باستخدام الضواغط الترددية
في التطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة ، فإن استخدام آلة مكبس لضغط البخار في "سكواش" واحد من ضغط شفط منخفض يصل ضغط التكثيف غير فعال. وذلك لأن الغاز المضغوط المتبقي في مقدار الخلوص في نهاية ضغط الانضغاط سوف يعاد نشره في طريقه إلى الأسفل ، ويترك مساحة صغيرة لسحب المزيد من غاز الشفط للمنعطف التالي. بالإضافة إلى ذلك ، قد يؤدي الضغط التفاضلي الأوسع إلى زيادة درجة حرارة التفريغ. لهذه الأسباب، ضاغط تضع الشركات المصنعة قيودًا على العملية لخطوة واحدة من العملية ، والتي تعتمد على المبردات (عادةً حول 10: 1). للتطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة ، يجب إجراء الضغط على مرحلتين.
في الفترة ما بين مرحلتين من الضغط ، من الضروري تبريد غاز التبريد لتجنب تعطل الضاغط. على الأنظمة الصغيرة ، يمكن القيام بذلك من خلال إدخال سائل تبريد يترك المكثف مباشرة إلى الثلاجة بين المراحل. البديل هو استخدام التبريد ، والذي يوفر تبريد الغاز بين الطور باستخدام مجموعة من المبردات في الضغط ودرجة الحرارة المتوسطة.
هناك ميزتان إضافيتان في استخدام التبريد:
- يتم تبريد السائل في مبخرات منخفضة الحرارة ، مما يقلل من كمية العمل ، يجب أن تمتثل الضواغط منخفضة المرحلة ؛
- يمكن تقديم درجة حرارة أعلى من درجة التبريد مع التبريد البيني ، وبالتالي ، فإن الضاغط عالي المرحلة يقلل فقط من الحمل على المرحلة الصغيرة من الآلات.
هناك نوعان من المبرد.
أ) فتح المبردات نوع
أبسط أوعية الضغط المبرد في الهواء الطلق (أي.
لا شيء في الداخل) ، HP LP أو صمام تعويم الاعتراف سائل التبريد من مكثف. يتم تسخين الغاز الساخن في المرحلة الأولى من الضغط عبر السائل وبالتالي يبرد. يسحب الضاغط الثاني (المرتفع) المرحلة غازه باستخدام وحدة تبريد داخلية. يتميز هذا النوع من المبرد الداخلي بميزة أن كل سائل التبريد يمر عبره ، وبالتالي انخفاض حرارة الجسم ، إلى المبرد البيني إلى درجة حرارة المبخر. عيوب هذا النوع المبرد:
- بالنسبة للأنظمة ذات الأحمال المتغيرة على نطاق واسع أو سريع ، قد يكون من الصعب التحكم في المستوى في المبرد ؛
- يتدفق المبرد السائل عبر صمامي تمدد لتحقيق المبخر ، وكلاهما بحجم مجرى التبريد الكامل.
ب) مبردات مغلقة
في جهاز تبريد أكثر تعقيدًا قليلاً (نوع مغلق) ، يمر معظم السائل المتدفق من المكثف عبر الملف المغمور في حمام سائل في المبرد الداخلي. يتم تفريغ جزء صغير من السائل المتدفق من المكثف للحفاظ على الحمام السائل. يتم تبخير هذا الحمام باستمرار بواسطة الحرارة كما يلي:
- سائل ساخن عالي الضغط يتدفق من خلال الملف (يتم تبريده إلى التقاء المرحلة المنخفضة) ؛
- يتم تمرير الغاز المحمص من المرحلة الأولى من الضغط من خلال مجموعة التبريد السائل (أي إزالة الحرارة الزائدة) قبل الدخول إلى أسطوانات المرحلة العليا.
المبرد من النوع المغلق أقل حساسية للتغيرات في الحمل ، من وحدة النوع المفتوح. يمر السائل عبر صمام تمدد واحد فقط ، وبالتالي فإن معظم الفرق في الضغط بين المكثف والمبخر ، متاح من خلال المبخر صمام توسع. في المربع المفتوح ، اكتبه يمتد مرتين ؛ بادئ ذي بدء ، من ضغط التكثيف إلى الضغط المتوسط ، وأخيراً ، من الضغط المتوسط لتبخير الضغط. جهاز مغلق ، سوائل فائق التبريد ، عادة في درجة حرارة تشبع مؤقتة 5C. السائل يترك جانب الصدفة في المبرد البيني من النوع المفتوح ، غنيًا ، عند درجة حرارة تساوي درجة حرارة التشبع المتوسطة.
يظهر الشكلان 36 و 37 النوعان الأكثر شيوعًا للأنظمة ثنائية المراحل (أو المعقدة). يعمل هذا النظام الأساسي (الشكل 36) على حل مشكلة البخار العالي الحرارة فقط مع الحد الأدنى من النفقات الرأسمالية. يجب الحفاظ على الحد الأدنى من ضغط التكثيف. قد لا يكون الضغط بين المراحل هو الأكثر فعالية للتطبيق المعين.
يوفر النظام الموضح في الشكل 37 تحسين كفاءة استخدام الطاقة في المقام الأول ، يتبخر التبريد الفائق للسائل في جهاز ، وعادة ما يكون ذلك في درجة حرارة التشبع بين مراحل 5C. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر هذا النظام عملية إزالة الحرارة الزائدة الكاملة لمرحلة التفريغ المنخفضة. يتيح ذلك توفير الأحمال الجانبية (أي ارتفاع درجة الحرارة والضغط) في جميع المقاييس إلى المبرد البيني أو درجة الحرارة أو السماح باستخدام المراحل الوسيطة المثلى التي سيتم استخدامها. النفقات الرأسمالية ، ومع ذلك ، مرتفعة نسبيا ..
|