Цикл воздушной холодильной установки

Холодильный цикл – обратный круговой процесс, предназна­ченный для передачи теплоты от тел менее нагретых к телам более нагретым.Холодильный циклосуществляется при по­мощи холодильных установок или теп­ловых насосов.

Впервые промышленное получение холода было осуществлено с помощью воздушной компрес­сорной холодильной установки. На рис. 59, а изображена принци­пиальная схема воздушной компрессорной холодильной установки, а на рис. 59, б, в изображен ее цикл в координатах p, v и T, s. Рассмотрим принцип работы установки. Воздух из холодильника 1 охлаждаемого помещения 5 засасывается в цилиндр компрессора 2 (процесс а – 1на рис. 1, б), где он подвергается сжатию (процесс 1­ – 2). При сжатии темпе­ратура воздуха возрастает от Т₁ до Т₂ (процесс 1 – 2на рис. 59, в). Сжатый воздух выталкивается из цилиндра компрессора (процесс 2 – h)в теплоприемник 3, где он изобарно охлаждается от температуры Т₂ до Т ₃ (процесс 2-3 ), отдавая теплоту охлаждающей воде

q = с_{р 1} (Т ₂- Т ₃ ).

Охлажденный воздух при давлении р ₃ поступает в цилиндр расшири­тельной машины 4(процесс b – 3 ). Здесь происходит его адиабатное рас­ширение от р₃ до р₄ = p₁ с отдачей работы компрессору. При адиабат­ном расширении воздуха температура его понижается до 203...213 К. Охлажденный воздух из цилиндра расширительной машины выталки­вается в холодильник 1 (процесс 4 - а), где он изобарно нагревается (про­цесс 4 - 1), отнимая от среды охлаждаемого помещения количество теплоты

q = с_р2 (Т₁ – Т₄).

На рис. 59, б площадьа12bаизображает работу компрес­сора l _к, площадь b34аb– работу расширительной машины l_Р, а площадь 12341, равная разности этих площадей,— работу, затрачиваемую в установке, т. е. работу цикла

l _ц = l_к – l_Р.

Рис. 59. Принципиальная схема воздушной компрессорной холодильной установки и графическое изображение цикла ее и координатах р, v и Т, s