Chłodziarki-rodzaje i zasada działania

CHŁODZIARKI
1.1. Rodzaje chłodziarek
Chłodziarki to urządzenia cieplne służące do przenoszenia ciepła z układu o temperaturze niższej do układu o temperaturze wyższej kosztem wykonanej pracy.
Najczęściej są stosowane parowe chłodziarki sprężarkowe i absorp­cyjne. W urządzeniach specjalnych stosuje się chłodziarki termoelek­tryczne.
1.2. Parowe chłodziarki sprężarkowe
Schemat parowej chłodziarki sprężarkowej podano na rys. 1.1, a na rys. 1.2 przedstawiono obieg termodynamiczny tego urządzenia w układach p-v i T- s.
Sprężarka (1 na rys. 1.1) zasysa parę wilgotną o stanie 1 (rys. 1.2) i spręża ją izentropowo w przemianie 1-2. Następ­nie w skraplaczu zachodzi izobaryczne skraplanie pary według przemiany 2-3, podczas której ciepło parowania jest od­dawane wodzie chłodzącej. Skroplona ciecz dostaje się do rozprężarki i rozpręża się w niej do punktu 4. Powstała w ten sposób para wilgotna dostaje się do pa­rownika, w którym pobiera ciepło i osiąga stan 1.
Gdyby udało się ten obieg realizować w sposób odwracalny, byłby on obiegiem Carnota wstecz.
Rys. 1.1. Schemat chłodziarki parowej sprężarkowej
1 - sprężarka, 2 - skraplacz, 3 - rozprężarka, 4 - parownik
Wydajnością chłodniczą chłodziarki nazywa się ciepło pobrane przez czynnik w parowniku, a wydajnością chłodniczą właściwą- ciepło odniesienie do 1 kg czynnika.
Współczynnik wydajności chłodniczej obiegu teoretycznego określa zależność
(1.1) w której: - praca właściwa, tzn. praca odniesiona do 1 kg
czynnika ( - praca danego urządzenia), stanowiąca różnicę między pracą właściwą sprężania a pracą właściwą rozprężania (1.2)
Praca właściwa obiegu na obu wykresach przedstawionych na rys. 1.2 odpowiada polu 1-2-3-4-1.
Rys. 1.2. Teoretyczny obieg chłodziarki parowej sprężarkowej: a) w układzie p-v, b) w układzie T-s
Ponieważ
oraz (1.3)
więc W typowych chłodziarkach o niedużej wydajności chłodniczej pracu­jących przy niewielkiej różnicy temperatury ilość pracy właściwej uzyskanej w rozprężarce jest stosunkowo mała. Dlatego dla uproszczenia budowy i zmniejszenia kosztu produkcji tych urządzeń rozprężarkę zastępuje się zaworem dławiącym 3, zwanym też regulacyj­nym (rys. 1.3). W takim przypadku w obiegu teoretycznym przemiana izentropowa rozprężania jest zastąpiona przemianą dławienia 3-4 przy stałej entalpii (rys.1.4). Ze względu na nieodwracalność przemiany dławienia cały obieg również jest nieodwracalny.

(…)

…
R502
-
niepalny
1640
W połowie lat siedemdziesiątych stwierdzono, że chlor zawarty we freonach, uwalniając się do atmosfery, niszczy ozon w stratosferze (górna warstwa atmosfery). Mniejsza ilość ozonu w stratosferze powo­duje docieranie do powierzchni ziemi więcej promieniowania ultra­fioletowego, które jest bardzo szkodliwe dla żywych organizmów (powoduje m.in. raka skóry). Początkową reakcją…
… objętość właściwą par,
- małe ciepło właściwe w stanie ciekłym,
- wysokie wartości współczynników przewodzenia i przejmowania ciepła,
- niską temperaturę krzepnięcia, - wysoką temperaturę krytyczną;
muszą być trwałe, tzn. nie ulegać rozkładowi chemicznemu; powinny mieć małą lepkość z uwagi na opory przepływu; powinny być tanie i łatwo dostępne.
W praktyce brak jest czynników, które spełniałyby…
… zapach.
Obecnie powszechnie stosuje się freony. Są to związki chemiczne powstające z połączeń węglowodorów nasyconych z chlorem i fluorem. Ich właściwości termodynamiczne są zbliżone do właściwości amonia­ku. Inne zalety to mniejsza toksyczność i całkowita bezwonność, do wad zaś należą: rozpuszczalność w oleju smarującym sprężarki, więk­szy niż amoniaku koszt oraz łatwość przeciekania przez najmniejsze…
... zobacz całą notatkę