Απλός κύκλος συμπίεσης ατμών

Το υγρό να βράσει και να εξατμιστεί - αλλάζει μεταξύ της υγρής και της αέριας κατάστασης σε μια θερμοκρασία, η οποία εξαρτάται από την πίεση μέσα στο σημείο ψύξης του και την κρίσιμη θερμοκρασία (βλ. Εικ. 2.2). Σε βρασμό θα πρέπει να πάρει την λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης και η συμπύκνωση στην λανθάνουσα θερμότητα μεταφέρεται.

Η θερμότητα είναι σε υγρή κατάσταση σε χαμηλές θερμοκρασίες και πιέσεις, παρέχοντας την λανθάνουσα θερμότητα ώστε να εξατμιστεί. Το ζεύγος, στη συνέχεια αυτόματα συμπιέζεται σε υψηλή πίεση, η θερμοκρασία κορεσμού που αντιστοιχεί στην λανθάνουσα θερμότητά του μπορεί να απορριφθεί, έτσι αλλάζει πίσω σε ένα υγρό. Ο κύκλος παρουσιάζεται στο σχήμα 2.3. Η επίδραση της ψύξης του φορέα θερμότητας στη διαδικασία εξάτμισης, η οποία είναι η μεταβολή της ενθαλπίας μεταξύ υγρού και ατμού, αφήνοντας РёСЃРїР ° СЂРёС,РμР »СЊ.

Για να διερευνήσουμε πιο στενά αυτή τη διαδικασία, οι μηχανικοί ψύξης χρησιμοποιούν διάγραμμα πίεσης-ενθαλπίας ή Ph (εικ. 2.4). Αυτό το διάγραμμα είναι ένας βολικός τρόπος περιγραφής των υγρών και αερίων φάσεων της ύλης. Στον κάθετο άξονα, πίεση P, και οριζόντια, h, ενθαλπία. Η καμπύλη κορεσμού ορίζει το όριο ενός καθαρού υγρού και καθαρού αερίου ή ατμού. Η περιοχή έδειξε ατμό, υγρό υπερθερμαινόμενο ατμό. Η περιοχή χαρακτηρίζεται από υγρό, υπερψυχθέν υγρό. Σε πιέσεις πάνω από την ανώτερη καμπύλη, δεν υπάρχει διάκριση μεταξύ υγρού και ατμού. Πάνω από αυτό το αέριο πίεσης δεν μπορεί να υγροποιηθεί. Αυτό ονομάζεται κρίσιμη πίεση. Στην περιοχή κάτω από την καμπύλη, δηλαδή ένα μείγμα υγρού και ατμού.

Απλός κύκλος συμπίεσης ατμών επικαλύπτεται στο διάγραμμα Ph στο Σχ. 2.4. Η διαδικασία εξάτμισης ή εξάτμισης του ψυκτικού είναι μια διαδικασία σταθερής πίεσης και ως εκ τούτου είναι μια οριζόντια γραμμή. Στη διαδικασία συμπίεσης της ενέργειας που χρησιμοποιείται για τη συμπίεση των ατμών μετατρέπεται σε θερμότητα και αυξάνει τη θερμοκρασία και την ενθαλπία της, έτσι ώστε στο τέλος της κατάστασης συμπίεσης ατμών στα υπερθερμανθέντα γραφήματα και έξω από την καμπύλη κορεσμού. Μια διαδικασία στην οποία θερμότητα συμπίεσης αυξάνει την ενθαλπία του αερίου που ονομάζεται αδιαβατική συμπίεση. Πριν αρχίσει η συμπύκνωση, οι ατμοί πρέπει να ψύχονται. Η τελική θερμοκρασία συμπίεσης είναι σχεδόν πάντα κάτω θερμοκρασία συμπύκνωσης όπως φαίνεται, και επομένως, απορρίπτεται ορισμένη ποσότητα θερμότητας σε θερμοκρασίες υψηλότερες από τη θερμοκρασία συμπύκνωσης. Αυτό αντιπροσωπεύει απόκλιση από τον ιδανικό κύκλο. Η πραγματική διαδικασία συμπύκνωσης παρουσιάζεται στις οριζόντιες γραμμές εντός της καμπύλης κορεσμού.

Όταν είναι απλό κύκλου συμπίεσης ατμών εμφανίζεται στο διάγραμμα θερμοκρασίας-εντροπίας (Εικ. 2.5), οι αποκλίσεις από τον αντίστροφο κύκλο Carnot μπορούν να αναγνωριστούν από τις σκιασμένες θέσεις. Η διαδικασία αδιαβατικής συμπίεσης συνεχίζει πέρα ​​από το σημείο όπου επιτυγχάνεται η θερμοκρασία συμπύκνωσης. Το σκιασμένο τρίγωνο αντιπροσωπεύει την πρόσθετη ποσότητα εργασίας που μπορεί να αποφευχθεί αν η διαδικασία συμπίεσης αλλάξει σε ισοθερμική (δηλαδή σε σταθερή θερμοκρασία) τη στιγμή που συνεχίζει μέχρι να επιτευχθεί η πίεση συμπύκνωσης.

Επέκταση της σταθερής ενθαλπίας της διαδικασίας. Πρέπει να προετοιμάζεται υπό μορφή κάθετης γραμμής στο σχήμα Ph. Καμία θερμότητα δεν απορροφάται ή απορρίπτεται κατά τη διάρκεια της διαστολής του υγρού που μόλις διέρχεται μέσω της βαλβίδας. Μετά από μείωση της πίεσης στη βαλβίδα θα πρέπει να οδηγήσει σε αντίστοιχη μείωση της θερμοκρασίας των υγρών ατμών αναβοσβήνουν για να αφαιρέσετε την ενέργεια για ψύξη. Ο όγκος του υγρού, αυξάνει έτσι την ποσότητα βαλβίδας του σχετικού αερίου, που οδηγεί στο όνομά του, το βαλβίδα εκτόνωσης. Δεν γίνεται προσπάθεια ανάκαμψης της ενέργειας από τη διαδικασία διεύρυνσης, για παράδειγμα. με τη βοήθεια του στροβίλου. Αυτή είναι η δεύτερη απόκλιση από τον τέλειο κύκλο. Οι εργασίες που θα μπορούσαν ενδεχομένως να αποκατασταθούν αντιπροσωπεύονται από το σκιασμένο ορθογώνιο στο σχήμα 2.5 .....