12.2 Циклы воздушных, пароэжекторных и абсорбционных холодильных установок

На рис.54 изображена схема воздушной холодильной установки и ее цикл в р-v и T-s координатных системах.

Рис. 54

В воздушной холодильной установке применяется наиболее удобное (безвредное) и доступное рабочее тело (хладоагент). Она работает следующим образом. Воздух, охлаждающий помещение П, сжимается в компрессоре К (процесс 1-2), в результате чего его температура увеличивается. Далее воздух при постоянном давлении охлаждается водой в теплообменнике ТО до температуры окружающей среды (процесс 2-3) и поступает в детандер (расширительный цилиндр) Д, где расширяется до первоначального давления (процесс 3-4). При этом температура воздуха падает до минус 60

70^оС и холодный воздух направляется в помещение П для его охлаждения, откуда, нагреваясь, опять поступает в компрессор.

Цикл воздушной холодильной установки является термодинамически несовершенным, а установка малоэкономична и громоздка. На рис. 55 показана схема пароэжекторной холодильной установки.

Пар из испарительной камеры И поступает

в камеру смешения эжектора Э. Туда же через сопло подается пар из котла К. Смесь пара сжимается в диффузоре эжектора и поступает в конденсатор Кр, где, отдавая теплоту парообразования, полностью конденсируется. При выходе из конденсатора конденсат разделяется на два потока. Один дросселируется в регулирующем вентиле РВ, где происходит падение давления и температуры жидкости и небольшая часть

Рис. 55

жидкости превращается в пар. Полученная парожидкостная смесь (со степенью сухости до 10%) поступает в испаритель. Преимуществом пароэжекторной холодильной установки является отсутствие компрессора.

Абсорбцией называется процесс поглощения одного тела другим. Для работы абсорбционной холодильной установки подбираются растворы двух тел, полностью растворимых одно в другом и отличающихся температурой кипения. Принципиальная схема абсорбционной ХУ показана на рис. 56 и ее работа протекает следующим образом.

В парогенераторе К при подводе теплоты q₁ хладоагент выпаривается из бинарной смеси и в виде почти сухого насыщенного пара направляется в конденсатор Кр, где полностью конденсируется и отдает свою теплоту парообразования охлаждающей воде. Далее хладоагент дросселируется в РВ, в результате чего его давление падает и температура уменьшается до температуры более низкой по сравнению с температурой охлаж-

Рис. 56

даемого помещения И. Здесь хладоагент, получая теплоту от охлаждаемых тел, испаряется, превращаясь во влажный пар.

Далее последний поступает в абсорбер А, где, отдавая теплоту абсорбции

охлаждающей воде, полностью поглощается абсорбентом. Из абсорбера раствор большой концентрации подается насосом Н в парогенератор.

Абсорбент со слабой концентрацией агента через дросселирующий вентиль

ДВ (где давление и температура смеси падают) направляется в абсорбер.

12.3 Контрольные вопросы

1. Какие вещества используются в качестве хладоагентов и хладоносителей в холодильных установках?

2. Приведите схему, изобразите цикл и опишите парокомпрессорную холодильную установку.

3. Что такое холодильный коэффициент и что такое холодопроизводительность холодильной установки?

4. Какие существуют методы повышения холодопроизводительности холодильных установок?

5. Что такое «мокрый» и «сухой» циклы холодильных установок?