Процесс машинного охлаждения складывается из четырех последовательно протекающих операций:
1. Для непрерывного отбора теплоты от охлаждаемого тела необходимо иметь соответствующее количество хладагента с более низкой температурой. Следовательно, приведение к этому состоянию рабочего тела — первая, наиболее важная часть (операция) процесса охлаждения;
2. Второй операцией является передача теплоты от охлаждаемого объекта хладагенту с более низкой температурой;
3. Теплоту низкого температурного уровня, воспринятую хладагентом, необходимо перенести на более высокий температурный уровень, с тем чтобы можно было передать ее естественным путем окружающей среде. Это будет третьей операцией процесса;
4. Последняя операция — сам переход теплоты с высокого температурного уровня к окружающей среде.
Все перечисленные операции осуществляются в паровой компрессионной машине при непрерывной циркуляции определенного количества хладагента с использованием процессов кипения конденсации. Кипение происходит при низких давлении и температуре, а конденсация — при высоких.
|
|
Одноступенчатая паровая холодильная машина (рис. 3.1) состоит из компрессора, конденсатора, регулирующего вентиля и испарителя. Эти части соединены между собой трубопроводами в замкнутую систему, в которой благодаря работе компрессора циркулирует холодильный агент — легкосжимаемый газ.
В испаритель И, представляющий собой трубчатый аппарат непрерывно поступает жидкий хладагент или влажный пар с большим содержанием жидкости. При пониженном давлении р0 и соответствующей низкой температуре tQ хладагент кипит за счет отводимой от охлаждаемого объекта теплоты. Парообразный агент засасывается компрессором КМ и сжимается до высокого давления рк. При этом его температура значительно повышается.
Таким образом, за счет затраченной работы в компрессоре теплота, воспринятая хладагентом от объекта, поднимается на более высокий температурный уровень. Компрессор служит для обеспечении циркуляции хладагента по замкнутой системе холодильной машины, что создает низкое давление и, следовательно, низкую температуру кипящего холодильного агента и для сжатия паров до такого высокого давления, при котором они могут сжижаться в конденсаторе.
В трубчатом конденсаторе Кд перегретые после сжатия в компрессоре пары сначала охлаждаются до температуры конденсации, а затем отдают скрытую теплоту парообразования, в результате чего насыщенные пары превращаются в жидкость.
В регулирующем вентиле РВ при прохождении через суженное отверстие происходит дросселирование жидкого хладагента от высокого давления конденсации рк до низкого давления кипения в испарителе р0. Процесс дросселирования сопровождается понижением температуры холодильного агента. Дроссельный вентиль,
кроме того, регулирует подачу хладагента, поскольку в испаритель
надо подавать столько жидкости в единицу времени, сколько
успевает ее выкипеть и в виде паров отсасывается компрессором.