Способы получения умеренного холода



Для получения умеренного холода применяют холодильные машины, которые, в зависимости от способов сжатия хладоагента и изменения его состояния в рабочем цикле, делят на следующие группы:

парокомпрессионные: хладоагент сжимается компрессором (поршневым, винтовым или турбинным), и сжатый газ конденсируется;

газокомпрессионные: хладоагент сжимается поршневым или турбинным компрессором, при этом сжатый газ не сжижается;

абсорбционные: хладоагент сжимается так называемым тер-мокомпрессором;

пароводяные эжекторные: сжатие хладоагента производится паровым эжектором, а конденсация - непосредственно смешением с водой или в поверхностных конденсаторах;

водоиспарительные: охлаждение достигается в результате испарения из воды или водных растворов минеральных солей путем пропускания через них воздуха или других газов.

Способы увеличения КПД компрессоров холодильных машин

Способы глубокого охлаждения

Каскадные циклы

Для получения близких температур, можно использовать каскадные

циклы. Они состоят из двух и боле циклов с разными хладоагентами (с

различными свойствами), причем каждый хладоагент (газ) с более высокой температурой кипения, испаряясь, отнимает тепло конденсации у другого хладоагента с более низкой температурой кипения (более трудноконденсирующегося газа). Конденсатор низкотемпературного цикла является испарителем высокотемпературного.

На каскадных установках с большим числом холодильных циклов можно сжижать трудносжижаемые газы

Цикл Линде

Расход энергии на сжижение газа с применением простого регенера-

тивного цикла Линде в несколько раз больше теоретически необходимого,

что объясняется необратимым увеличением энтропии при дросселирова-

нии сжатого газа.

При снижении температуры газа необратимое изменение энтропии в

процессе дросселирования уменьшается, поэтому уменьшаются и энерге-

тические затраты. Для снижения температуры газа перед дросселировани-

ем целесообразно дополнительное охлаждение с помощью парокомпрес-

сионной холодильной машины.

 

Цикл работает при высоких давлениях. Исходный газ сжимается (ли-

ния 1 – 2) изотермически при температуре Т и затем охлаждается (линия 2 –

3) при постоянном давлении за счет холода «обратного» газа. Далее следует

дросселирование по линии i = const (линия 3 – 4), в результате чего получа-

ется смесь пара с жидкостью, причем содержание жидкости в смеси опреде-

ляет отношение отрезка 4 – 6 к отрезку 0 – 6.

Полученные жидкость и пар используют для отнятия тепла на низ-

шем температурном уровне Т0 от охлаждаемого материала, при этом часть

образовавшейся жидкости изотермически испаряется (линия 4 – 5) и эн-

тальпия смеси возрастает от i4 до i5 .

Жидкость и пар (точка 5) направляются в качестве обратного газа в

теплообменник для охлаждения сжатого газа. Здесь жидкость испаряется

по изотерме 5 – 6, а образовавшийся сухой насыщенный пар перегревается

по изобаре 6 – 1. Таким образом, при полной рекуперации холода газ воз-

вращается к первоначальному состоянию (точка 1).

 


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 337;