatro principais processos térmicos são os seguintes:

evaporação
Compressão,
Condensação e
Extensão.

evaporação
Ao contrário do congelamento e da fusão, a evaporação e a condensação ocorrem em quase qualquer combinação de temperatura e pressão. A evaporação é uma molécula de escape de gás da superfície do líquido, realizada por meio da absorção de uma grande quantidade de calor, sem qualquer alteração na temperatura. Os fluidos (por exemplo, refrigerantes) evaporam em todas as temperaturas, aumentando a evaporação ocorrendo em altas temperaturas. A pressão do gás evaporado é chamada pressão de vapor. À medida que a temperatura do líquido aumenta, há uma grande perda de fluido da superfície, o que aumenta a pressão do vapor. No evaporador No sistema de refrigeração, o vapor refrigerante de baixa pressão entra em contato com o meio ou substâncias para resfriamento (isto é, radiador), absorve o calor e, portanto, furúnculos, produzindo baixa pressão de vapores saturados.

Compressão
Com o eixo do compressor, aumenta a pressão do vapor de refrigerante recebido do evaporador. Além disso, o calor pode desempenhar um papel no aumento da pressão. O aumento da pressão do gás aumenta a temperatura de ebulição e condensação do refrigerante. Quando o refrigerante gasoso está relativamente curto, seu ponto de ebulição é superior à temperatura do dissipador de calor.

Condensação
É o processo de converter um par de líquido extraindo calor. Gás refrigerante de alta pressão, que transfere a energia térmica absorvida pelo evaporador e a energia de trabalho do compressor é aplicada ao capacitor. A temperatura de condensação do refrigerante é um pouco mais alta que o radiador e, portanto, a transferência do calor da condensação da alta pressão de vapor da alta pressão do refrigerante do líquido saturado. Como a fonte de calor é resfriada pelo dissipador de calor das bombas de calor. Em vez de usar um capacitor para a emissão de calor em vapor de refrigerante, pode ser emitido, mas esse método é inadequado. A condensação do gás refrigerante é reutilizada no início do próximo ciclo. Em algumas aplicações práticas, é desejável que o condensador é refrigerado ainda mais pelo refrigerante, abaixo da temperatura da condensação. Isso é chamado hipotermia, que geralmente é observado em capacitor reduzir a cintilação durante a pressão do refrigerante é reduzido no dispositivo de estrangulamento. Este método fornece redução da quantidade de gás na entrada do evaporador e, assim, para melhorar o desempenho do sistema.

Expansão
O refrigerante líquido condensado volta ao início do próximo ciclo. Dispositivos de regulação, como placa de orifício da válvula ou tubo capilar para o processo de expansão é usado para reduzir a pressão do refrigerante líquido de baixa pressão, nível e temperatura do ponto de ebulição do refrigerante abaixo da temperatura da fonte de calor. A perda de energia por meio dessa redução de pressão deve ser compensada por custos adicionais de energia na fase de reforço.

Na Fig. 3.28Р ° mostra um diagrama das principais máquinas de refrigeração por compressão de vapor. Para uma melhor compreensão do ciclo de resfriamento, são mostrados os diagramas de temperatura, entropia (7-5) e entalpia de pressão (log Ph), conforme são apresentados nas Figuras 3.28b e 3.28c. Sob as etapas acima, o funcionamento deste sistema é:

(1-2) Compressão adiabática reversível. O evaporador com baixa pressão de vapor do refrigerante chega ao compressor e comprimido em um condensador pela redução de volume e aumento da pressão e temperatura.
(2-3) rejeição reversível de calor a pressão constante. Do compressor de alta pressão, o vapor de refrigerante entra no condensador e é liquefeito pelo uso de água ou ar.
(3-4) Expansão irreversível em entalpia constante. No condensador, a alta pressão do refrigerante líquido saturado passa por uma válvula de expansão, e sua pressão e temperatura caem.
(4-1) adição de calor reversível a pressão constante. A partir da válvula de expansão, refrigerante de baixa pressão líquido entra no evaporador. Ele ferve aqui e, no processo, absorve o calor do ambiente, proporcionando um efeito de resfriamento.

Conforme mostrado na Fig. 3.28, os principais componentes, uma simples máquina de refrigeração por compressão a vapor, conforme explicado acima, são:

Evaporador. Este produto onde a troca de calor para resfriamento e, portanto, ferve refrigerante líquido a baixa temperatura, o que faz com que o refrigerante absorva calor.
Linha de sucção. Este é o tubo entre o evaporador e o compressor. Depois que o líquido é absorvido pelo calor, a linha de sucção carrega refrigerante no compressor. Nesta linha, o gás refrigerante superaquecido.

O compressor. Este dispositivo separa o lado dos sistemas de baixa pressão do lado da alta pressão e tem dois objetivos principais: (i) remover o vapor na saída do evaporador para mantê-lo, a temperatura de ebulição é baixa e (ii) para o compressão de baixa temperatura do vapor de refrigerante em um pequeno volume, criação de alta temperatura, vapor superaquecido de alta pressão.
Linha de descarga de gás quente. Este tubo conecta o compressor, o condensador. Depois que o compressor é descarregado de alta pressão e alta temperatura do refrigerante a vapor superaquecido, a linha de descarga de gás quente o leva ao condensador.
Capacitor. Este dispositivo é usado para transferir calor, semelhante ao evaporador, exceto que seu trabalho é conduzir calor, não absorva. O capacitor muda o estado do refrigerante a vapor superaquecido de volta ao líquido. Isso é feito criando-se alta pressão, o que aumenta a temperatura do ponto de ebulição do refrigerante e remove o calor suficiente para causar a condensação do refrigerante de volta ao líquido.
Na linha de líquido. Esta linha conecta o dispositivo de gerenciamento de refrigerante do condensador. incluindo a válvula de expansão. Refrigerante líquido deve estar nesta linha. Além disso, essa linha deve estar morna, porque o refrigerante ainda está sob alta pressão.
Gerenciamento de refrigerante. Este último gerenciamento de elementos funciona como um dispositivo de medição. Ele monitora o refrigerante líquido, que entra no evaporador e garante que todo o líquido fervido no refrigerante passe para a linha de sucção. Se o refrigerante líquido entrar na linha de sucção. ele entra no compressor e leva à falha.

Além dos componentes listados acima, há várias funções adicionais, por exemplo. receptor de líquido, acessórios, válvula de pé, válvula de descarga, válvula de serviço receptor líquido, o que pode melhorar o sistema de refrigeração em operação.