9. Цикл ідеальної компресорно-холодильної машини. Схема. Зображення на діаграмі t-s.

Цикл идеальной схемы

10. Цикл Лінде. Схема, опис, зображення на діаграмі т-s

1. Компрессор

2. Предварительный холодильник

3. Регенеративный теплообменник

4. Дроссель

5. Сборник жидкого воздуха

В цикле Линде используется регенеративный принцип. Воздух сжимается компрессором I примерно до давления 20 МПа. Затем охлаждается в водяном холодильнике до первоначальной температуры (1-2). После этого он охлаждается в регенеративном теплообменнике обратным воздухом после дросселирования (2-3). После этого воздух дросселируется дросселем IV (3-4), затем воздух разделяется на 2 части:

-- жидкая часть отбирается как готовый продукт (4-0);

-- несжиженная часть (4-5) направляется на всас компрессора, нагреваясь в регенеративном теплообменнике и охлаждая сжатый воздух. Затем цикл повторяется.

11. Цикл Клода. Схема, опис, зображення на діаграмі т-s.

I -компрессор, II-холодильник компрессора, III-V-дегенеративные теплообменники, VI-детандер, VII-дроссель, VIII-сборник жидкого продукта.(1 кг сжимаемого в компрессоре ,изнего: m кг-часть газа, направляемая на дальнейшее охлаждение и дросселирование, (1-m) кг на расширение в детандер).

В цикле среднего давления (рис. 1) газ сжимается в компрессоре І до давления 25 – 40 ат и охлаждается в холодильнике ІІ до температуры всасывания. Процесс сжатия изображается на диаграмме Т-S изотермой 1-2. Затем газ охлаждается в регенеративном противоточном теплообменнике ІІІ (по изобаре 2-3), по выходе которого делится на две части. Одна часть газа направляется на дальнейшее охлаждение в регенеративный теплообменник ІV, процесс в котором изображается изотермой 3-3′, и регенеративный теплообменник V (охлаждение по изобаре 3′-4). Другая часть газа поступает в детандер VІ и, расширяясь (линия 3-5), совершает внешнюю работу, отводимую на вал компрессора І. Выходящий из детандера охлажденный газ низкого давления (около 1ат) проходит последовательно теплообменники IV и III, где отнимает тепло у сжатого газа, нагреваясь при этом до первоначальной температуры (линия 5-1).

Сжатый и охлажденный газ по выходе из теплообменника V расширяется в дросселе VII до атмосферного давления и частично сжижается (линия 4-6). Несжиженная часть газа, состояние которого характеризуется точкой 7, направляется на охлаждение сжатого газа в теплообменник V, где нагревается (по изобаре 7-5′), а затем, смешиваясь с газом, выходящим из детандера, проходит вместе с ним через теплообменники IV и III. Изменение состояния газа, нагревающегося в этих теплообменниках до первоначальной температуры, изображается изобарой 5′-1.

В этом цикле детандер работает при очень низких температурах, т. к. газ (воздух), расширяется в нем ≈-140°С. КПД детандера низкий – не более 0,6 – 0,65. Кроме того, возникают затруднения в эксплуатации двигателя, т.к. обычные смазочные масла в этих условиях не пригодны.