Тема 1.4. Холодильные циклы многоступенчатого сжатия.

Практические занятия 4,5.

Изображение схемы и построение цикла двухступенчатого сжатия в S - Т и i-lgР диаграммах, определение параметров узловых точек цикла. Расчет теоретического цикла двухступенчатого сжатия.

Цель. Закрепление практических навыков при работе с термодинамическим диаграммами построение циклов двухступенчатого сжатия, определение параметров узловых точек для расчета основных удельных величин.

Литература (Л-1) с. 50-63; (Л -2)с. 40 - 48; (Л - 3) с. 67 - 90.

Методические указания.

Студенты должны знать, что одноступенчатое сжатие является экономически оправданным при небольших отношениях давлений Р_К/Р_С (степенях сжатия). При увеличении отношения давлений Р_К/Р_С (больше 8) в одноступенчатых циклах повышается температура пара хладагента в конце процесса сжатия, что ухудшает условия смазки, увеличивается затрата работы и уменьшается холодопроизводительность хладагента. Эффективность работы холодильной машины увеличивается с переходом на двухступенчатое сжатие с промежуточным охлаждением пара между ступенями сжатия.

Оптимальным промежуточным давлением в двухступенчатых циклах является давление, определяемое из условия равенства отношений давлений в обеих ступенях сжатия Р_К/Р_пр= Р_пр/Р₀.

Для аммиачных машин наиболее распространена схема двухступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением пара и теплообменником в промежуточном сосуде.

При изучении этой схемы необходимо разобраться с процессом переохлаждения жидкости в змеевике промежуточного сосуда, которое осуществляется при давлении конденсации до температуры на 3-4°С выше промежуточной температуры, с эксплуатационными преимуществами данной схемы.

Для фреоновых машин чаще применяют схемы двухступенчатого сжатия с неполным промежуточным охлаждением пара, которое осуществляется, как правило, в теплообменниках.

При изучении схемы каскадной холодильной машины следует обратить внимание на существование двух холодильных машин с различными хладагентами, работа которых взаимосвязана. Общим теплообменным аппаратом различных каскадов холодильной машины является конденсатор-испаритель. Работа верхнего каскада холодильной машины осуществляется для возможности нормальной работы нижнего каскада (создание низкого давления конденсации в нем).

Вопросы для самоконтроля.

1. Каковы причины перехода к двухступенчатому сжатию?

2. Какие процессы происходят в промежуточном сосуде с теплообменником?

3. Какими способами определяется промежуточное давление?

4. Определить промежуточное давление в схеме двухступенчатого сжатия аммиачной холодильной машины, работающей при t₀=-40_оС, t_К=35^оС.

5. Изобразить в диаграммах S-Т и i-lgР цикл двухступенчатой аммиачной установки со змеевиком в промежуточном сосуде при t₀=-30°, t_К=30°С, t_ВС=-20^оС.

6. Какие преимущества и недостатки имеет каскадная холодильная машина по сравнению с двухступенчатой?

7. Изобразить в условно совмещенных диаграммах S-Т и i-lgР цикл каскадной холодильной машины, у которой нижний каскад - одноступенчатая машина, а верхней - двухступенчатая.