Машина Виндгаузена
Особый интерес представляет рассмотрение двухступенчатой холодильной машины, предложенной Ф. Виндгаузеном, в состав которой входит компрессор Ворхиса (рис. 13.5).
|
4 1
|
Igp
|
5/ РкТк |
/ |
||
|
7=6' |
J/ 6 РпрТпр 6 У / |
||
|
У |
F3 |
||
|
/ |
РоТо /^ |
||
|
7 8 |
<- |
<---- Яо2----- > ---- Q 01---- > |
1 |
|
Б) |
Рис. 13.5. Двухступенчатая машина Виндгаузена с компрессором Ворхиса: а) схема; б) действительный цикл
Ь 4а
|
5/ркТк
|
Рис.13.6. Эквивалент машины Виндгаузена: а) схема-эквивалент; б) цикл-эквивалент
Для обеспечения необходимого количества паров у при рпр , способных осуществить сжатие 1 кг пара от р0 до рпр в машине установлен второй испаритель, подключенный к промсосуду. Следовательно, эта двухступенчатая холодильная машина вырабатывает холод на двух температурных уровнях. Тепловая нагрузка на промсосуд представляет полезную холодопроизводительность второго испарителя. Неполное промежуточное охлаждение, как и ранее, осуществляется в результате смешения точки 1 и точки б"
|
|
Для облегчения термодинамического описания процессов и создания методики расчета компрессора Ворхиса, Ф. Виндгаузен впервые ввел понятие схемы-эквивалента и цикла-эквивалентна (рис.13.6), что дало возможность определить параметры в точке 3 с достаточной степенью точности уже в первом приближении.
Для создания эквивалентной схемы Ф. Виндгаузен предложил заменить компрессор Ворхиса двумя компрессорами:
• КНС для сжатия 1 кг рабочего вещества от ра до рк (процесс 1-а)\
• КВС для сжатия у кг рабочего вещества от рпр до рк (процесс 6"-Ь).
Запишем уравнение смешения в логическом виде как
Точка 4 - точка а + точка Ъ,
Тогда
H4-{l+y)=hb-y + h„-l. (13.11)
Положение точки 3 определяется пересечением изоэнтропы, проведенной через точку 4, с изобарой рпр. Такой подход (определение теоретического начала сжатия через известную точку конца сжатия) использовался впоследствии неоднократно при изучении других типов холодильных машин.
