Самостійна робота №18 Тема. Парова компресійна холодильна машина

Холодильна машина (мал.10.1) складається з компресора 1, конденсатора 2, регулюючогого вентиля 3 і випарника 4, що з'єднаний трубопроводами.

Компресор служить для відсмоктування з випарника пари холодильного агента, стиску їх до тиску конденсації і нагрівання в конденсатор.

Конденсатор - теплообмінний апарат для конденсації пари холодильного агента. Температура конденсації залежить від температури охолодної середовища. Чим вище температура води або повітря, тим вище температура конденсації.

Мал. 10.1.Схема компресійної холодильної установки.

Випарник – теплообмінний апарат призначений для охолодження якого-небудь середовища. Холодильний агент у випарнику кипить за рахунок тепла, що відбирається з навколишнього середовища. Для підтримки низької температури у випарнику необхідно безперервно видаляти пар, що утворюється при кипінні холодильного агента.

Регулюючий вентиль служить для регулювання подачі рідкого холодильного агента з конденсатора у випарник і для дроселювання рідкого-холодильного агента із зниженням його тиску і температури.

Принцип дії холодильної машини У випарнику 4 при температурі t₀ і тиску Р₀ рідкий холодильний агент кипить за рахунок відведення тепла від охолоджуваного середовища. Холодні пари, що утворяться в результаті кипіння, відсмоктуються компресором 1, стискуються в ньому до тиску конденсації Р_к і нагнітаються в конденсатор 2. Тут пара охолоджуються до температури конденсації і конденсуються, віддаючи своє тепло воді або повітрю. З конденсатора рідкий холодильний агент надходить у регулюючий вентиль 3, у якому тиск знижується з Р_к до Р₀, а температура з t_к до t₀, потім у випарник, після чого цикл починається спочатку.

На мал.10.1 у S - Т-діаграмі зображений теоретичний цикл парової холодильної машини.

Відрізку 4-1 відповідає процес кипіння холодильного агента у випарнику при температурі t₀ і тиску Р₀, у результаті якого відбувається відвід тепла q₀ від охолоджуваного середовища. Відрізок 1-2 характеризує адіабатичний стиснення пари до тиску Р_к. На цей процес затрачається робота. Відрізок 2- 3 характеризує відвід тепла при постійному тиску Р_к у конденсаторі: відрізку 2-2' відповідає охолодження пари до температури конденсації;2' - 3 - конденсація пар;3 -3' - переохолодження до температури, обумовленою крапкою 3'.Відрізку 3' - 4 відповідає дроселювання холодильного агента, тобто зниження тиску від Р_к до Р₀ і температури від t_{к .}до t₀. Це відбувається теплообміном з навколишнім середовищем, тому що виділене при дроселюванні тепло викликає паротворення.

Величина паротворення залежить від властивостей холодильного агента і різниці температур до і після регулюючого вентиля. Завдяки паротворенню в регулюючому вентилі у випарник буде надходити рідина разом з паром. При цьому холодне виробництво рідкого холодильного агента знизиться.