Холодильні машини, які використовують зовнішнє тепло, страница 3

З розглянутого вище випливає, що в ежекторі з'єднуються процеси прямого й зворотного циклів: робота прямого циклу отримується у соплі (процес 1—2), підводиться до зворотного циклу в камері змішування (процес 2—3—9) і витрачається у зворотному циклі в дифузорі (процес 3—4). У пароежекторній холодильній машині здійснюється прямий 1—11—5—6—7—1 і зворотній 9— 10—5—8—9 цикли.

Для термодинамічного аналізу роботи пароежекторної холодильної машини необхідно знати співвідношення масових подач активної М і пасивної М₀ пари. Вважаючи, що для відводу 1 кг пасивної пари з випарника витрачається a_Т активної пари, одержимо коефіцієнт витрати (кратність циркуляції) активної пари

Q_T = М/М₀.

Вважаючи, що робота прямого циклу

l = (i₁- i₁₁) - (i₆ - i₅)

без втрат підводитья у зворотному циклі

l₀ =i₁₀– i₉,

Рис.4 Функціональна схема водяної пароежекторної холодильної

машини і її теоретичний цикл.

отримаємо

a_Тl = l₀

або

a_Т = (i₁₀– i₉)/[ (i₁- i₁₁) - (i₆ - i₅)].

Тепловий баланс пароежекторної холодильної машини буде мати вигляд

q = q₀ + q_г + q_и,

де q = (1+ a_Т) (i₄ – i₅) - відведена теплота в конденсаторі; q₀= i₉ – i₈ - питома масова холодопродуктивність; q_г= a_Т (i₁ – i₆) - підведена теплота в генераторі; q_н = a_Т (i₆ - i₅) - тепловий еквівалент роботи насоса.

Термічний коефіцієнт прямого циклу

η = l/ q_г = (i₁- i₁₁) - (i₆ - i₅) / a_Т(i₁ – i₆)

Холодильний коефіцієнт зворотного циклу

ε = q₀ / l₀ = (i₉ – i₈)(i₁₀– i₉)= (i₉ – i₈) a_Т[(i₁- i₁₁) - (i₆ - i₅)]

Термодинамічна ефективність роботи машини оцінює тепловий коефіцієнт, який дорівнює відношенню теплоти, відведеної у зворотному циклі, до теплоти, підведеної в прямому циклі:

ζ =  q₀ / a_Т q_г = q₀ l₀ / q_гl₀ = ε η.

Отже, термодинамічна ефективність роботи пароежекторної холодильної машини не може бути вище, ніж холодильної, здійснюючої тільки холодильний цикл, за інших рівних умов.

Реальні схеми пароежекторних машин крім основних елементів, що здійснюють цикл, містять допоміжні ежектори, які відводять із машини повітря (пароповітряна суміш), що проникає через нещільності системи, і подають холодну пару з випарника в камеру змішування. Термодинамічна ефективність реальної пароежекторної машини нижча, ніж ефективність теоретичної, внаслідок необоротних втрат. Ступінь досконалості пароежекторної реальної машини оцінюють по відношенню ідеальної машини

η = ζ /ζ^обр

Пароежекторні холодильні машини застосовують переважно для охолодження води (5—15 °С), яка використовується для кондиціонування повітря на підприємствах, де є дешеві джерела високо потенційної теплоти. Ці машини прості по конструкції, надійні й безпечні в експлуатації.

Літературні джерела

1.  Процеси і апарати харчових виробництв. Під ред. проф. Манежика І.Ф. – Київ.: НУХТ, 2003 р.

2.  Чумак И.Г и др. Холодильные установки. - М.: Легкая промышленность, 1981 г.

3.  Технологическое оборудование пищевых производств. Под ред. Азарова Б.М. М.: Агропромиздат, 1988 г.

4.  Мещеряков Ф.Е. Основы холодильной техники и холодильной технологи. – М.: Пищевая промышленность, 1975 г.

5.  Драганов Б.Х. і інші . Теплотехніка : підручник – 2-е видання, перероблене і доповнене. – Київ: фірма «Інкос», 2005 р.

6.  Ильясов В.С. и др. Холодильная технология продуктов в мясной и молочной промышленности М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983 г.