Банковское дело

Двухступенчатые холодильные машины

В рассмотренных схемах компрессионных холодильных машин, которые предназначены для осуществления холодильных циклов между температурой кипения порядка –200С и температурой конденсации около +300С, холодильный агент сжимается в цилиндре компрессора от давления кипения до давления конденсации. Такое сжатие называется одноступенчатым. В тех случаях, когда холодильная машина должна работать с большей разностью, с большей величиной отношения давления конденсации рк к давлению кипения р0, применять одноступенчатое сжатие экономически не выгодно, так как с увеличением отношения рк/ р0 коэффициент подачи и индикаторный к.п.д. компрессора уменьшаются и, следовательно, снижается холодопроизводительность машины и повышается потребление энергии. Кроме того, сильно повышается температура холодильного агента в конце сжатия, отчего значительно ухудшаются условия эксплуатации компрессора.

Практика показывает, что одноступенчатые аммиачные и хладоновые холодильные машины целесообразно применять только при отношении давлений £ 9. При более высоких значениях этого отношения следует пользоваться двух- или многоступенчатыми машинами. При двух- и многоступенчатом сжатии холодильный агент сжимается от давления кипения до давления конденсации не сразу, а последовательно в двух или нескольких ступенях с промежуточным охлаждением частично сжатых паров.

На предприятиях общественного питания и в пищевой промышленности применяют машины двухступенчатого сжатия, например, при изготовлении мороженого, при быстром замораживании и хранении пищевых продуктов и т.д.

Принципиальная схема и теоретический цикл двухступенчатой холодильной машины со змеевиковым промежуточным сосудом и полным промежуточным охлаждением показаны на рис. 3.6.

Рис. 3.6 — Схема и теоретический цикл двухступенчатой холодильной машины со змеевиковым промежуточным сосудом и полным

промежуточным охлаждением

Рабочее вещество в состоянии сухого насыщенного пара (точка 1) поступает в компрессор первой ступени I, где изоэнтропно сжимается (процесс 1-2) и направляется в промежуточный холодильник II. В холодильнике рабочее вещество охлаждается (процесс 2-3) за счет окружающей среды. Затем рабочее вещество поступает в промежуточный сосуд VI, где за счет непосредственного контакта с более холодным жидким рабочим веществом, температура которого равна Тm, охлаждается до состояния сухого насыщенного пара при давлении рm (точка 4). После этого рабочее вещество всасывается компрессором второй ступени III, где изоэнтропно сжимается (процесс 4-5), а затем поступает в конденсатор IV, где сначала охлаждается до состояния сухого насыщенного пара и конденсируется (процесс 5-6). Большая часть идет через змеевик промежуточного сосуда, а меньшая – дросселируется в дроссельном вентиле (процесс 6-7). Под воздействием теплоты, которая поступает от рабочего вещества, идущего по змеевику, жидкость кипит при давлении рm. Рабочее вещество, которое идет по змеевику, охлаждается (процесс 6-9), затем дросселируется в дроссельном вентиле VII (процесс 9-10) и поступает в испаритель VIII, где кипит (процесс 10-1).


Промежуточное давление определяется по формуле:

(3.10)

Массовый расход рабочего вещества компрессора первой ступени определяют по заданной холодопроизводительности:

(3.11)

Расход рабочего вещества второй ступени:

.

(3.12)

Все последующие расчеты проводят для компрессоров первой и второй ступеней аналогично расчету цикла одноступенчатой паровой компрессионной холодильной машины.

#

Добавить комментарий