Jednoduchý cyklus kompresie pár
Pár kompresný cyklus používa sa na chladenie prednostne pred plynovými cyklami; použitie latentného tepla umožňuje oveľa väčšie množstvo tepla, ktoré sa získava späť chladivom. Toto robí zariadení čo najkompaktnejšie.
Kvapalina na var a odparenie - zmena medzi kvapalným a plynným stavom pri teplote, ktorá závisí od tlaku v jeho bode mrazu a kritickej teploty (pozri obrázok 2.2). Pri varení by mal dostať latentné teplo z odparovania a kondenzácia v latentnom teple sa prenesie.
Teplo je v kvapalnom stave pri nízkych teplotách a tlakoch, čo poskytuje latentné teplo, aby sa odparilo. Dvojica, potom sa automaticky stlačí na vysoký tlak, môže byť teplota nasýtenia zodpovedajúca jej latentnému teplu odmietnutá, takže sa zmení späť na kvapalinu. Cyklus je znázornený na obr. 2.3. Účinok ochladzovania nosiča tepla v procese odparovania, čo je zmena entalpie medzi kvapalinou a parami, opúšťa РёСЃРїР ° СЂРёС, РμР »СЊ.
Na podrobnejšie preskúmanie tohto procesu chladiaci inžinieri používajú tlakovú entalpiu alebo graf Ph (obr.
2.4). Tento diagram predstavuje pohodlný spôsob opisovania kvapalnej a plynnej fázy látky. Na zvislej osi tlak P a horizontálne h, entalpia. Saturačná krivka definuje hranicu čistej kvapaliny a čistého plynu alebo pary. V oblasti sa ukázala para, prehriata para. Táto oblasť je označená tekutinou podchladenou tekutinou. Pri tlakoch nad hornou krivkou sa nerozlišuje medzi kvapalinou a parami. Nad týmto tlakom nemôže byť skvapalnený plyn. Toto sa nazýva kritický tlak. V oblasti pod krivkou, tj zmes kvapaliny a pary.
Jednoduchý cyklus kompresie pár je vložený do grafu Ph na obr. 2.4. Proces odparovania alebo odparovania chladiva je proces s konštantným tlakom, a preto je to vodorovná čiara. V procese kompresie energie použitej na kompresiu pár sa premieňa na teplo a zvyšuje jeho teplotu a entalpiu, takže na konci stavu kompresie pár v prehriatej mape a mimo saturačnej krivky. Proces, pri ktorom kompresné teplo zvyšuje entalpiu plynu nazývanú adiabatická kompresia. Pred začatím kondenzácie sa musia výpary ochladiť. Konečná teplota kompresie je takmer vždy nižšia kondenzačná teplota ako je znázornené, a preto sa určité množstvo tepla vylučuje pri teplotách vyšších ako je teplota kondenzácie. To predstavuje odchýlku od ideálneho cyklu. Skutočný kondenzačný proces je uvedený z vodorovných čiar v saturačnej krivke.
Keď je to jednoduché cyklus kompresie pary Na grafe teplotnej entropie (obr. 2.5) sa zobrazujú odchýlky od reverzného Carnotovho cyklu podľa zatienených miest. Adiabatický proces kompresie pokračuje aj po dosiahnutí kondenzačnej teploty. Tieňovaný trojuholník predstavuje ďalšie množstvo práce, ktorému je možné sa vyhnúť, ak sa kompresný proces zmenil na izotermický (tj pri konštantnej teplote) v okamihu, keď pokračuje, až kým sa nedosiahne kondenzačný tlak.
Rozšírenie konštantnej entalpie procesu. Vyhotoví sa vo forme vertikálnej čiary na schéme Ph. Počas expanzie kvapaliny, ktorá práve prechádza ventilom, sa neabsorbuje ani neodvádza teplo. Po znížení tlaku vo ventile by malo dôjsť k zodpovedajúcemu poklesu teploty výparov kvapaliny, aby sa odstránila energia na chladenie. Objem kvapaliny teda zvyšuje množstvo ventilu súvisiaceho plynu, čo vedie k jeho názvu expanzný ventil, Napríklad sa nesnaží získať energiu z procesu rozširovania. pomocou turbíny. Toto je druhá odchýlka od dokonalého cyklu. Práce, ktoré by sa mohli potenciálne obnoviť, sú na obrázku 2.5 znázornené tieňovaným obdĺžnikom .....
|