Soğutma Sistemleri Buhar Sıkıştırmalı Soğutma Sistemleri

Pratik uygulamalarda, bir buhar sıkıştırma soğutma sistemi en çok kullanılan soğutma sistemleridir ve her sistem çalışır kompresör. Baz buhar sıkıştırmasında soğutma çevrimi Şekil 3.28'te gösterildiği gibi dört ana termal işlem aşağıdaki gibidir:

buharlaşma
Sıkıştırma,
Yoğunlaşma ve
Uzantı.

buharlaşma
Donma ve erimenin aksine, hemen hemen her sıcaklık ve basınç kombinasyonunda buharlaşma ve yoğuşma meydana gelir. Buharlaşma, sıvı yüzeyinden gelen bir gaz kaçış molekülü, sıcaklıkta herhangi bir değişiklik olmadan, büyük miktarda ısının emilmesiyle gerçekleştirilir. Sıvılar (örneğin soğutucular) tüm sıcaklıklarda buharlaşır, yüksek sıcaklıklarda meydana gelen buharlaşmayı arttırır. Buharlaşan gaz basıncına buhar basıncı denir. Sıvının sıcaklığı arttıkça, yüzeyden büyük bir sıvı kaybı meydana gelir, bu da buhar basıncını arttırır. İçinde evaporatör soğutma sistemi, düşük basınçlı soğuk soğutucu buhar, ortamla veya soğutma için maddelerle (yani radyatör) temas eder, ısıyı emer ve bu nedenle düşük basınçta doymuş buharlar üreten kanatçıklar.

Sıkıştırma
Kompresörün şaftı ile, gelen soğutucu akışkan buharının basıncını arttırır evaporatör. Ek olarak, ısı, basınç arttırmada rol oynayabilir. Gaz basıncının artması, soğutucunun kaynama ve yoğuşma sıcaklığını yükseltir. Gaz halindeki soğutucu, kaynama noktasının oldukça altında olduğunda, ısı emicinin sıcaklığından daha yüksektir.

Yoğunlaşma
Isı çıkarımı ile bir çift sıvı dönüştürme işlemidir. Evaporatör tarafından absorbe edilen ısı enerjisini transfer eden ve kompresörün iş enerjisini sağlayan yüksek basınçlı soğutucu gaz, kondansatöre uygulanır. Soğutucu akışkanın yoğunlaşma sıcaklığı, radyatörden biraz daha yüksektir ve bu nedenle, soğutucu akışkanın yüksek buhar basıncı yüksek doymuş sıvıdaki yoğunlaşma ısısının taşınması. Isı kaynağı, ısı pompaları tarafından soğutulduğundan, ısı emici. Soğutucu buharına ısı emisyonu için bir kondansatör kullanmak yerine yayılabilir, ancak bu yöntem uygun değildir. Soğutucu gazının yoğunlaşması bir sonraki döngünün başında tekrar kullanılır. Bazı pratik uygulamalarda, bu arzu edilir kondansatör soğutucu akışkan tarafından ayrıca, yoğuşma sıcaklığının altında soğutulur. Buna genellikle içinde gözlenen hipotermi denir. kondansatör Soğutucu akışkan sırasında titremeyi azaltmak için azaltma cihazında azaltılır. Bu yöntem, evaporatörün girişindeki gaz miktarının azaltılmasını ve böylece sistemin performansını iyileştirmesini sağlar.

Genişleyen
Yoğunlaştırılmış sıvı soğutucu akışkan tekrar bir sonraki döngünün başına döner. Valf orifis plakası gibi düzenleme cihazları veya kılcal boru genleşme işlemine, basınçlı sıvı soğutucu akışkan düşük basıncını, soğutucu kaynama noktasının seviyesini ve sıcaklığını, ısı kaynağının sıcaklığının altına düşürmek için kullanılır. Bu basınç düşmesinden kaynaklanan enerji kaybı, yükseltme aşamasında ek bir enerji maliyeti ile telafi edilecektir.

Şekilde 3.28Р °, ana buhar sıkıştırmalı soğutma makinelerinin bir diyagramını göstermektedir. Soğutma döngüsünün daha iyi anlaşılması için, Şekil 7b ve 5c'de gösterildiği gibi sıcaklık, entropi (3.28-3.28) ve basınç-entalpi (log Ph) diyagramları gösterilmiştir. Yukarıdaki adımlara göre, bu sistemin işleyişi şöyledir:

(1-2) Tersinir adyabatik sıkıştırma. Soğutucu akışkanın düşük buhar basıncına sahip buharlaştırıcı kompresöre gelir ve hacmini azaltarak basınç ve sıcaklıktaki artışla bir kondansatörde sıkıştırılır.
(2-3) sabit basınçta geri dönüşümlü ısı reddi. Yüksek basınçlı kompresörden soğutucu buharı kondensere girer ve su veya hava kullanılarak sıvılaştırılır.
(3-4) Entalpi sabitinde geri dönüşü olmayan genleşme. Kondansatörden, doymuş sıvı soğutucu akışkanın yüksek basıncı, genişleme subabıve basıncı ve sıcaklığı düşer.
(4-1) sabit basınçta geri dönüşümlü ısı ilavesi. Genleşme vanasından düşük basınçlı soğutucu akışkan sıvı evaporatöre girer. Burada kaynar ve bu süreçte ortamdaki ısıyı emer, böylece soğutma etkisi yaratır.

Şekil 3.28'te gösterildiği gibi, ana bileşenler, yukarıda açıklandığı gibi basit bir buhar sıkıştırmalı soğutma makinesi:

Evaporatör. Bu, soğutma için ısı değiş tokuşunun yapıldığı ve böylece düşük sıcaklıkta sıvı soğutucuyu kaynattığı ve bu da soğutucunun ısı emmesine neden olan üründür.
Emiş hattı. Bu, evaporatör ve kompresör arasındaki borudur. Sıvı ısı emildikten sonra, emme hattı taşınır kompresördeki soğutucu. Bu hatta soğutucu gaz aşırı ısınmış.

Kompresör. Bu cihaz, alçak basınç sistemlerinin tarafını yüksek basınç tarafından ayırır ve iki ana amacı vardır: (i) buharlaştırıcı içinde tutmak için buharlaştırıcı çıkışındaki buharı çıkarmak, kaynama sıcaklığı düşük ve (ii) Soğutucu akışkan buharının düşük sıcaklığının küçük bir hacimde sıkıştırılması, yüksek sıcaklık oluşturulması, yüksek basınçlı aşırı ısıtılmış buhar.
Sıcak gaz tahliye hattı Bu tüp, kompresörü, kondansörü bağlar. Kompresör yüksek basınçta tahliye edildikten sonra, aşırı ısıtılmış buhar soğutucu akışkanının yüksek sıcaklığı, sıcak gaz tahliye hattı kondensere taşınır.
Kondansatör. Bu cihaz, işini sürmek dışında, evaporatöre benzer şekilde ısı transferinde kullanılır sıcaklık, absorbe değil. Kondansatör, aşırı ısıtılmış buhar soğutucusu durumunda tekrar sıvıya dönüşür. Bu, soğutucu akışkanın kaynama noktasının sıcaklığını artıran ve soğutucu akışkanın tekrar sıvı içinde yoğunlaşmasına neden olacak kadar ısıyı gideren yüksek basınç oluşturarak yapılır.
Sıvı hattında. Bu hat, kondenser soğutucu akışkan yönetim cihazını birbirine bağlar. genleşme valfı dahil. Sıvı soğutucu akışkan bu çizgide olmalıdır. Ayrıca, bu hat ılık olmalıdır, çünkü soğutucu hala yüksek basınç altındadır.
Soğutucu akışkan yönetimi. Bu son eleman yönetimi bir ölçüm cihazı olarak çalışır. Buharlaştırıcıya giren ve soğutucu akışkandan çıkan tüm sıvının emme hattına geçtiğinden emin olan sıvı soğutucuyu izler. Sıvı soğutucu akışkan emme hattına girerse. Kompresöre girer ve arızalanır.

Yukarıda listelenen bileşenlere ek olarak, örneğin bir takım ek işlevler vardır. sıvı alıcı, bağlantı parçaları, ayak vanası, tahliye vanası, servis vanası sıvı alıcıBu, çalışma sırasında soğutma sistemini artırabilir.