17. Цикл парокомпрессорной холодильной установки.

С хема холодильной установки, осуществляющей цикл с влажным паром, представлена на рис. 13.9, а цикл в Т, s-диаграмме изображен на рис. 13.10.

По выходе из редукционного вентиля влажный пар направляется в помещенный в охлаждаемом объеме испаритель 2 (рис. 13.9), где за счет теплоты, отбираемой от охлаждаемых тел, содержащаяся во влажном паре жидкость испаряется; степень сухости влажного пара при этом возрастает. Изобарно-изотермический процесс подвода теплоты к хладагенту в испарителе от охлаждаемого объема изображается в T, s-диаграмме на рис. 13.10 линией 2-3. Давление р2 выбирается таким образом, чтобы соответствующая этому давлению температура насыщения была несколько ниже температуры охлаждаемого объема. В отличие от детандера редукционный вентиль позволяет осуществлять плавное регулирование температуры в охлаждаемом объеме посредством изменения степени открытия редукционного вентиля, обусловливающей давление и температуру влажного пара в испарителе. Из испарителя пар высокой степени сухости направляется в компрессор, где он адиабатно сжимается от давления р2 до давления р1. В процессе адиабатного сжатия [линия 3-4 в T, s-диаграмме (см. рис. 13.10)] степень сухости пара возрастает, так что из компрессора выходит сухой насыщенный пар. Обычно пар после охлаждаемого объема сепарируется, в результате чего влага отделяется и в компрессор поступает сухой насыщенный пар; это приводит к повышению внутреннего относительного КПД компрессора. Заметим, что в разных режимах работы установки возможны случаи, когда состояние пара, выходящего из компрессора, может оказаться как в области насыщения, так и в области перегрева (рис. 13.11). Затем пар направляется в конденсатор 4, и цикл замыкается.

Т акого рода установка называется парокомпрессионной, так как в ней сжатие влажного пара осуществляется с помощью компрессора. Рассмотренный цикл отличается от обратного цикла Карно только тем, что охлаждение хладагента от температуры Т1 до температуры Т2 вместо обратимой адиабаты расширения в детандере (1-A в Т, s-диаграмме на рис. 13.10) происходит по необратимой адиабате расширения в дроссельном вентиле 1-2 .

В рассматриваемом цикле парокомпрессионной холодильной установки работа, затрачиваемая на привод компрессора, осуществляющего адиабатное сжатие хладагента, равна:

Р абота, затрачиваемая в цикле, равна работе компрессора:

Т еплота, подводимая к хладагенту в охлаждаемом объеме, равна: q2 = h3 – h2

П одставляя эти значения lц и q2 в уравнение (13.2), получаем следующее выражение для холодильного коэффициента парокомпрессионного цикла: