أنظمة التبريد. أنظمة التبريد بضغط البخار
في التطبيقات العملية ، ضغط البخار نظام التبريد هي أنظمة التبريد الأكثر استخدامًا ، ويعمل كل نظام ضاغط. في ضغط قاعدة البخار دورة التبريد كما هو مبين في الشكل 3.28 ، أربع عمليات حرارية رئيسية هي كما يلي: تبخر
ضغط،
التكثيف و
تمديد. 
تبخر
على عكس التجميد والذوبان ، يحدث التبخر والتكثيف في أي مزيج من درجة الحرارة والضغط تقريبًا. التبخر هو عبارة عن جزيئات هروب غازية من السطح السائل تتم عن طريق امتصاص كمية كبيرة من الحرارة ، دون أي تغيير في درجة الحرارة.
تتبخر السوائل (مثل المبردات) في جميع درجات الحرارة ، مما يؤدي إلى زيادة التبخر في درجات الحرارة العالية. يسمى ضغط الغاز المبخر بضغط البخار. مع ارتفاع درجة حرارة السائل ، هناك فقد كبير للسائل من السطح ، مما يزيد من ضغط البخار. في ال المبخر نظام التبريد ، يتم ملامسة بخار التبريد البارد ذي الضغط المنخفض مع الوسيلة أو مواد التبريد (أي المبرد) ، فهو يمتص الحرارة ، وبالتالي الدُورات ، ينتج ضغطًا منخفضًا من الأبخرة المشبعة. ضغط
مع عمود الضاغط ، يزيد من ضغط بخار مادة التبريد المستلمة منه المبخر. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تلعب الحرارة دورًا في زيادة الضغط. زيادة ضغط الغاز ترفع درجة حرارة الغليان وتكثيف المبرد. عندما يكون المبرد الغازي أقل من درجة غليانه بدرجة أعلى من درجة حرارة المشتت الحراري. تكاثف
هي عملية تحويل زوج من السائل عن طريق استخراج الحرارة. يتم استخدام غاز التبريد عالي الضغط ، الذي ينقل الطاقة الحرارية التي يمتصها المبخر ، ويتم استخدام طاقة عمل الضاغط على المكثف. درجة حرارة تكثيف المبرد أعلى قليلاً من المبرد ، وبالتالي ، فإن نقل حرارة التكثيف لضغط بخار عال من المبرد عالي الضغط من السائل المشبع. كما يتم تبريد مصدر الحرارة عن طريق مضخات الحرارة بالوعة الحرارة. بدلا من استخدام مكثف لانبعاث الحرارة إلى بخار التبريد يمكن أن ينبعث ، ولكن هذه الطريقة غير مناسبة. يتم إعادة استخدام تكثيف غاز التبريد في بداية الدورة التالية. في بعض التطبيقات العملية ، من المستحسن أن مكثف يتم تبريده بواسطة المبرد بدرجة أكبر ، تحت درجة حرارة التكثيف. وهذا ما يسمى انخفاض حرارة الجسم ، والذي لوحظ عادة في مكثف لتقليل الوميض أثناء ضغط سائل التبريد في جهاز الاختناق. توفر هذه الطريقة تقليل كمية الغاز في مدخل المبخر ، وبالتالي لتحسين أداء النظام. توسيع
يعود سائل التبريد المكثف إلى بداية الدورة التالية. أجهزة التنظيم مثل لوحة فتحة الصمام ، أو أنبوب شعري لعملية التوسيع تستخدم لتقليل ضغط سائل التبريد بضغط منخفض ، ومستوى ودرجة حرارة نقطة غليان سائل التبريد أسفل درجة حرارة مصدر الحرارة. يتم تعويض فقدان الطاقة من خلال خفض الضغط عن طريق تكاليف الطاقة الإضافية في مرحلة التعزيز.
في الشكل 3.28Р ° يُظهر مخططًا لآلات التبريد بضغط البخار الرئيسية. من أجل فهم أفضل لدورة التبريد ، تظهر درجة الحرارة ، والرسومات (7-5) للإنتروبيا والضغط- enthalpy (log Ph) ، كما هي موضحة في الأشكال 3.28b و 3.28c. بموجب الخطوات المذكورة أعلاه ، فإن أداء هذا النظام هو: (1-2) ضغط adiabatic عكسها. المبخر ذو ضغط بخار منخفض للمبرد يأتي إلى الضاغط ويتم ضغطه في مكثف عن طريق تقليل الحجم وزيادة الضغط ودرجة الحرارة.
(2-3) رفض الحرارة عكسها في الضغط المستمر. من ضاغط التبريد العالي الضغط يدخل بخار الماء إلى المكثف ويسيل باستخدام الماء أو الهواء.
(3-4) تمدد لا رجعة فيه في المحتوى الحراري الثابت. من المكثف ، ارتفاع ضغط السائل المبرد المشبع يمر عبر صمام توسع، وانخفاض الضغط ودرجة الحرارة.
(4-1) إضافة الحرارة عكسها في الضغط المستمر. من صمام التوسع انخفاض ضغط التبريد والسائلة يدخل المبخر. تغلي هنا وفي العملية تمتص الحرارة من البيئة ، مما يوفر تأثير تبريد. كما هو مبين في الشكل 3.28 ، المكونات الرئيسية ، آلات التبريد بالضغط البخارية البسيطة ، كما هو موضح أعلاه ، هي: المبخر. هذا المنتج يتم فيه تبادل الحرارة للتبريد ، وبالتالي يغلي سائل التبريد في درجة حرارة منخفضة ، مما يؤدي إلى امتصاص الحرارة.
خط الشفط. هذا هو الأنابيب بين المبخر والضاغط. بعد امتصاص السائل للحرارة ، يحمل خط الشفط المبردات في الضاغط. في هذا الخط ، المبرد غاز محموما. الضاغط. يفصل هذا الجهاز جانب أنظمة الضغط المنخفض عن جانب الضغط العالي وله هدفان رئيسيان: (1) إزالة البخار عند مخرج المبخر لحفظه في المبخر ، تكون درجة حرارة الغليان منخفضة ، و (2) بالنسبة إلى ضغط درجة حرارة منخفضة من بخار التبريد في حجم صغير ، وخلق ارتفاع درجة الحرارة ، وارتفاع ضغط البخار المحمص.
خط تصريف الغاز الساخن. يربط هذا الأنبوب الضاغط والمكثف. بعد تفريغ الضاغط من ارتفاع الضغط ودرجة حرارة عالية من المبرد البخاري عالي الحرارة ، يحمل خط تصريف الغاز الساخن إلى المكثف.
مكثف. يستخدم هذا الجهاز لنقل الحرارة ، على غرار المبخر ، إلا أن وظيفته هي القيادة حرارة، لا تمتصه. يتغير المكثف في حالة مبرد البخار المحمص إلى سائل. يتم ذلك عن طريق خلق ضغط عالي ، مما يزيد من درجة حرارة نقطة غليان التبريد ويزيل الحرارة الكافية لإحداث تكثيف المبرد في السائل.
في الخط السائل. هذا الخط يربط جهاز إدارة المبردات المكثف. بما في ذلك صمام التوسع. يجب أن يكون سائل التبريد في هذا الخط. أيضًا ، يجب أن يكون هذا الخط فاترًا ، لأن المبرد لا يزال تحت ضغط عالٍ.
إدارة المبردات. تعمل إدارة العنصر الأخير كجهاز قياس. إنه يراقب المبرد السائل ، الذي يدخل المبخر ويتأكد من أن كل السائل المغلي بعيدًا عن المبرد يمر إلى خط الشفط. إذا دخل المبرد السائل إلى خط الشفط. يدخل الضاغط ويؤدي إلى الفشل. بالإضافة إلى المكونات المذكورة أعلاه ، هناك عدد من الوظائف الإضافية ، على سبيل المثال. استقبال السائل ، والتجهيزات ، صمام القدم ، صمام التفريغ ، صمام الخدمة استقبال السائل، والتي يمكن أن تعزز نظام التبريد في العملية. ..
|