разное

ТРЕХСТУПЕНЧАТЫЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Трехступенчатые холодильные машины применяют при произ­водстве холода на температурном уровне ~50°С и ниже.

Трехступенчатые холодильные машины (на рабочих вещест­вах HFC - и HCFC-типа) используют как лабораторное оборудование, производящее холод. С его помощью изучают процессы в биологи­ческих или конструкционных материалах, а также хранят медицинс­кие и биопрепараты. Таким образом понятно, что трехступенчатые холодильные машины обычно бывают малой производительности. Крупные трехступенчатые холодильные машины нашли широкое при­менение для производства «сухого льда» (холодильная машина на R - 744). Все трехступенчатые холодильные машины производят холод только на одном температурном уровне.

Рабочее вещество трехступенчатой холодильной машины определяет ее схему и цикл, поэтому известны следующие схемы трехступенчатых холодильных машин:

• на рабочих веществах HFC - и HCFC-типа;

• на R-717;

• на R-744 (открытый и закрытый цикл).

Причины перехода к трехступенчатому сжатию те же, что и при переходе от одноступенчатого сжатия к двухступенчатому (п.11.1).

В трехступенчатой холодильной машине имеют место два уровня промежуточных давления, которые делят диапазон рабочих давлений от ро до рк на три ступени сжатия:

• низкая (первая) ступень - сжатие от р0 до рпр1

• средняя (вторая) ступень - сжатие от рпрі до рпр2

• высокая (третья) ступень - сжатие от рпр2 до рк.

Рис.14.1. Выбор промежуточных давлений в трехступенчатой холодильной машине

S

Правило выбора промежуточных давлений исходит из прин­ципа одинаковой степени отношения давлений во всех ступенях, т. е. при выборе промежуточных давлений в трехступенчатой холодильной машине решается только энергетическая задача оптимизации

Рк _ Рпр2 _ Рпр!

Рпр2 Рпрі Ро

Тогда

Рпр2=34(Рк )2-Ро. (14.2)

Рпр1=34Рк-(Ро? ■ (14.3)

Общим недостатком всех трехступенчатых холодильных машин является невозможность соблюдения правила оптимального выбора рабочего вещества (глава 6) при использовании серийно выпускаемого оборудования.

Если выбирать рабочее вещество по принципу р0 > ОД МПа, то давление конденсации непременно будет рк > 2,25 МПа (если, например, принять Тср-25°С, то температура конденсации составит 7^30...35°С). В этом случае проблема заключается в необходимости использовать специальный тип компрессора для сжатия рабочего вещества от от рпр2 до рк, способный работать при высоких давлениях. Это существенно повышает металлоемкость компрессора, а, следова­тельно, и его стоимость. Кроме того, требуется применение только специального типа «толстостенных» конденсаторов для работы при высоких давлениях.

Если выбирать рабочее вещество по принципу рк <2,25 МПа, то давление кипения рабочего вещества будет находиться в диапазоне ро < ОД МПа. В этом случае проблема эксплуатации заключается в использовании специального типа компрессора для сжатия от р0 до рпри адаптированного к условиям всасывания при вакууме.