Охолодження циклу стиснення пари
Термін охолодження, як частина будівлі, вентиляційних систем і кондиціонування, як правило, відноситься до системи стиснення пари, коли хімічна речовина по черзі змінюється з рідкої на газ (випаровування, тим самим поглинаючи тепло і забезпечуючи охолоджуючий ефект) і газ з рідина (конденсат, тим самим виділяючи тепло). Цей цикл насправді складається з чотирьох кроків:
- Стиснення: Газовий холодоагент низького тиску стискається, тим самим збільшуючи його тиск на витрату механічної енергії. Відбувається відповідне підвищення температури разом із підвищеним тиском.
- Конденсація: високий тиск, високотемпературний газ, охолоджений зовнішнім повітрям або водою, який служить радіатором і конденсується до рідини під високим тиском.
- Розширення: рідина високого тиску протікає через вихідний отвір розширювального клапана, тим самим знижуючи тиск. Невелика частина рідких спалахів газу через зниження тиску.
- Швидкість випаровування: рідина низького тиску поглинає тепло з повітря або води і випаровується у вигляді газу або пари.
Пару низького тиску тече компресор, і процес повторюється.
Як показано на рис. 1.1, охолоджуюча система охолодження парою складається з чотирьох компонентів, які відповідають чотирьом ступеням холодильного циклу. Компресор підвищує тиск спочатку холодного газу низького тиску. Condenser теплообмінник, який охолоджує газ високого тиску, так що він змінюється в рідкій фазі. Розширювальний клапан контролює співвідношення тиску і, таким чином, споживання між областями високого та низького тиску в системі. Теплообмінник випарника, який нагріває рідину при низькому тиску, що призводить до зміни фази з рідини на пару (газ).
Термодинамічно, найпоширеніша презентація основне охолодження цикл виготовляється з використанням діаграми тиску-ентальпії, як показано на рис. 1.2. Для кожного холодоагенту лінія зміни фази представляє умови тиску і тепла (ентальпія), при яких він переходить з рідкого в газоподібний стан, і навпаки. Таким чином, кожен з етапів цикл стиснення пари можна легко застосувати для демонстрації реальних термодинамічних процесів, як показано на рис. 1.3.
У пункті 1 - умови входу компресора. Стиснення газу збільшує його тиск від Pj до P2. Таким чином, робота, завдяки якій компресор додає тепло холодоагенту, підвищуючи його температуру і трохи збільшуючи його теплоємність. Пункт 2 - це стан холодоагенту, що залишається на вході в компресор і конденсатор. У конденсаторі газ охолоджується, зменшуючи його від ентальпії h2 h3.
Пункт 3 абзацу 4 представляє зниження тиску, яке відбувається під час розширення. Через малий відсоток випаровування через зниження тиску, температура та ентальпія рідини, що залишилася, також незначно знижується. Точка 4 представляє стан вхідного отвору випарник. Пункт 4 частини 1 - нагрівання рідини, підвищення її ентальпії h1 h4, завершено фазовий перехід з рідини в газоподібний стан у точці 1.
Холодоагент, властивості якого відомі, можна побудувати діаграму ентальпії тиску та проаналізувати ефективність циклу стиснення пари шляхом встановлення систем високого та низького тиску. (Зауважимо, що на рис. 1.3 - підходящий цикл, але на практиці існують різноманітні методи лікування, продиктовані другим законом неефективності.)
|
Чилери