Ответы на экзаменационные вопросы № 1-31 по дисциплине "Кондиционирование воздуха и холодоснабжение" (Основные методы получения низких температур в технике и научных исследованиях. Особенности конструкции изоляции в системах холодоснабжения), страница 8

Дросселирование холодильного агента после конденсатора приводит к потере работы в процессе его расширения и к снижению холодопроизводительности испарителя. Снизить потери давления можно, например, путем применения в холодильном цикле дополнительного теплообменного аппарата. Он устанавливается после конденсатора и снижает температуру холодильного агента ниже температуры конденсации. Дополнительный теплообменник в холодильной технике называется переохладителем, а реализуемый процесс- переохлаждением холодильного агента.

    В конденсаторе отвод теплоты от хладоагента осуществляется в процессе 1-1’-2. В переохладителе - в процессе 2-2’. При построении циклов в Т-s диаграмме отклонение точки 2’ от левой пограничной кривой признаются несущественными и точка 2’ при анализе холодильного цикла изображается на левой пограничной кривой. При переохлаждении положение точки 2’ можно выбрать так, что потери холодопроизводительности  испарителя при дросселировании ∆q=h3’-h3 могут быть полностью компенсированы. Для этого точка 2’ и точка 3 должны находиться на одной линии h=const.

С увеличении степени переохлаждения возрастает и холодильный коэффициент цикла, определяемый по диаграмме изображенной на рис 1. Холодильный коэффициент реальной холодильной машины с переохладителем может быть определен по зависимости:

ε=(Q+∆Q)/(Ne +∑Nнас+Nнп), где Q- холодопроизводительность испарителя в цикле с дросселированием, кВт,

∆Q-приобретенная испарителем дополнительная холодопроизводительность за счет переохлаждения хладоагента, кВт, Ne-эффективная мощность компрессора, кВт, ∑Nнас- суммарная потребляемая мощность приводом насосов и вентиляторов, входящих в состав холодильной машины, кВт Nнп- дополнительная мощность, затрачиваемая на перемещение охлаждающей жидкости в переохладителе.

Сжатие холодильного агента в компрессоре.

Компрессор предназначен для перемещения газообразных жидкостей. Работа компрессора по сжатию холодильного агента осуществляется преимущественно в области перегретого пара. На рис. адиабатическое сжатие {dq=0, s - const) холодильного агента от давления Р1, до давления Р2 изображается линией 1-4, линия 1-3 изображает политропическое изменение состояния сжимаемого газа, 1-2 — изотермическое сжатие. Реальные процессы сжатия холодильного агента осуществляется при наличии теплообмена с окружающей средой. Однако величина составляет 1-3% от работы, подводимой к холодильному агенту. В этой связи с достаточной степенью точности процесс сжатия холодильного агента в компрессоре можно определить как изоэнтропный(s= const). Работа сжатия в изоэнтропном процессе равна: l=k(p2v2-p1v1)/(k-1)

Рабочий процесс компрессора состоит из четырех циклов: сжатия, нагнетания, расширения газа, оставшегося в мертвом пространстве, и всасывания. При этом только в процессе сжатия осуществляется изменение состояния холодильного агента, направляемого в холодильный цикл. И только в процессе сжатия происходит изменение термодинамических параметров холодильного агента, которые и определяют параметры цикла холодильной машины. Часть работы, совершаемой над холодильным агентом в процессе сжатия, помимо Qnomрасходуется и на преодоление сил гидравлического трения (например, в клапанном механизме). Высокое совершенство проточных частей современных компрессоров приводит к малым потерям энергии на трение, и с учетом и этой составляющей потерь сжатие в компрессоре тоже близко к изоэнтропному.

16. Влияние на параметры холодильного цикла температуры конденсации и кипения холодильного агента.

 В конденсаторе отводится кол-во теплоты , в испарителе подводится . ;-тепловой коэффициент работы компрессора;

 - холодильный коэффициент

При повышении температуры конденсации Tк и постоянной температуре кипения Tи снижается холодильный коэффициент. Влияние температуры кипения можно оценить на основании формулы: чем больше Tи, тем больше холодильный коэффициент.