Направления в создании схемных решений двухступенчатых холодильных машин
Идея создания двухступенчатых холодильных машин заключается во введении в цикл некоторого промежуточного давления рпр между рк и ро• Компрессор низкой ступени (КНС) сжимает рабочее вещество от ро до рпр (процесс 7-2), компрессор высокой ступени (КВС) сжимает рабочее вещество от рпр до рк (процесс 3-4) Таким образом выражение для определения величины СОР двухступенчатой холодильной машины записывается в виде
СОР - кнс°квс • (11-2)
W + W
Ур.(11.2) в большинстве случаев представляет логическую запись, которая в каждом конкретном случае требует учета дополнительных факторов (глава 12).
Для повышения эффективности двухступенчатой холодильной (повышение величины СОР) существуют два классических способа (рис. 11.4):
Рис.11.4. Направления в создании двухступенчатых холодильных машин. Цикл одноступенчатой холодильной машины (1)-(2)-{3)~{4) приведен для сравнительного анализа
• увеличение удельной массовой холодопроизводительности (или снижение потерь, связанных с дросселированием). С точки зрения термодинамического анализа циклов, необходимо кривую дросселирования (процесс (3)-(4)) в диаграмме T-s переместить влево (например, до процесса 5-6). Технически это возможно осуществить путем переохлаждения жидкости после конденсатора или введением ступенчатого дросселирования (от рк до рпр и далее от рпр до р0)•
• уменьшением удельной адиабатной работы сжатия компрессора высокой ступени путем перемещения влево в диаграмме T-s адиабаты сжатия компрессора высокого давления (фрагмент 2-(2) адиабаты (7)-(2), например, до положения 3-4). Технически это реализуется путем введения промежуточного охлаждения (процесс 2-3) между двумя ступенями сжатия.
Промежуточное охлаждение бывает двух видов:
• неполное - точка 3 всегда находится в области перегретого пара (рис.11.4);
• полное - точка 3 находится на правой пограничной кривой (состояние насыщенного пара). Перемещение точки 3 в область влажного пара нецелесообразно (см. гидравлический удар).
При использовании одновременно двух способов увеличения величины СОР двухступенчатой холодильной машины, получаем
СОР = —- ШЛ (11 - За)
|
WKHC +[wKl, c - AwKHC) или в графической интерпретации
Сор s____________ пл.( а™ 1 -( 4 )-Ь ) + пл.( Ь-( 4 )-6 - с )______________
Nn. d-2-f-g-l) +[пл.( 2-(2)-(3)-/)-пл.( 2-( 2)-4~ 3)]