Цикл с переохлаждением холодильного агента

Большинство современных установок для увеличения e работает с переохлаждением холодильного агента (рис. 3.3). Переохлаждение заключается в том, что образующаяся при конденсации холодильного агента жидкость охлаждается без изменения давления на несколько градусов ниже температуры, соответствующей давлению насыщенных паров в конденсаторе.

 

 

 

Рис. 3.3 - Схема и циклы паровой холодильной машины с переохлаждением рабочего вещества: I – компрессор;

II – конденсатор; III – переохладитель; IV – дроссельный вентиль; V – испаритель

 

В S, T-диаграмме процесс переохлажде­ния изображается ли­нией 3-4 (рис. 3.3), практически совпада­ющей с левой погра­ничной кривой, так как для большинства холо­дильных агентов изобары жидкого состояния вещества совпадают с левой пограничной кривой. Конечная тем­пература холодильного агента при переохлаждении (в точке 4) называется температурой переохлаждения и обозначается буквой t_п. С этой температурой холодиль­ный агент поступает к дроссельному вентилю.

В дроссельном вентиле процесс дросселирования при работе с переохлаждением протекает по изоэнтальпе 4-5, соответствующей меньшему значению энтальпии, чем в цикле без переохлаждения. Точка 5, соответствующая состоянию холодильного агента в конце процесса дросселирования, расположена на изобаре кипения значительно ближе к кривой жидкости (х = 0), чем точка 6. В связи с этим процесс кипения в испарителе изображается отрезком 5-1, благодаря чему холодопроизводительность каждого килограмма холодильного агента возрастает на величину Dq₀. Затрачиваемая же в компрессоре работа сжатия l остается без изменения и графически изображается, как и в цикле без переохлаждения. Таким образом, переохлаждение холодильного агента вызывает увеличение холодопроизводительности машины без увеличения затраты работы в компрессоре, т.е. по­вышение холодильного коэффициента.

Практически переохлаждение производится до температуры на 3–5⁰С ниже температуры конденсации. Достигается это в конденсаторе или в отдельном аппарате – переохладителе, который располагают между конденсатором и дроссельным вентилем.

Во фреоновых холодильных машинах переохлажде­ние осуществляется обычно в специальных теплообмен­никах, охлаждающей средой в которых служат пары холодильного агента, отсасываемые из испарителя компрессором.