Použitie piestových kompresorov
Pri nízkoteplotných aplikáciách je použitie piestového stroja na kompresiu pár v jednom „stlačení“ od nízkeho sacieho tlaku po kondenzačný tlak neúčinné. Je to tak preto, že stlačený plyn, ktorý zostal na konci kompresného zdvihu v dostatočnej vzdialenosti, by sa na ceste dole znovu premiestnil a ponechal by malý priestor na nasávanie väčšieho množstva nasávaného plynu na ďalšie otočenie. Okrem toho môže kompresia širšieho diferenčného tlaku spôsobiť nadmernú teplotu výboja. Kvôli týmto dôvodom, kompresor výrobcovia stanovili obmedzenia prevádzky pre jeden krok operácie, ktorý závisí od chladiva (zvyčajne okolo 10: 1). Pre nízkoteplotné aplikácie sa kompresia musí uskutočňovať v dvoch stupňoch.
V období medzi dvoma stupňami kompresie je potrebné chladiť plynné chladivo, aby sa zabránilo poruche kompresora. V malých systémoch sa to dá dosiahnuť zavedením tekutého chladiva, ktoré ponecháva kondenzátor priamo medzi chladničky medzi chladničky a chladničky. Alternatívou je použitie chladenia, ktoré zaisťuje chladenie medzifázového plynu pomocou zásobníka chladiva pri strednom tlaku a teplote.
Pri použití chladenia existujú dve ďalšie výhody:
- kvapalina sa podchladí v nízkoteplotných odparovačoch, čo znižuje množstvo práce, ktorú musia spĺňať nízkotlakové kompresory;
- pri vyššej teplote ako je teplota chladenia, sa môže podávať s chladením a následne vysokovýkonným kompresorom, ktorý iba znižuje zaťaženie malých strojov.
Existujú dva typy medzichladiča.
a) Chladiče s otvoreným typom
Najjednoduchší typ medzichladiča a vonkajšej tlakovej nádoby (tj.
nič vo vnútri), HP LP alebo plavákový ventil - rozoznávanie tekutého chladiva z kondenzátor, Horúci plyn v prvom stupni kompresie prebubláva tekutinou a tým sa ochladzuje. Druhý (vysoký) stupeň kompresora čerpá plyn s medzichladičom. Tento typ chladiča má tú výhodu, že všetok tekutý chladiaci prostriedok ním prechádza a tým aj podchladzuje do chladiča na teplotu chladiaceho média. výparník, Nevýhody tohto typu chladiča:
- v prípade systémov so značne alebo rýchlo sa meniacim zaťažením môže byť ťažké kontrolovať hladinu v chladiči;
- tekuté chladivo prúdi dvoma expanznými ventilmi, aby sa dosiahol výparník, oba veľkosti pre celý prúd chladiva.
b) Chladiče uzavretého typu
Pri o niečo zložitejšom chladení zariadenia (uzavretý typ) prechádza väčšina kvapaliny prúdiacej z kondenzátora cievkou ponorenou do kúpeľa kvapaliny v medzichladiči škrupiny. Malá časť kvapaliny, ktorá tečie z kondenzátora, je vypustená, aby sa udržal kvapalný kúpeľ. Tento kúpeľ sa neustále odparuje teplom ako:
- vysokotlaková horúca kvapalina pretekajúca cievkou (podchladená do sútoku dolného stupňa);
- prehriaty plyn z prvého stupňa stlačenia prechádza cez nádrž kvapalného chladenia (tj prehriatie) pred vstupom do valcov vyššieho stupňa.
Chladič s uzavretým typom menej citlivý na zmeny zaťaženia ako jednotka s otvoreným typom. Kvapalina prechádza iba jedným expanzným ventilom, takže väčšina rozdielu tlaku medzi kondenzátorom a výparníkom je k dispozícii prostredníctvom výparníka. expanzný ventil, Do otvoreného poľa napíšte dvakrát predlžuje; Najskôr zo kondenzačného tlaku na stredný tlak a nakoniec zo stredného tlaku na odparovanie. Zariadenie s uzavretým typom, chladené kvapaliny, obvykle s teplotou do 5 ° C, teplota nasýtenia. Kvapalina opúšťa škrupinu otvoreného medzichladiča, bohatá, pri teplote rovnej strednej teplote nasýtenia.
Dva najbežnejšie typy dvojstupňových (alebo komplexných) systémov sú znázornené na obr. 36 a 37. Tento základný systém (obr. 36) rieši problém vysokoteplotných pár s minimálnymi kapitálovými nákladmi. Musí sa udržiavať minimálna úroveň kondenzačného tlaku. Medzistupňový tlak nemusí byť pre konkrétnu aplikáciu najúčinnejší.
Systém na obr. 37 poskytuje zlepšenú energetickú účinnosť, predovšetkým ochladzovanie kvapaliny v odparovacej aparatúre, zvyčajne v medzistupňovej teplote 5C. Okrem toho tento systém zabezpečuje úplné prehriatie stupňa nízkeho vypúšťania. To umožňuje bočné zaťaženie (tj vyššiu teplotu, tlak) vo všetkých mierkach privádzať do medzichladiča, teplotu alebo umožňuje optimálne medzistupne, ktoré sa budú používať. Kapitálové výdavky sú však relatívne vysoké.
|