Практическое занятие № 26 По теме Теплотехническое оборудование
Наименование занятия:
Изучение схем холодильных установок
Цель занятия:
1. Описать конструкцию и принцип действия паро-компрессорной холодильной установки.
2. Описать конструкцию и принцип действия пароэжекторной холодильной установки.
3. Описать конструкцию и принцип действия абсорбционной холодильной установки.
Методические указания к занятию.
Устройство и принцип действия парокомпрессорной холодильной установки
Устройство: 1- компрессор;
2- конденсатор; 3- регулирующий вентиль;
Испаритель; 5- трубопровод с жидким хладоагентом.
Трубопроводы с парообразным хладоагентом.
Вход охлаждающей воды в конденсатор.
Выход нагретой воды из конденсатора.
Поступления теплой воды из кондиционера.
Выход холодной воды из конденсатора.
Паровая компрессорная холодил. машина состоит из компрессора, конденсатора, регулирующего вентиля и испарителя последовательно соединённых между собой.
Работа: Компрессор сжимает пары хладоагента и нагнетает их в конденсатор, охлаждаемый водой или воздухом. При охлаждении нагнетаемый пар конденсируется, и в сжиженном (жидкий) состоянии просачивается через регулирующий вентиль. С помощью регулирующего вентиля происходит дросселирование хладоагента. от давления конденсации до давления испарения, а также регулируется проход (расход) жидкого хладоагента в испаритель в требуемом количестве. Хладоагент после регулирующего вентиля начинает закипать, однако кипение хладоагента возможно только при сообщении ему тепла, компенсирующего скрытую теплоту парообразования. Поступая в испаритель хладоагент испаряется интенсивно отнимая тепло от охлаждаемой среды. Затем пары хладоагента вновь засасываются в компрессор для сжатия.
Устройство и принцип действия пароэжекторной холодильной установки
Для работы пароэжекторной холодильной машины используется кинетическая энергия струи рабочего пара. В этих установках можно использовать любой хладагент, но обычно используется водяной пар.
Устройство: 1 - паровой котёл; 2 - паровой инжектор;
Диффузор инжектора; 4 - конденсатор; 5- регулирующий вентиль; 6 - испаритель; 7 - насос
Работа: Пар высокого давления из котла поступает в инжектор, оборудованный соплом. При выходе пара из сопла (υ= до 1000м/с) в камере смешения создается низкое давление. Вследствие чего холодный водяной пар подсасывается из испарителя. Хладагент смешивается в камере смешения с «горячим» паром, выходящим из сопла инжектора. После смешения пары поступают в диффузор, где кинетическая энергия пара преобразуется в потенциальную энергию давления. Давление параизменяется от давления испарение до давление конденсации, т.е. инжектор выполняет функцию компрессора. Из диффузора пар поступает в конденсатор, охлаждаемый водой, где конденсируется. Затем часть этого пара забирается насосом и подается в котел, где испаряется и вновь подается в сопло.
Другая часть хладагента, пройдя регулирующий вентиль (давление снижается от рИ до рК) направляется в испаритель. В испарителе хладагент интенсивно кипит, отбирая тепло от поступающей в испаритель теплой воды из конденсатора. И цикл повторяется.
Тепловой баланс пароэжекторной холодильной установки
Qк = Q1 + Q0 + lн;
Q1= тепло подведенное к хладагенту в котле;
Q0- тепло получаемое хладагентом в испарителе;
lн- работа затраченная насосом;
Qк- тепло отведенное водой из конденсатора.
Тепловой коэффициент вот этой установки
ξ = Q0 / (Q1+lн) т.к. lн по сравнению Q1 очень мала, то ξ ≈ Q0 / Q1
Устройство и принцип действия абсорбционной холодильной установки.
В абсорбционных холодильных установках для получения холода затрачивается не механическая энергия, а тепловой поток. Поэтому их целесообразно применять когда есть вторичные энергоресурсы в виде пара или горячей воды. Особенностью абсорбционных установок является, что рабочим телом в них являются бинарные растворы, т. е. растворы, состоящие из двух компонентов с различными температурами кипения при одинаковом давлении. Одно из этих веществ кипящие при более низкой температуре является хладагентом, а другое вещество с более высокой температурой кипения абсорбентом или поглотителем. Наибольшее распространение получили водоаммиачные растворы, в которых аммиак является хладагентом. или бромлитиевые
Устройство 1-абсорбер; 2- насос; 3- кипятильник (генератор); 4- регулирующий вентиль; 5- конденсатор; 6-испаритель
Работа: Пары аммиака при давлении p0 и t0 засасываются в абсорбер, где при пониженном давлении поглощаются слабым водоаммиачным растром. Тепло выделенное при поглощении паров аммиака отводится охлаждающей водой, из градирни (смесительный аппарат для охлаждения воды). Обогащенный, т.е. более концентрированный раствор из абсорбера насосом направляется в кипятильник, где он нагревается. При кипении из раствора выделяется легкокипящий компонент, т.е. пары аммиака, которые направляются в конденсатор. Пары аммиака из кипятильника направляются в конденсатор, где конденсируется, отдавая тепло охлаждающей воде из градирни. Из конденсатора жидкий аммиак, пройдя через регулирующий вентиль (дроссель), направляется в испаритель, где кипит, отбирая тепло от теплой воды из кондиционера. Охлажденная вода идет к потребителю или в кондиционер. А пары аммиака из испарителя вновь направляются в абсорбер, где поглощаются. Оставшийся в кипятильнике раствор становится слабоконцентрированным т.к. пары аммиака испарились. При помощи регулирующего вентиля “слабый” раствор возвращается в абсорбер, где снова насыщается парами аммиака из испарителя и процесс повторяется.