разное

Одноступенчатые машины для производства холода на двух температурных уровнях

Применение неазеотропных смесей (особенно с большим температурным глайдом) в одноступенчатых компрессорных холо­дильных машинах открывает пути к дальнейшему рассмотрению схем и циклов для расширения возможностей применения этого типа рабочих веществ и повышения термоэкономической эффективности холодильных машин, использующих эти рабочие вещества.

Одним из примеров является создание одноступенчатых холодильных машин, способных производить холод на нескольких температурных уровнях.

Одно из таких схемно-цикловых решений в 1975 году было предложено А. Лоренцем и К. Мейтцнером для двухтемпературного домашнего холодильника - рис. 17.10. В дальнейшем схема и цикл этой машины были неоднократно совершенствованы в научной груп-

Рис. 17.10. Компрессорная холодильная машина, производящая холод на двух температурных уровнях: а) схема; б) цикл в диаграмме T-s

Пе под руководством Р. Радемахара (США), где преследовали цель предусмотреть изменения тепловых нагрузок на испарители (что абсолютно непрогнозируемо для домашних холодильников), однако первоначальная идея машины оставалась без изменений.

Рабочее вещество (неазеотропная смесь) после конденсатора последовательно проходит 2 регенеративных теплообменника, в результате чего перед дроссельным вентилем имеет достаточно высокую степень переохлаждения, что подразумевает уменьшение потерь, связанных с дросселированием. Далее, рабочее вещество кипит в И1, благодаря чему осуществляется низкотемпературное охлаждение первого объекта от температуры ТА до температуры Тв. Для уменьшения необратимости в процессе теплопередачи в И2 начало процесса кипения будет соответствовать некоторой темпера­туре в точке 8, которая в общем случае отлична от температуры конца кипения в И1 (точка 7). В этом случае рационально за счет осуществления процесса 7-8 осуществлять вторую ступень регене­рации тепла (процесс 4-5 в РТО-2). Положение точки 9 (выход из И2) зависит от тепловой нагрузки на И2 и температур С и D. Вне зависимости от положения точки 9 целесообразно использовать PTOl на входе в компрессор, что будет гарантировать осуществление процесса сжатия в области перегретого пара.

Расчетные данные в сравнении с R-12 (в недавнем прошлом - единственным рабочим веществом, применяемым в домашних холодильниках) показали, что имеют место следующие значения экономии энергии на привод компрессора. Так, например, при исполь­зовании смеси R22/R11 (50/50) экономия составит 20%; R12/R114
(50/50) - 12%; R32/R124 (15/85) - 6%. Абсолютно очевидно, что применение неазеотропных смесей с малым температурным глайдом не дало существенных положительных результатов по сравнению с чистым рабочим веществом.