ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ЦИКЛ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ

 

Для построения процессов, происходящих в оборудовании холодильной машины и определения параметров хладагента в контрольных точках цикла, необходимых для расчета холодильного оборудования строится цикл холодильной машины в термодинамической диаграмме.

В работе цикл изобразить непосредственно на ксерокопии диаграммы соответствующего хладагента и приложить к работе.

Для построения цикла в термодинамических диаграммах необходимо знать:

- применяемый холодильный агент,

- давление (температуру) кипения – t₀, ⁰С;

- давление (температуру) конденсации – t_к, ⁰С;

- температуру поступающих в компрессор паров – t_вс, ⁰С;

- температуру хладагента перед регулирующим вентилем – t_охл, ⁰С.

Контрольные точки, характеризующие начало и окончание любого процесса в холодильном цикле располагаются только на изобарах Р0 или Рк. положение точки на диаграмме может быть определено по двум любым известным параметрам холодильного агента в данном состоянии.

Пример построения цикла холодильной машины в термодинамических диаграммах показан на рисунке 2.

Из испарителя выходит сухой насыщенный пар. Точка, характеризующая это состояние, лежит на пересечении правой пограничной кривой х=1 с изотермой температуры кипения t₀ (точка 1^/).

 

 

в S –T диаграмме

 

в i – lgP диаграмме

 

Рисунок 2 – Циклы холодильной машины с теплообменником

После испарителя пар холодильного агента перегревается на величину, положение точки 1, характеризующее данное состояние, определяется на пересечении изобары P₀ и изотермы t_вс.

Процесс сжатия в цилиндре компрессора проходит по адиабате. Положение точки 2 (конец процесса сжатия) определяется на пересечении изоэнтропы S₁ и изобары давления конденсации P_к.

Процесс охлаждения и конденсации холодильного агента происходят в областях перегретого и влажного пара при постоянном давлении (P_к= const).

На выходе из конденсатора холодильный агент принимает состояние насыщенной жидкости – состояние точки 3, расположенной на левой пограничной кривой х = 0.

В регулирующем вентиле происходит процесс резкого понижения давления от P_к до P₀. Данный процесс называется дросселированием и проходит по линии постоянной энтальпии i₃. После регулирующего вентиля холодильный агент находится в состоянии влажного пара – точка 4, расположенная на пересечении линии постоянной энтальпии i₃ и изобары P₀.

Таким образом, определяются положения всех контрольных точек цикла. Теплофизические параметры этих точек заносятся в таблицу 2.

 

Таблица 2 – Параметры характерных точек цикла

№ точек	Давление P, МПа	Температура t, 0С	Энтальпия i, кДж/кг	Удельный объем v, м3/кг	Термодинамическое состояние холодильного агента
1/
2/
3/