Sisteme de refrigerare cu jet de abur

Apa de răcire cu jet de abur poate fi folosită ca agent frigorific. Ca și aerul, este perfect în siguranță. Aceste sisteme au fost utilizate cu succes pentru răcire în primii ani ai acestui secol. La temperaturi scăzute, presiunea de saturație scăzută (0.008129 bar 4BC) și volumele specifice de mare (157.3 m3 / kg / 4BC). Temperatura care poate fi atinsă cu utilizarea apei ca agent frigorific nu sunt suficient de scăzute pentru majoritatea aplicații frigorifice, dar sunt în intervalul care poate satisface cerințele de climatizare, refrigerare și răcire. În plus, aceste sisteme sunt utilizate în unele procese de producție chimică, de exemplu. lubrifianți solizi de parafină. Vă rugăm să rețineți că sistemele de refrigerare la temperatura aburului nu sunt utilizate la temperaturi sub 5VC. Principalul avantaj al acestui sistem este utilizarea de energie de înaltă calitate și în cantități relativ mici de lucru la arbore.

refrigerare cu aburi sistemele folosesc ejectoare cu abur pentru reducerea presiunii într-un rezervor care conține apă care se întoarce din sistemul de apă răcită. În ejectorul cu abur folosește energia provenită de la un jet de abur cu mișcare rapidă pentru a capta capacitatea aburului flash și a o stoarce. Clipirea apei din rezervor reduce temperatura lichidului. Figura 3.66 prezintă în principiu un acord cu privire la sistemele de apă de răcire cu aburi. Sistemul arată că aburul de înaltă presiune se extinde pe măsură ce trece prin duza 1. Extensia provoacă o scădere a presiunii și o creștere uriașă a vitezei. Datorită vitezei mari, vaporii flash din rezervorul 2, absorbți rapid se mișcă și amestecul de aburi intră în difuzorul 3. Viteza scade treptat în con, dar presiunea aburului în condensator 4 este 5-10 de mai multe ori decât la intrarea difuzorului (de exemplu, din bara 0.01 0.07).

Această valoare a presiunii corespunde temperaturii de condensare 40VC. Aceasta înseamnă că amestecul de abur de înaltă presiune și evaporarea rapidă poate fi lichefiat la condensator. Căldura latentă a condensului este transmisă apei de condensare, care poate fi 25 InC. condens 5 pompat înapoi în cazan, din care el poate să se întoarcă din nou la abur de înaltă presiune. Evaporarea unei cantități relativ mici de apă în capacitatea blițului (bliț sau răcitor) reduce temperatura corpului de apă. Apa răcită este pompată ca o sarcină de răcire a transportatorului de răcire, schimbătorul de căldură.

Ejectorul a fost inventat de Sir Charles Parsons în jurul 1901 pentru a îndepărta aerul din condensatoarele motorului cu abur. Despre 1910, a fost folosit ejectorul Maurice LeBlanc, răcirea sistemului de ejector cu abur. A cunoscut un val de popularitate în 1930-urile timpurii ale sistemelor de climatizare din clădirile mari. Ciclurile de refrigerare a ejectoarelor cu abur au fost conduse ulterior în sisteme cu compresoare mecanice. De atunci, dezvoltarea și perfecționarea sistemului de răcire dirijată au fost aproape blocate, deoarece eforturile principale s-au concentrat pe îmbunătățirea ciclurilor de compresie a vaporilor (Aphornratana și colab., 2001).

În plus, un alt ejector tipic alimentat cu gaz este prezentat schematic în Fig. 3.67a. Primarul lichid de înaltă presiune (P) se consideră că se află în duzele principale, prin care se extinde pentru a produce regiunea de joasă presiune la ieșirea aeronavei (1). Curentul principal de mare viteză atrage și captivează fluidul (S) secundar în camera de amestecare. Fluxurile combinate sunt complet amestecate la sfârșitul camerei de amestec (2) și viteza debitului este supersonică. O undă de șoc normal, apoi realizată în gâtul camerei de amestec (3), creând efectul de compresie și viteza debitului este redusă la o valoare subsonică. Compresia suplimentară a lichidului este obținută pe măsură ce un flux mixt curge prin secțiunea difuzorului subsonic (b).

Fig. 3.67b este o diagramă schematică a ejectorului ciclul de refrigerare. Se vede că centrala, pompa de evacuare este utilizată pentru a înlocui mecanic compresor sistem convențional. Presiunea înaltă și temperatura ridicată a vaporilor de refrigerent dezvoltați într-un cazan pentru a obține un mediu primar pentru ejector. Ejectorul atrage vapori de agent frigorific la ieșirea din vaporizator ca suplimentar. Aceasta face ca agentul frigorific să se evapore la presiune scăzută și să producă o răcire utilă. Refrigerent de vapori de evacuare a evacuatorului în condensatorul unde este lichefiat. Refrigerantul lichid depozitat în condensator este readus la cazan cu ajutorul pompei, iar restul se extinde cu clapeta la evaporator, completând astfel ciclul. Ca intrare de muncă necesară pentru a circula fluidul, de obicei mai puțin de 1% din căldura furnizată de boiler KS poate fi definită ca raportul dintre sarcina de răcire a vaporizatorului pe o furnizare de căldură la cazan, după cum urmează:

Recent, Aphornratana și colab. (2001) au dezvoltat un nou sistem de răcire cu ejector cu jet folosind R-ll ca agent frigorific, așa cum se arată în Fig. 3.68. Toată capacitatea sistemului a fost construită din oțel zincat. Cazanul a fost proiectat pentru a fi încălzit electric, două încălzitoare electrice 4 kW sunt situate la capătul inferior. La capătul său superior, trei pereți despărțitori au fost sudați pe vas pentru a împiedica că picăturile de lichid se realizează cu vapori de refrigerare. Proiectarea vaporizatorului a fost ca un cazan. Pentru a simula încărcarea de răcire a fost utilizat un încălzitor electric 3 kW. Ca condensator a fost utilizat schimbătorul de căldură răcit cu apă. Apa de răcire a fost furnizată la 32VC. cazanul a fost acoperit cu un 40 mm, grosime de lână de sticlă cu folie de aluminiu. Evaporatorul a fost acoperit cu o spumă de neopren de grosime 30 mm. Pompa cu piston este utilizată pentru circulația agentului frigorific din rezervorul cazanului și al vaporizatorului. Pompă, acționată de un motor 1 / 4 HP cu viteză variabilă. Un dezavantaj al utilizării unui agent frigorific lichid pentru cavitație pentru pompa cu diafragmă în linia de aspirație a unei căderi de presiune prin supapa de control. Prin urmare, s-a folosit hmm mic pentru sub-răcirea lichidului R-11 înainte de a intra în pompă. Fig. 3.68c prezintă o schemă detaliată a ejectorului experimental. Duza a fost montată pe un arbore filetat, ceea ce a permis reglarea poziției duzei. Două camere diferite de confuzie cu diametrul gâtului de 8 mm sunt utilizate în camera de amestecare, nr.l, secțiunea de amestecare este în zona constantă a conductei: în camera de amestec № 2, secțiunea de amestecare a canalului convergent.

Experimentele lui Aphornratana și colaboratorii au arătat că sistemul de răcire a ejectorului cu ajutorul R-11 a fost practic util și poate oferi un nivel acceptabil de performanță. Poate oferi temperatura de răcire-5VC. capacitatea de răcire a variat de la 500 la 1700 W (COP) în intervalul 0.1 și 0.25.