Побудова та розрахунок термодинамічного циклу парових компресійних холодильних машин: Методичні вказівки до виконання контрольної роботи, страница 3

3. Так як компресор усмоктує пари холодильного агенту після його перегріву в теплообміннику (див. схему парової компресійної холодильної машини) з температурою t_вс. та тиском Р₀, то для побудови точки 1, яка характеризує параметри пари, що усмоктується в компресор, потрібно знайти перехрещення ізотерми t_вс. з ізобарою Р₀ (рис.1).

4. В компресорі проходить адіабатне стиснення пари холодильного агенту до тиску конденсації, тому із точки 1 проводять адіабату (s = const) стиснення до її перехрещення з ізобарою конденсації Р_к. На перехресті відмічається точка 2, яка характеризує параметри пари холодильного агенту на виході з компресора, а лінія 1-2 відображує процес адіабатичного стиснення, яке відбувається в компресорі.

5. Компресор витискує пару в конденсатор, де пара охолоджується і конденсується при постійному тиску Р_к. Рухаючись від точки 2 за ізобарою конденсації Р_к, знаходять перехрестя цієї ізобари з обмежуючою кривою х = 1 (точка 2’), та обмежуючою кривою х = 0 (точка 3’). Лінія 2-2’ відображує процес охолодження пари до стану насичення, а 2’-3’ - процес конденсації. Відбуваються ці процеси в конденсаторі.

і

Рис. 1. Побудова термодинамічного циклу у i-lg P діаграмі:

t_о, t_к, t_п, t_вс. - ізотерми; Р₀, Р_к - ізобари; і - ізоентальпи; s - адіабати; х - лінії постійного паровмісту; v - ізохори.

6. З конденсатора рідкий холодильний агент витискується при тиску Р_к в теплообмінник, де він охолоджується до температури t_п. На перехресті ізобари Р_к і ізотерми t_п відмічається точка 3. Лінія 3-3’ відображує процес переохолодження рідкого холодильного агенту і відбувається в теплообміннику, а точка 3 характеризує параметри переохолодженого рідкого холодильного агента.

7. Переохолоджений рідкий холодильний агент витискується в дросель (терморегулюючий вентиль), де проходе через вузький отвір і його тиск падає від Р_к до Р₀. Дроселювання проходе при постійній ентальпії (тепло не підводиться зовні до холодильного агенту і не відводиться від нього в навколишнє середовище), тепловміст в цьому процесі не змінюється. Тому з точки 3 проводиться ізоентальпа до перехрестя з ізобарою кипіння Р₀. На перехресті відмічається точка 4. Лінія 3-4 відображує процес падіння тиску рідкого холодильного агенту від Р_к до Р₀ шляхом дроселювання, а точка 4 характеризує параметри парорідинної суміші, яка поступає у випарник.

8. У випарнику рідкий холодильний агент кипить під тиском Р₀ з температурою t_о, а пара відсмоктується компресором. Рухаючись від точки 4 за ізобарою кипіння Р₀, знаходять точку 1’ на перехресті з обмежуючою кривою х = 1. Лінія 4-1’ відображає процес перетворення 1 кг рідини холодильного агента в пару при тиску Р₀ з температурою t_о. Протікає цей процес у випарнику.

9. Пара, яку відсмоктує компресор з випарника, має температуру t_о і, щоб в компресор потрапляла суха пара, вона проходе через теплообмінник, в якому охолоджує рідкий холодильний агент після конденсації, а сама перегрівається до t_вс. при постійному тиску Р₀. Тому з точки 1’ необхідно переміститись за ізобарою Р₀ до точки 1. Лінія 1’-1 відображує процес перегріву пари від t_о до t_вс.. Протікає цей процес в теплообміннику.

На цьому побудова циклу закінчується. Слід відмітити, що на рис.1 зображена схема початку побудови циклу. Інша частина виконується студентом самостійно відповідно до методики, наведеної вище. Побудований цикл для конкретних умов.

10. Для заповнення числовими значеннями таблиці 2, потрібно зняти параметри з кожної точки циклу, наприклад, точки 4:

-  агрегатний стан - парорідинна суміш;

-  температура - t_о (потрібно через точку 4 провести ізотерму і зробити відлік);

Таблиця 2

Значення параметрів холодильного агенту в точках циклу

Точки циклу	Агрегатний стан	Температура, t, оС	Тиск, Р мПа	Ентальпія, і, кДж/кг	Ентропія, s, кДж/(кг×оС)	Паровміст, х, %	Питомий об’єм, v, м3/кг
1					+		+
2					+		-
2’					-		-
3’					-		-
3					-		-
4					-		-
1’					-		-