Цикл воздушной компрессорной холодильной установки

На рисунке изображена схема воздушной холодильной установки, где в качестве рабочего тела применяют воздух, являющийся наиболее удобным, безвредным и доступным рабочим телом. Воздушная холодильная установка работает следующим образом.

Воздух, охлаждающий помещение 1, сжимается в компрессоре 2, в результате чего температура его увеличивается. Сжатый воздух при постоянном давлении нагнетается в теплообменник 3, в котором охлаждается водой до температуры окружающей среды. После этого сжатый воздух поступает в расширительный цилиндр, или детандер 4, где расширяется до начального давления. При расширении температура воздуха падает до -60 или -70⁰С и холодильный воздух направляется для охлаждения помещения, где, нагреваясь, опять поступает в компрессор.

в pv – и Ts – диаграммах:

воздух в процессе 1-2 адиабатно сжимается от давления p₁ до p₂. В изобарном процессе 2-3 от воздуха отводится удельное количество теплоты внешнему источнику и температура его понижается от T₂ до Т₃. При адиабатном расширении в процессе 3-4 воздух дополнительно охлаждается от температуры Т₃ до Т₄. Далее в изобарном процессе 4-1 происходит отвод теплоты от охлаждаемого помещения (теплоотдатчика), в результате чего воздух нагревается от Т₄ до Т₁.

Работа затрачиваемая на осуществление цикла, равна разности удельных количеств теплоты q₁ и q_2. Считая теплоёмкость постоянной имеем:

Тогда холодильный коэффициент цикла:

=

Из адиабатных процессов 1-2 и 3-4

и

Но p₂=p₃, а p₁=p₄ тогда

Окончательно имеем

Где Т₁ – температура охлаждаемого помещения или температура воздуха, засасываемого в компрессор.

Т₂ – температура сжатого воздуха.

Дата добавления: 2015-05-09