Парожидкостная эжекторная холодильная машина

Назначение эжекторных холодильных машин такое же, как и у рассмотренных выше абсорбционных, — они служат источником холода в системах кондиционирования воздуха. Рабочим телом для таких машин могут служить некоторые хладоны и их смеси, аммиак и другие вещества, отвечающие требованиям, предъявляемым к холодильным агентам. Но чаше всего в промышленных условиях такие холодильные машины работают на воде. При этом для достижения необходимых температур кипения воды (7—15°С) в испарителях таких машин приходится поддерживать очень низкое давление насыщения водяных паров (0,005—0,010 бар).

Устройство и принцип действия таких машин позволяет понять приведенный рис. 7.17.

Насос Дроссельное 5

устройство О

.9

Рис. 7.17. Схема установки и Т—5-диаграмма цикла

пароэжекторнои холодильной машины

Рабочий пар из парообразователя, обогреваемого технологическим греющим паром (или водой) с температурой 50—70°С, поступает в эжектор, который подсасывает (эжекгирует) водяной пар, образовавшийся при кипении воды в испарителе. Смесь рабочего пара и эжектируемого из испарителя более холодного пара сжимается до давления конденсации за счет падения скорости движения паровой смеси в диффузоре. В конденсаторе пар, конденсируясь, отдает теплоту парообразования охлаждающей воде. Часть образовавшегося конденсата возвращается насосом снова в парообразователь, а другая часть дросселируется в дроссельном вентиле и направляется в испаритель, где испаряется за счет теплоты, отбираемой от охлаждаемой воды. Охладившись, эта вода по трубопроводам подается потребителю холода.

Анализируя представленную схему, можно выделить на ней два одновременно реализуемых цикла. Парообразователь, эжектор (создает работу проталкивания газа) конденсатор и насос, включенные последовательно, реализуют прямой тепловой цикл. Другая группа устройств (эжектор, конденсатор, дроссельное устройство и испаритель) включенных также последовательно, образуют обычный парожидкостный холодильный цикл.

Рассмотрим подробнее эту особенность организации процессов с помощью Г—^-диаграммы. Рабочий пар из парообразователя с давлением р{ (точка /) расширяется изоэнтропно в сопловой части эжектора до давления р0, (процесс 1—2). Одновременно из испарителя подсасывается холодный насыщенный пар с параметрами точки 9. Процесс смешения идет по линии, соединяющей точки 2 и 9. Положение точки 3 смеси определяется массовыми долями каждого из компонентов смеси, т.е. коэффициентом подмешивания эжектора.

Влажный пар, образованный смешиванием потоков, поступающих из сопла и от испарителя, далее также изоэнтропно сжимается в диффузоре эжектора (процесс 3—4) до давления рн. Далее пар, попадая в конденсатор, конденсируется, что отражается процессом 4—5. Следующий процесс холодильной части установки — 5—8, отражающий дросселирование части конденсата, поступающего в испаритель. Температура воды в результате дросселирования уменьшается, часть воды испаряется, получается влажный пар. Далее в испарителе в процессе 8— 9осуществляется выкипание хладагента (воды).

В прямом цикле, где процессы протекают поочередно по направлению движения часовой стрелки, другая часть полученного конденсата сжимается до давления ръ в насосе (процесс 5—6), а затем в парообразователе в процессах 6—7—1 сначала нагревается до температуры Тъ, а затем перегревается до температуры Тх.

Таким образом, прямой цикл совершается по круговому процессу/— 2—3—4—5— 6— 7—1, круговой процесс 9—3-4-5—8—9 является обратным (холодильным) циклом.

В термодинамическом отношении пароэжекторные холодильные машины менее совершенны, чем абсорбционные или компрессионные. Это объясняется низким КПД эжекторов при сжатии пара. Недостатком этих машин является и то, что эжектор эффективно работает только при полной расчетной нагрузке, когда через него проходит строго определенное количество пара. На частичных режимах эффективность и надежность работы эжектора существенно уменьшаются.

Применение пароэжекторных холодильных машин оправдано при наличии дешевого технологического пара (или воды) и достаточного количества охлаждающей воды.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >