Ciclul simplu de compresie a vaporilor

Lichidul să fiarbă și să se evapore - schimbarea între starea lichidă și gazoasă la o temperatură, care depinde de presiunea din punctul său de îngheț și de temperatura critică (vezi Fig. 2.2). În fierbere ar trebui să obțină căldura latentă de evaporare și condensul în căldura latentă este transferat.

Căldura este în stare lichidă la temperaturi și presiuni scăzute, oferind căldura latentă pentru a face să se evapore. Perechea, apoi este automat comprimat la presiune ridicată, temperatura de saturație corespunzătoare căldurii sale latente poate fi refuzată, astfel încât se schimbă înapoi într-un lichid. Ciclul este prezentat în Fig. 2.3. Efectul răcirii purtătorului de căldură în procesul de evaporare, care este schimbarea entalpiei între lichid și vapori, lăsând РёСЃРїР ° СЂРёС,РμР »СЊ.

Pentru a investiga acest proces mai îndeaproape, inginerii frigorifici folosesc entalpia sub presiune sau diagrama Ph (Fig. 2.4). Această diagramă este un mod convenabil de a descrie fazele lichidului și gazului. Pe axa verticală, presiune P, și orizontal, h, entalpie. Curba de saturație definește limita unui lichid pur și a unui gaz pur sau a vaporilor. Regiunea a prezentat vapori, abururi supraîncălzite lichide. Regiunea este marcată de lichidul supracolorat fluid. La presiuni deasupra curbei superioare, nu există nici o distincție între lichid și vapori. Peste această presiune, gazul nu poate fi lichefiat. Aceasta se numește presiunea critică. În zona de sub curbă, adică un amestec de lichid și vapori.

Ciclul simplu de compresie a vaporilor este suprapusă pe diagrama Ph din Fig. 2.4. Procesul de evaporare sau evaporare a lichidului de răcire este un proces de presiune constantă și, prin urmare, este o linie orizontală. În procesul de compresie a energiei utilizate pentru compresia vaporilor se transformă în căldură și crește temperatura și entalpia, astfel încât la sfârșitul stării de compresie a vaporilor se află în diagramele supraîncălzite și în afara curbei de saturație. Un proces în care căldura de compresie crește entalpia de gaz numită compresie adiabatică. Înainte de începerea condensului, vaporii trebuie răciți. Temperatura finală de compresie este aproape întotdeauna sub temperatura de condensare după cum se arată, și, prin urmare, o anumită cantitate de căldură este respinsă la temperaturi peste temperatura de condensare. Aceasta reprezintă o abatere de la ciclul ideal. Procesul real de condensare este prezentat al liniilor orizontale în curba de saturație.

Când este simplu ciclul de compresie a vaporilor este afișată pe diagrama temperatură-entropie (Fig. 2.5), abaterile de la ciclul Carnot invers pot fi identificate prin locuri umbrite. Procesul de compresie adiabatică continuă dincolo de punctul în care este atinsă temperatura de condensare. Triunghiul umbrit reprezintă cantitatea suplimentară de lucru care poate fi evitată dacă procesul de compresie este schimbat în izotermă (adică la temperatură constantă) în momentul în care continuă până la atingerea presiunii de condensare.

Extinderea entalpiei constante a procesului. Acesta este pregătit sub forma unei linii verticale pe schema Ph. Nici o căldură nu este absorbită sau respinsă în timpul expansiunii lichidului trece doar prin supapă. După reducerea presiunii în supapă ar trebui să conducă la o scădere a temperaturii corespunzătoare a vaporilor lichidului se aprinde pentru a elimina energia pentru răcire. Volumul de lichid crește astfel cantitatea de gaz asociată, ceea ce duce la denumirea sa, valva de expansiune. Nu se face nicio încercare de a recupera energia din procesul de extindere, de exemplu. cu ajutorul turbinei. Aceasta este a doua abatere de la ciclul perfect. Lucrarea care ar putea fi restaurată este reprezentată de dreptunghiul umbrit din Fig. 2.5 .....