Цикл Джимбальвио
Идею модернизации процесса сжатия в цикле холодильной машины, высказал В. Джимбальвио (Италия) в 1933 году. Его предложение заключалось в следующем (рис. 13.8): для уменьшения
|
|
|
Б) |
|
А)
|
Рис. 13.9. Холодильная машина по циклу Джимбальвио: а) схема; б) цикл; в) процесс сжатия
Т
|
|
В)
Работы сжатия от р0 до рк в процессе сжатия впрыскивать некоторую часть жидкого рабочего вещества при давлении рпр в цилиндр компрессора.
Цикл Джимбальвио[40] многие годы считали исключительно теоретическим, так как надежная работа холодильной машины по циклу Джимбальвио возможна только при наличии системы автоматической защиты компрессора и регулирования процессов впрыска.
В настоящее время некоторые заводы-изготовители холодильного оборудования довели идею цикла Джимбальвио до реального воплощения. Холодильные машины, в состав которых входит спиральный компрессор с дозарядкой, выпускаются серийно. Таким образом актуальность применения цикла Джимбальвио потребовала изучения особенностей этого цикла:
• сжатие от ро до рпр происходит в одном рабочем объеме компрессора (цилиндре поршневого компрессора, например);
• цикл является работоспособным на любом рабочем веществе.
Пары рабочего вещества при давлении р0 поступают из испарителя в компрессор в количестве 1 кг. В процессе сжатия в цилиндр впрыскивается у кг жидкого рабочего вещества при рпр. Благодаря впрыску происходит охлаждение пара, сжимаемого компрессором. Процесс сжатия от р0 до рпр в диаграмме состояний совпадает с правой пограничной кривой. После прекращения впрыска рабочее вещество в количестве (1+у) кг сжимается адиабатно от рпр до рк и далее направляется в конденсатор.
Выполним термодинамическое сравнение цикла Джимбальвио с циклом двухступенчатой холодильной машины, где используется полное промежуточное охлаждение (Таблица 13.2).
|
Таблица 13.2
|
|
Удельная работа сжатия от р0 до рпр
|
|
WK, iC=h3~h2 |
КВС 1 1 W =п3 - п2 |
|
Или |
Или |
|
WmM ^пл.( 2 - 3 - f - 2 ) |
= rui.(2-3-/-2) |
|
Суммарная работа |
Uw = 1кг - пл.( l-(2)-f~g-l) + (l+y).m.(2-3-f-2)
Zw = 1кг • пл.( 1-2 — f — g—1) + + (1+у).Пл.(2-3-/-2)
Ошибкой является описание работы сжатия от р0 до рпр площадью wKHC = пл.(1 — 2 — / - g -1) (рис. 13.9) и использованием этой величины в дальнейшем для определения СОР холодильной машины. В действительности в цилиндре компрессора имеет место необратимый теплообмен (при больших разностях температур) между сжимаемым паром рабочего вещества и впрыскиваемой жидкостью. Таким образом термодинамическая эффективность этого цикла невысокая. Однако, несмотря на это обстоятельство, положительными аспектами использования цикла Джимбальвио является использование одного компрессора для осуществления двухступечатого сжатия, что существенно повышает термоэкономическую эффективность машины.
