Basit buhar sıkıştırma döngüsü
Çift sıkıştırma döngüsü Tercihen gaz çevrimlerini soğutmak için kullanılır; gizli ısı kullanılması, soğutucu akışkan akışının geri kazanılmasını çok daha fazla miktarda sağlar. Bu yapar ekipman mümkün olduğunca kompakt.
Kaynama ve buharlaşma sıvısı - sıvı ve gaz halindeki bir sıcaklıkta, donma noktası içindeki basınca ve kritik sıcaklığa bağlı olarak değişebilir (bkz. Şekil 2.2). Kaynamada gizli buharlaşma ısısını alması gerekir ve gizli sıcaklıktaki yoğunlaşma aktarılır.
Isı düşük sıcaklıklarda ve basınçlarda sıvı haldedir ve buharlaşmasını sağlamak için gizli ısı sağlar. Çift, daha sonra otomatik olarak yüksek basınca sıkıştırılır, gizli sıcaklığına karşılık gelen doyma sıcaklığı reddedilebilir, bu yüzden tekrar bir sıvıya dönüşür. Döngü, Şekil 2.3'te gösterilmiştir. Isı taşıyıcısının soğutulmasının, sıvı ve buhar arasındaki entalpi değişimi olan buharlaşma sürecinde РёСЃРїР ° СЂРёС,РμР »СЊ.
Bu süreci daha yakından araştırmak için, soğutma mühendisleri basınç-entalpi veya Ph grafiği kullanırlar (Şek.
2.4). Bu diyagram, maddenin sıvı ve gaz fazlarını tanımlamanın uygun bir yoludur. Dikey eksende, P basıncı ve yatay olarak, h, entalpi. Doyma eğrisi, saf bir sıvının ve saf gaz veya buharın sınırını tanımlar. Bölge buhar, sıvı kızdırılmış buhar göstermiştir. Bölge, sıvı, aşırı soğutulmuş sıvı ile işaretlenmiştir. Üst eğri üzerindeki basınçlarda, sıvı ve buhar arasında bir ayrım yoktur. Bu basıncın üzerinde gaz sıvılaştırılamaz. Buna kritik baskı denir. Eğri altındaki alanda, yani bir sıvı ve buhar karışımı.
Basit buhar sıkıştırma döngüsü Şekil 2.4'teki Ph grafiğine eklenmiştir. Soğutucunun buharlaşması veya buharlaşması süreci sabit bir basınç işlemidir ve bu nedenle yatay bir çizgidir. Buharı sıkıştırmak için kullanılan enerjinin sıkıştırma işleminde ısıya dönüşür ve sıcaklığını ve entalpisini arttırır, böylece aşırı ısınan tablolarda ve doygunluk eğrisinin dışında buhar sıkıştırma durumunda. Sıkıştırma ısısının, adyabatik sıkıştırma adı verilen gazın entalpisini yükselttiği bir işlem. Yoğuşmaya başlamadan önce buharların soğutulması gerekir. Nihai sıkıştırma sıcaklığı neredeyse her zaman altındadır yoğunlaşma sıcaklığı gösterildiği gibi ve bu nedenle, belirli bir miktarda ısı, yoğunlaşma sıcaklığının üzerindeki sıcaklıklarda reddedilir. Bu ideal çevrimden bir sapmayı temsil eder. Gerçek yoğuşma işlemi, doyma eğrisi içindeki yatay çizgilerle sunulur.
Ne zaman basit buhar sıkıştırma döngüsü sıcaklık-entropi diyagramında (Şekil 2.5) görüntülenir, ters Carnot döngüsünden sapmalar gölgeli yerler tarafından tanımlanabilir. Adyabatik sıkıştırma işlemi, yoğuşma sıcaklığına ulaşıldığı noktadan öteye devam eder. Gölgeli üçgen, sıkıştırma işlemi yoğuşma basıncına ulaşılana kadar devam ettiği anda izotermal (yani sabit sıcaklıkta) olarak değiştiğinde önlenebilecek ek iş miktarını temsil eder.
Sürecin sürekli entalpi genişlemesi. Ph şema üzerinde dikey bir çizgi şeklinde hazırlanacaktır. Sıvının genleşmesi sırasında herhangi bir ısı emilmez veya reddedilmez, vanadan geçer. Valf içindeki basınç düşürüldükten sonra, soğutma için enerjiyi uzaklaştırmak üzere sıvı buharlarının sıcaklığındaki karşılık gelen düşüşe yol açmalıdır. Sıvının hacmi, böylelikle ismine yol açan bağlı gazın valf miktarını arttırır; genişleme subabı. Örneğin, genişleme sürecinden enerjiyi geri kazanma girişiminde bulunulmaz. türbin yardımı ile. Bu, mükemmel döngüden ikinci sapmadır. Potansiyel olarak restore edilebilecek işler, Şekil 2.5 ..... 'deki gölgeli dikdörtgen ile gösterilir.
|