Цикл воздушной холодильной установки
Расширение воздуха сопровождается понижением его температуры от T1 до Т2. Затем он поступает в рефрижератор 2, где отбирает тепло от охлаждаемого объекта при p2 = const по линии 2-3. Температура его при этом повышается от Т2 до Т3, теоретически равной температуре охлаждаемого объекта. Далее воздух направляется в компрессор 3, где сжимается до давления p1 с повышением температуры от Т3 до Т4 по адиабате 3-4. Наконец, воздух поступает в охладитель 4, где его температура понижается при p = const по линии 4-1 за счет отдачи тепла охлаждающей воде, имеющей температуру окружающей среды, теоретически равную Т1. Таким образом, в результате осуществления цикла тепло q2 передается с уровня, соответствующего температуре Т3, на уровень, соответствующий температуре T1. Холодильный коэффициент установки определяется по формуле причем, считая воздух идеальным газом с постоянной теплоемкостью, получаем
Для обратного цикла Карно, совершаемого в тех же температурных пределах, график которого в Ts-диаграмме (рис. 13.4) изображается прямоугольником 1-2/-3-3/-1, имеем
Поскольку T3 > T2, то εк > ε. Этот же вывод можно сделать непосредственно из Ts-диаграммы, которая показывает, что в цикле воздушной холодильной машины отбирается меньше тепла, чем в обратном цикле Карно, а затрачиваемая работа значительно больше.
|
Принцип действия воздушной холодильной установки, состоит в следующем воздух с давлением p1 поступает в детандер 1, где адиабатно расширяется по линии 1-2 до давления р2 и совершает при этом работу, отдаваемую детандером внешнему потребителю (например, генератору электрического тока).
,
. Следовательно,
.
.
