Принципиальные схема теплоэнергетической установки

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 t_Q хладагент кипит за счет от­водимой от охлаждаемого объекта теплоты. Парообразный агент засасывается компрессором КМ и сжимается до высокого давле­ния р_к. 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 р_к 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.