Chladiace systémy. Chladiace systémy na kompresiu pár

V praktických aplikáciách kompresia pár chladiaci systém sú najbežnejšie používané chladiace systémy a každý systém beží kompresor, Pri kompresii základnej pary chladiaci cyklus ako je znázornené na obrázku 3.28, štyri hlavné tepelné procesy sú nasledujúce:

vyparovanie
kompresia,
Kondenzácia a
Rozšírenie.

vyparovanie
Na rozdiel od mrazu a topenia sa odparovanie a kondenzácia vyskytujú takmer v akejkoľvek kombinácii teploty a tlaku. Odparovanie je, že molekuly unikajúce z plynu z povrchu kvapaliny sa uskutočňujú absorpciou veľkého množstva tepla bez akejkoľvek zmeny teploty. Kvapaliny (napr. Chladivá) sa odparujú pri všetkých teplotách, zvýšené odparovanie sa vyskytuje pri vysokých teplotách. Tlak odpareného plynu sa nazýva tlak pary. Keď teplota kvapaliny stúpa, dochádza k veľkej strate kvapaliny z povrchu, čo zvyšuje tlak pary. V výparník chladiaci systém, nízkotlaková studená para chladiva sa privádza do styku s médiom alebo látkami na chladenie (tj radiátor), absorbuje teplo, a teda furunky, a vytvára nízky tlak nasýtených pár.

Kompresia
S hriadeľom kompresora zvyšuje tlak pary chladiva získaného z výparník, Okrem toho môže zohrávať úlohu pri zvyšovaní tlaku teplo. Zvýšenie tlaku plynu zvyšuje teplotu varu a kondenzácie chladiva. Ak je plynné chladivo v pomerne krátkom bode, ako je jeho teplota varu, vyššia ako teplota chladiča.

kondenzácie
Je proces premeny dvojice kvapaliny extrakciou tepla. Na kondenzátor sa privádza vysokotlakový chladiaci plyn, ktorý prenáša tepelnú energiu absorbovanú výparníkom a pracovnú energiu kompresora. Teplota kondenzácie chladiva je o niečo vyššia ako chladič, a teda aj prenos tepla kondenzácie pri vysokom tlaku pár chladiva pri vysokom tlaku nasýtenej kvapaliny. Ako zdroj tepla je chladený tepelným čerpadlom chladičom. Namiesto použitia kondenzátora na emisiu tepla do pary chladiva by sa mohlo emitovať, ale táto metóda je nevhodná. Kondenzácia chladiaceho plynu sa znova používa na začiatku nasledujúceho cyklu. V niektorých praktických aplikáciách je žiaduce, aby kondenzátor sa chladivo ďalej ochladzuje pod teplotu kondenzácie. Nazýva sa to podchladenie, ktoré sa zvyčajne pozoruje v kondenzátor na zníženie blikania počas znižovania tlaku chladiva v škrtiacom zariadení. Tento spôsob poskytuje zníženie množstva plynu na vstupe do odparovača, a teda na zlepšenie výkonu systému.

rozširovanie
Kondenzované kvapalné chladivo späť na začiatok nasledujúceho cyklu. Regulačné zariadenia, ako je napríklad clona ventilu alebo kapilárna trubica na expanzný proces sa používa na zníženie nízkeho tlaku, hladiny a teploty bodu varu chladiaceho média pod teplotou zdroja tepla. Straty energie spôsobené týmto znížením tlaku sa kompenzujú dodatočnými nákladmi na energiu vo fáze zosilnenia.

Na obrázku 3.28Р ° je schéma hlavných chladiacich strojov na kompresiu pary. Pre lepšie pochopenie chladiaceho cyklu sú zobrazené diagramy teploty, entropie (7-5) a tlakovo-entalpické (log Ph), ako sú znázornené na obrázkoch 3.28b a 3.28c. Podľa vyššie uvedených krokov funguje tento systém:

(1-2) Reverzibilná adiabatická kompresia. Výparník s nízkym tlakom pár v chladive prichádza do kompresora a stlačený do kondenzátora znížením objemu a zvýšením tlaku a teploty.
(2-3) reverzibilné odvádzanie tepla pri konštantnom tlaku. Z vysokotlakového kompresora para vstupuje do kondenzátora a skvapalňuje sa pomocou vody alebo vzduchu.
(3-4) Nevratná expanzia pri konštantnej entalpii. Z kondenzátora prechádza vysoký tlak nasýteného kvapalného chladiva expanzný ventil, a jeho tlak a teplota klesajú.
(4-1) reverzibilné pridávanie tepla pri konštantnom tlaku. Z expanzného ventilu nízkotlakového chladiva tekutina vstupuje do výparníka. Varí sa tu a pri tom absorbuje teplo z okolitého prostredia, čím zabezpečuje chladiaci účinok.

Ako je znázornené na obrázku 3.28, hlavné komponenty, jednoduché chladiace stroje na kompresiu pary, ako je vysvetlené vyššie, sú:

Výparník. Tento produkt má tepelnú výmenu za chladenie, a tak varí tekuté chladivo pri nízkej teplote, čo spôsobuje, že chladivo absorbuje teplo.
Sacie potrubie. Toto je potrubie medzi výparníkom a kompresorom. Keď sa kvapalina absorbuje teplo, nasáva sacie potrubie chladivo v kompresore, V tomto potrubí je chladený prehriaty plyn.

Kompresor. Toto zariadenie oddeľuje stranu nízkotlakových systémov od vysokotlakovej strany a má dva hlavné ciele: (i) odstránenie pary na výstupe z výparníka, aby sa udržala vo výparníku, teplota varu je nízka a (ii) pre kompresia nízkoteplotnej pary chladiva v malom objeme, vytvorenie vysokoteplotnej, vysokotlakovej prehriatej pary.
Vypúšťacie vedenie horúceho plynu. Táto trubica spája kompresor, kondenzátor. Potom, čo bol kompresor vypustený z vysokého tlaku, vysokej teploty prehriateho parného chladiva, vedie ho výtlačná hadica horúceho plynu do kondenzátora.
Kondenzátor. Toto zariadenie sa používa na prenos tepla, podobne ako vo výparníku, s výnimkou toho, že jeho úlohou je viesť vozidlo teplo, neabsorbujte ho. Kondenzátor sa mení v stave prehriateho parného chladiva späť na kvapalinu. To sa dosahuje vytvorením vysokého tlaku, ktorý zvyšuje teplotu bodu varu chladiva a odstraňuje dostatočné množstvo tepla, ktoré spôsobuje kondenzáciu chladiva späť do kvapaliny.
V riadku Liquid. Táto linka spája zariadenie na správu chladiva kondenzátora. vrátane expanzného ventilu. V tomto riadku by malo byť tekuté chladivo. Táto linka by mala byť vlažná, pretože chladivo je stále pod vysokým tlakom.
Správa chladiva. Táto posledná správa prvkov funguje ako meracie zariadenie. Monitoruje tekuté chladivo, ktoré vstupuje do výparníka, a zabezpečuje, aby všetka kvapalina vyparená z chladiva prešla do sacieho potrubia. Ak tekuté chladivo vstupuje do sacieho potrubia. vstúpi do kompresora a vedie k zlyhaniu.

Okrem vyššie uvedených komponentov existuje napríklad množstvo ďalších funkcií. prijímač kvapaliny, armatúry, nožný ventil, vypúšťací ventil, servisný ventil kvapalinový prijímač, ktoré môžu zlepšiť fungovanie chladiaceho systému.