Двухступенчатые холодильные машины: Двухступенчатая холодильная машина | АквилонСтройМонтаж

Двухступенчатая холодильная машина | АквилонСтройМонтаж

Двухступенчатая холодильная машина позволяет добиваться получения предельно низких температур от -50 до -80С. Условно ее можно рассматривать, как каскадную, то есть составленную из двух одноступенчатых каскадов. Особенностью машин является различное количество агента, сжатие которого осуществляется в отдельных ступенях компрессора.

Нажмите на картинку, чтобы увеличить ее.

Если понижается температура кипения, то снижается холодильный коэффициент и холодопроизводительность. Чтобы сделать работу более экономичной при низких температурах кипения, используются двухступенчатые машины. Они отличаются от стандартных моделей тем, что сжатие идет последовательно в двух компрессорах, а между этими процессами выполняется промежуточное охлаждение.

5 причин приобрести Холодильные машины у Компании АквилонСтройМонтаж

 

1. Стремление к внедрению Российских комплектующих

 

2. Разработка опытными конструкторами без сварочных работ

 

3. Прохождение ОТК на всех стадиях сборки

 

4. Действительно низкие цены

 

5. Срок изготовления от 3 рабочих дней

ОСТАВИТЬ ЗАЯВКУ

Принцип действия достаточно прост – при низкой температуре и давлении в испарителе кипит хладагент. Компрессор ступени низкого давления отсасывает пары из испарителя и сжимает их в промежуточном сосуде. После этого сжатые пары нагреваются и следуют в промежуточный сосуд, где охлаждаются при помощи жидкого хладагента. Пары отсасываются компрессором ступени высокого давления, сжимаются в нем до давления в конденсаторе. После этого они охлаждаются и переходят в жидкую фазу в конденсаторе. Далее через терморегулирующий вентиль он попадает в промежуточный сосуд. Там происходит дросселирование с уменьшением давления. Часть хладагента переходит в испаритель.

Во время цикла абсорбционной машины уходит большое количество тепловой энергии. Ее получают из горячей воды, водяного пара, электроэнергии и газа. В качестве рабочих тел используются бинарные растворы, состоящие из двух различных по характеристикам веществ  — бромисто-литиевых и водоаммиачных.

Двухступенчатая холодильная машина будет полностью соответствовать задачам предприятия и принесет существенную экономию электроэнергии только в том случае, если ее проектировкой будут заниматься настоящие специалисты. Нужно учитывать не только запросы и особенности предприятия, но и множество внешних факторов, косвенно влияющих на функционирование машин – это количество теплопритоков, интенсивность эксплуатации, место монтажа, климатические условия.  «АквилонСтройМонтаж» рада предложить вам качественные машины, разработанные и изготовленные по самым последним технологиям. Мы предлагаем вам невысокие цены, оперативный монтаж, своевременное обслуживание и любые другие услуги, относящиеся к сфере холодильного оборудования.

5.1.4. Схемы двухступенчатых холодильных машин и их изображения в диаграмме i — lgP

Для получения низких температур в охлаждаемых объектах необходимы низкие температуры кипения t₀, т. е. в испарителе приходится поддерживать и низкое давление P₀. Это приводит к увеличению значения отношения давлений Р_к / Р₀ и к трем нежелательным явлениям: увеличению температуры нагнетания компрессора, возрастанию объемных потерь в компрессоре и увеличению дроссельных потерь в регулирующем вентиле, что вызывает уменьшение холодопроизводительности установки. Для современных быстроходных аммиачных поршневых компрессоров температура нагнетания хладагента не должна превышать 160 °С, так как дальнейшее ее повышение приводит к нарушению нормальной смазки, вызывает пригорание масла и его самовозгорание. Снижение производительности компрессора при больших значениях отношения давлений Р_к / Р₀ связано с уменьшением коэффициента подачи. На основании опытных данных установлено, что при Р_к

/ Р₀ > 8 целесообразно применять многоступенчатое сжатие хладагента в двух (и более) последовательно соединенных цилиндрах или компрессорах. Для ограничения роста температуры нагнетания в результате последовательных сжатий (после каждой ступени сжатия) пар хладагента охлаждается либо водой в промежуточном холодильнике, либо кипящим хладагентом в специальном теплообменном аппарате.
    Наиболее распространенной двухступенчатой схемой является схема двухступенчатого сжатия со змеевиковым промежуточным сосудом и промежуточным охлаждением пара (рис. 59). Пар хладагента после сжатия в цилиндре низкого давления ЦНД до промежуточного давления Р_ПР поступает в промежуточный сосуд ПС ниже уровня кипящего хладагента и охлаждается до состояния насыщения, барботируя через слой жидкости. Выходя из ПС, пар перегревается во всасывающем трубопроводе перед цилиндром высокого давления ЦВД и в перегретом состоянии поступает в него. Следует отметить, что даже в цикле с полным промежуточным охлаждением пар должен поступать в компрессор высокого давления (так же, как и в компрессор низкого давления) в перегретом состоянии, что является обязательным требованием техники безопасности. После сжатия в ЦВД до давления конденсации Р

K, пар конденсируется в конденсаторе КД, после чего жидкость высокого давления разделяется на два потока (точка 5′). Основной поток поступает в змеевик ПС, где переохлаждается, отдавая теплоту кипящей жидкости, и в состоянии глубокого переохлаждения поступает через регулирующий вентиль РВ₂ в испаритель. Другой поток жидкости дросселируется в РВ₁ от Р_K до промежуточного давления Рпр и поступает в промежуточный сосуд. Таким образом, в промежуточном сосуде происходит сбив перегрева пара между компрессорами низкого и высокого давления, а также переохлаждение жидкости перед РВ₂ за счет кипения жидкого хладагента при Р_ПР. Для анализа работы двухступенчатых схем и построения цикла в диаграмме необходимо определить промежуточное давление Р _ПР. При минимальной работе компрессоров низкого и высокого давления определяют Р_ПР из равенства отношений давлений в обеих ступенях сжатия по формуле

На диаграмме (рис. 59) проводят три изобары: Р₀, Р_ПР и Р_K , которым соответствуют три температуры насыщения: t₀, t_ПР и t_K . Задавшись значением перегрева пара на всасывании перед ЦНД, строят точку 1. Из этой точки по адиабате идет процесс сжатия до изобары Р_ПР — (точка 2). В промежуточном сосуде пар охлаждается до состояния насыщения 3” , а затем перегревается во всасывающем трубопроводе (точка 3). Температуру перегрева пара перед ЦВД следует принимать в пределах 5…10°С, тогда t₃ = t_ПР + (5…10 °С). Из точки 3 проводится адиабата до пересечения с изобарой Р_K (точка 4). Это конечная температура нагнетания пара двухступенчатого сжатия. Из диаграммы видно, что если бы было применено одноступенчатое сжатие 1 — 2′ , то конечная температура нагнетания была бы значительно выше (сравните точки 2′ и 4). Процесс 4 — 5′ происходит в конденсаторе при Р

K = const , и жидкость высокого давления в точке 5′ разделяется на два потока. Процесс дросселирования в РВ₁ изображается вертикалью, опущенной из точки 5′ до пересечения с изобарой Р_ПР . Парожидкостная смесь состояния точки 6 поступает в промежуточный сосуд, где кипит при промежуточных параметрах (процесс 6 — 3′′). Переохлаждение в змеевике ПС происходит при давлении конденсации, поэтому точка 7, определяющая состояние хладагента на выходе из змеевика, лежит в области переохлажденной жидкости на изобаре Р_K . Температура точки 7 определяется из выражения t₇ = t_ПР + (2…3 °С) . Дросселирование в РВ₂ изображается вертикалью, опущенной из точки 7 до пересечения с изобарой Р₀ . Парожидкостная смесь состояния точки 8 поступает в испаритель, где кипит (процесс 8 — 1′′).

    На диаграмме (рис. 59):
   1′′ — 1 — перегрев пара на всасывании в ЦНД при Р₀ = const ;
   1 — 2 — адиабатическое сжатие в ЦНД от Р₀ до Р_ПР ;
   2 — 3′′ — сбив перегрева пара в промежуточном сосуде при Р_ПР = const ;
   3′′ — 3 — перегрев пара на всасывании в ЦВД при Р_ПР = const ;
   3 — 4 — адиабатическое сжатие в ЦВД от Р_ПР до Р_K ;
   4 — 4′′ — сбив перегрева пара в конденсаторе при Р_K = const ;
   4′′ — 5′ — конденсация в конденсаторе при Р_K = const , t_K = const ;
   5′ — 6 — дросселирование в РВ₁ от Р_K до Р_ПР при i _{= const ;
   6 — 3′′ — кипение в ПС при РПР = const и tПР = const ;
   5′′ — 7 — переохлаждение жидкости в змеевике ПС при РK = const ;}

   7 — 8 — дросселирование в РВ₂ от Р_K до Р₀ при i = const ;
   8 — 1′′ — кипение в испарителе при Р₀ = const , t₀ = const .

Массовая подача компрессора высокого давления M₂ больше, чем компрессора низкого давления M₁ , так как, кроме пара, поступающего из компрессора низкого давления в количестве M₁ в него поступает еще и пар, образуемый при кипении жидкости в промежуточном сосуде. Объемная холодопроизводительность компрессора высокого давления меньше примерно в три раза из-за уменьшения объема пара при сжатии в компрессоре низкого давления. Массовая подача ЦНД, кг/с, определяется по формуле M₁ = Q₀ / q₀, где Q₀ — холодопроизводительность, кВт; q₀ — удельная холодопроизводительность, кДж/кг: q₀ = i₁′ – i₈ .

    Массовая подача ЦВД, кг/с, находится из соотношения M₂ = M₁

(i₂ – i₇)(i₃ – i₆) .
    Удельная работа сжатия ЦНД, кДж/кг, равна l₁ = i₂ — i₁ ;
    удельная работа сжатия ЦВД, кДж/кг, l₂ = i₄ — i₃;
    удельная нагрузка на конденсатор, кДж/кг, q_K = i₄ – i₅ ;
    холодильный коэффициент равен ε = q₀/(l₁ + l₂) .

Иногда применяют цикл двухступенчатого сжатия с двойным дросселированием и полным промежуточным охлаждением (рис. 60). Такая схема применена, например, на холодильных установках для зверосовхозов, поставляемых финской фирмой «Хуурре». В отличие от схемы, представленной на рис. 59, вся жидкость после конденсатора (состояние точки 5) дросселируется в РВ₁ до промежуточного давления Р_ПР и поступает в ПС в состоянии точки 6. Паро-жидкостная смесь этого состояния разделяется в сосуде на насыщенный пар состояния точки 3′′, который отсасывается ЦВД, и насыщенную жидкость, которая частично выкипает в ПС (процесс 6 — 3′′). Оставшаяся насыщенная жидкость состояния точки 7 поступает к РВ

2 , где дросселируется от промежуточного давления Р_ПР до давления кипения Р₀ и поступает в испаритель. Изображение цикла с двукратным дросселированием в диаграмме показано на рис. 60. В этой схеме к вентилю РВ₂ поступает насыщенная жидкость, а не переохлажденная. Это является недостатком таких схем и позволяет их использовать только в небольших установках. Поэтому схема со змеевиковым промежуточным сосудом более предпочтительна. Массовый расход хладагента через ЦНД определяется как, кг/с, M₁ = Q₀ / q₀ . Массовый расход хладагента на полное промежуточное охлаждение, кг/с, m′ = M₁ (i₂ – i₃)(i₃′′ – i₆) ; массовый расход пара через ЦВД, кг/с, M ₂ = (M₁ + m′ )(1 – x₆ ) , где x₆ — паросодержание хладагента в точке 6 после первого дросселирования.

Остальные характеристики цикла определяются по формулам, указанным выше.
    В связи со все расширяющимся применением на холодильных установках винтовых агрегатов интерес представляют схема и цикл двухступенчатого сжатия с одноступенчатым винтовым компрессором с промежуточным отбором пара (рис. 61). Холодильный агент в состоянии точки 1 поступает в винтовой компрессор КМ, заполняя его полость всасывания. Затем давление в компрессоре повышается за счет уменьшения объема рабочей полости, и, когда оно достигает промежуточного значения Р_ПР (процесс 1 — 2 ), в полость сжатия через специальное окно поступает пар хладагента состояния 3” из теплообменника ТО. В результате смешения получается пар, соответствующий состоянию точки 3, который далее сжимается до конечного давления Р

K (процесс 3 — 4 ). Следует отметить, что процессы 1 — 2 и 3 — 4 не являются адиабатическими, так как охлажденное масло, впрыскиваемое в полость сжатия винтового компрессора, отводит часть теплоты сжатия, и процесс сжатия становится политропным. Значение температуры нагнетания при этом находится в пределах 50…80°С и зависит от количества и температуры вспрыскиваемого масла. Для сравнения показано изображение адиабатического сжатия точки 2′ и 4′. После конденсатора КД жидкий холодильный агент состояния 5′ разделяется на два потока: меньшая часть дросселируется во вспомогательном регулирующем вентиле РВ₁ (процесс 5′ — 6 ) и поступает в межзмеевиковое пространство ТО, большая часть жидкости идет по его змеевику, где переохлаждается (процесс 5′ — 7 ) в результате теплообмена с кипящим в межзмеевиковом пространстве при промежуточных параметрах Р_ПР и t_ПР хладагентом, пар которого затем поступает в специальное окно компрессора. Состояние в точке 7 определяется из условий недорекуперации тепла на холодном конце теплообменника на 3…5°С, т. е. t ₇ = t_ПР + (3…5 °С). Переохлажденная жидкость дросселируется в основном регулирующем вентиле РВ₂ и поступает в испаритель И. Таким образом, в данной схеме двухступенчатое сжатие рабочего вещества с промежуточным охлаждением за счет холодного пара, поступающего из теплообменника, происходит в одном компрессоре. Она отличается от обычной схемы двухступенчатого сжатия с однократным дросселированием и промежуточным отбором пара тем, что пар между ступенями сжатия в теплообменнике не охлаждается.

Двухступенчатые парокомпрессионные холодильные машины.

 

В зависимости от рода охлаждаемого груза и целей охлаждения требуется определенная температура его обработки и хранения. Так, замороженные мясо и рыба зачастую перевозятся при температурах около -30 °С, а в рыбоморозильных аппаратах требуется поддерживать температуру воздуха около -40 °С, что влечет понижение температр кипения хладагента до -45 °С. Температуре -45 °С для R22 соответствует давление кипения ниже атмосферного: p₀ = 0,0832 МПа, а для R502 – примерно равное атмосферному: p₀ = 0,104 МПа. Увеличение температуры забортной воды, например, в тропиках до +32 °С и выше вызывает повышение температуры конденсации до +40 °С. Для R22 при температуре +40 °С давление конденсации равно 1,533 МПа, а для R502 – 1,686 МПа. Пониженное давление кипения и повышенное давление конденсации вызывают рост температуры конца сжатия в области перегретого пара. В свою очередь, высокая температура нагнетания в поршневом компрессоре сильнее нагревает смазочное масло, повышая его пожароопасность, вызывает интенсивное испарение масла и унос с парами хладагента.

Большой перепад давлений между всасыванием p_вс и нагнетанием p_н компрессора, а следовательно, и величина отношения p_н/p_вс вызывают настолько большие потери производительности самого компрессора, что дальнейшая его эксплуатация для большинства одноступенчатых холодильных машин нецелесообразна. Перечисленные причины, а также снижение экономичности работы холодильной машины в целом определяют предел отношения p_н/p_вс = 8 – 9, выше которого целесообразно переходить на двухступенчатое сжатие.

Для рассмотренных температурных пределов отношение p_н/p_вс намного превышает допустимые нормы. Так, для R22 оно равно 18,4, а для R502 – 16,2.

В двухступенчатых холодильных машинах пары хладагента из испарителя всасываются первой ступенью компрессора и после сжатия до промежуточного давления охлаждаются.

Существует несколько способов определения промежуточного давления. Наиболее простой и распространенный опирается на условие равенства степеней сжатия в каждой ступени, а именно:

= ; p_п = , (1.13)

где p_п – промежуточное давление.

Охлажденные пары сжимаются во второй ступени компрессора и поступают в конденсатор. Жидкий хладагент из конденсатора, дросселируясь, направляется в испаритель, где кипит, отнимая теплоту от охлаждаемого объекта.

По степени охлаждения хладагента различают двухступенчатые машины с неполным промежуточным и полным промежуточным охлаждением.

По способу дросселирования хладагента различают схемы с однократным и двукратным дросселированием.

 

Двухступенчатая холодильная машина с однократным дросселированием
и неполным промежуточным охлаждением

 

Рассмотрим схему и цикл двухступенчатой холодильной машины с однократным дросселированием и неполным промежуточным охлаждением (рис.1.13).

Пар из испарителя И при давлении кипения p₀ всасывается 1-й ступенью компрессора и сжимается (1–2)до промежуточного давления p_п. Далее он охлаждается забортной водой в промежуточном холодильнике ПХ (2–3) от температуры T₂до T₃. После охлаждения пар сжимается во 2-й ступени компрессора (3–4). В конденсаторе КД пар охлаждается (4–4′), конденсируется (4′–5′)и полученная в нем жидкость переохлаждается (5′–5). Процесс передачи теплоты от хладагента забортной воде протекает при постоянном давлении p_к(4–5) в конденсаторе КД. В регулирующем вентиле РВ жидкий хладагент дросселируется до давления p₀ (5–6), кипит (6–6′) и перегревается (6′–1) в испарителе И, отводя теплоту из охлаждаемого помещения. Изобарное охлаждение в промежуточном холодильнике(2–3) является неполным, поскольку пар не охлаждается до насыщенного состояния (точка 3′), а выходит перегретым.

 

Рис.1.13 Схема двухступенчатой холодильной машины с однократным дросселированием и неполным промежуточным охлаждением (а), цикл в диаграмме s-T (б) и i-lg p (в)

Дросселирование жидкого хладагента при температуре, близкой к температуре конденсации, приводит к значительному парообразованию в регулирующем вентиле. Состояние парожидкостной смеси, характеризуемое точкой 6, обусловлено большим содержанием пара, который практически не участвует в отводе теплоты из охлаждаемого объекта. Поэтому такие двухступенчатые холодильные машины ненамного эффективнее одноступенчатых и имеют ограниченное применение.

 

1.3.2. Двухступенчатая холодильная машина
с однократным дросселированием и полным промежуточным охлаждением

 

На рис. 1.14 показана двухступенчатая холодильная машина с однократным дросселированием и полным промежуточным охлаждением.

 

 

в)

 

 

 

Рис. 1.14. Схема двухступенчатой холодильной машины с однократным дросселированием и полным промежуточным охлаждением (а), ее цикл в диаграмме s-T (б) и i-lg p (в)

Пар хладагента, сжимаясь в 1-й ступени компрессора (1–2), поступает в промежуточный сосуд ПС, где пропускается через слой жидкого хладагента с температурой t_п = 0 – 10 °С и промежуточным давлением p_п, охлаждаясь до состояния насыщения (2–3). В промежуточном сосуде жидкий хладагент кипит, отнимая теплоту от поступившего из 1-й ступени пара, образуя дополнительный пар, который вместе с основным охлажденным потоком всасывается 2-й ступенью компрессора и сжимается до давления конденсации p_к(3–4). После конденсатора КД часть жидкого хладагента поступает на пополнение выкипающего хладагента в промежуточном сосуде ПС,дросселируясь в регулирующем вентиле РВ1 (5–6) до давления p_п и температуры t_п. При дросселировании также образуется некоторое количество пара, эквивалентное отрезку (6–9) (см. рис. 4.6, б, в), которое в сосуде ПС, смешиваясь с основным и дополнительным потоками пара, увеличивает количество хладагента, сжимаемого во второй ступени компрессора. Жидкий хладагент, освободившись от пара, переходит в состояние, характеризуемое точкой 9.

Основной поток жидкости из конденсатора КД, проходя по змеевику промежуточного сосуда ПС, дополнительно переохлаждается (5–7) и поступает в испаритель И, предварительно дросселируясь в регулирующем вентиле РВ до давления p₀ и температуры кипения t₀ (7–8). При переохлаждении основного потока жидкости теплота передается хладагенту в промежуточном сосуде ПС, вызывая при его кипении дополнительное образование пара, который также поступает во 2-ю ступень компрессора. Переохлаждение жидкого хладагента позволяет резко сократить необратимые потери при дросселировании (уменьшить парообразование). В результате доля жидкости в парожидкостной смеси, поступающей в испаритель И, увеличивается, и эффективность работы значительно повышается.

 

Двухступенчатая холодильная машина
с двукратным дросселированием и полным промежуточным охлаждением

 

На рис. 1.15 показана двухступенчатая холодильная машина с двукратным дросселированием и полным промежуточным охлаждением.

 

 

 

Рис.1.15. Схема двухступенчатой холодильной машины с двукратным дросселированием и полным промежуточным охлаждением (а), ее цикл в диаграмме s-T (б) и i-lg p (в)

Пар хладагента, сжимаясь в 1-й ступени компрессора (1–2), поступает в промежуточный сосуд ПС, где пропускается через слой жидкого хладагента с температурой t_п = 0 – 10 °С и промежуточным давлением p_п, охлаждаясь до состояния насыщения (2–3). В промежуточном сосуде жидкий хладагент кипит, отнимая теплоту от поступившего из 1-й ступени пара, образуя дополнительный пар, который вместе с основным охлажденным потоком всасывается 2-й ступенью компрессора и сжимается до давления конденсации p_к(3–4). После конденсатора КД жидкий хладагент дросселируется в РВ1 до промежуточного давления pп (5–6) и поступает в промежуточный сосуд ПС, где происходит отделение пара от жидкого хладагента. Пар с состоянием, характеризуемым точкой 3, идет на всасывание второй ступени компрессора, а жидкий хладагент дросселируется в РВ2 (7–8) и затем поступает в испаритель.

Как видно, при схемах двукратного дросселирования балластный пар, образующийся при дросселировании в РВ1, отделяется в промежуточном сосуде и используется для охлаждения сжатых паров хладагента. Поэтому окончательное дросселирование хладагента в РВ2 протекает при существенно сниженном побочном парообразовании, повышая удельную массовую холодопроизводительность и эффективность работы холодильной машины в целом.

Узнать еще:

Двухступенчатая холодильная машина

Двухступенчатые холодильные машины позволяют получать температуры от — 50 до — 80 С. Двухступенчатая холодильная машина с неполным внутренним охлаждением используется преимущественно при невысоких холодопроизводительностях, когда повышенный расход энергии в определенной мере компенсируется большей простотой цикла. Двухступенчатая холодильная машина ХТМФ-235-2000 ( лист 57) с двухступенчатым турбокомпрессором ТКФ-235, работающим на фреоне-12, отличается от описанной выше наличием устройств для промежуточного отсоса пара. Абсорбционно-резорбционная водоаммиачная двухступенчатая холодильная машина ( лист 208) дает холод на двух температурных уровнях — в испарителе 6, где кипит жидкий аммиак, и в дегазаторе 12, где кипит крепкий водоаммиачный раствор. В этих аппаратах давление устанавливается в соответствии с заданными температурами охлаждения. Характеристики двухступенчатого холодильного агрегата. 1 — компрессора ступени в. д., г — ступени н. д., у0а / Соз при i const, 3 — ступени з. д., QK2 / 0 г при t i const, 4 — холодильного агрегата. Двухступенчатую холодильную машину можно условно рассматривать как каскадную, состоящую из двух одноступенчатых каскадов, прячем промежуточный сосуд условно является конденсатором-испарителем. Цикл двухступенчатой холодильной машины показан на фиг. Принципиальные схемы одноступенчатых холодильных машин. а — аммиачной. б — фреоновой с теплообменником пар — жидкость. Особенностью двухступенчатых холодильных машин ( за исключением схемы а на рис. 2) является разное количество агента, сжимаемого в отдельных ступенях компрессора. Цикл двухступенчатой холодильной машины показан на фиг. В двухступенчатой холодильной машине можно получить одну или две температуры кипения, что позволяет снабжать потребителей холодом двух параметров. Цикл холодильной машины с двухступенчатым сжатием характеризуется последовательным сжатием паров в цилиндре низкого давления ( ЦНД) и цилиндре высокого давления ( ЦВД) с-промежуточным охлаждением паров водой или кипящим хладагентом, а также возможностью ступенчатого дросселирования жидкого холодильного агента с промежуточным отводом пара. Практическим пределом применения двухступенчатых машин принята температура кипения — 80 С, при более низких температурах применяют трехступенчатое сжатие. В двухступенчатой холодильной машине можно получить одну или две температуры испарения, что позволяет снабжать потребителей холодом двух параметров. Г-8. Двухступенчатая компрессионная холодильная машина. В двухступенчатой холодильной машине степени сжатия в цилиндрах низкого и высокого давления значительно ниже, чем в одноступенчатой, поэтому объемный коэффициент полезного действия компрессора соответственно выше. В двухступенчатой холодильной машине степени сжатия в цилиндрах низкого и высокого давления значительно ниже, чем в одноступенчатой. В двухступенчатой холодильной машине степени сжатия в цилиндрах низкого и высокого давления значительно ниже, чем в одноступенчатой, поэтому объемный коэффициент полезного действия компрессора соответственно выше. В крупных одноступенчатых и двухступенчатых холодильных машинах применяются в основном турбокомпрессоры. Холодильные машины такого типа обычно комплектуют кожухотрубными испарителями непосредственного кипения, предназначенными для охлаждения жидких хладоносителей. Указанные преимущества двухступенчатой холодильной машины достигаются применением охлаждения пара между ступенями сжатия и промежуточным отбором пара при ступенчатом дросселировании. Для компрессоров двухступенчатых холодильных машин расход электроэнергии, потребляемой компрессорами, определяется раздельно-для I и II ступени. Наиболее простой является двухступенчатая холодильная машина с водяным промежуточным охлаждением и одноступенчатым дросселированием. Цифры на схеме соответствуют точкам на диаграмме. Уже указывалось, что двухступенчатые холодильные машины могут комплектоваться из двух одноступенчатых компрессоров. При этом один используют в качестве компрессора низкого давления, а другой — высокого. Такие агрегаты носят название АДС — аммиачные ( табл. 43) и ФДС — фреоновые. Промежуточные сосуды применяют в двухступенчатых холодильных машинах для охлаждения перегретых паров хладагента, нагнетаемых компрессором низкого давления. Одновременно в аппарате переохлаждается жидкость перед регулирующим вентилем и отделяется масло, уносимое парами из компрессора низкого давления. На рис. 155 изображена схема двухступенчатой холодильной машины с одноступенчатым компрессором /, работающим на t0 — 12 С, и двухступенчатым ЦНД и ЦВД, работающим на 0 — 30 С. С, пар отсасывается ЦНД двухступенчатого компрессора, сжимается от р0 до промежуточного давления рщ и через обратный клапан 2 и маслоотделитель 3 нагнетается в промежуточный сосуд 5 для охлаждения. Остальная жидкость проходит через змеевик ПС, переохлаждается в нем жидкостью, окружающей змеевик, и поступает в коллектор регулирующей станции 8, откуда распределяется по испарительным системам. На рис. 2 изображены варианты схем двухступенчатых холодильных машин. Вспомогательные аппараты не показаны. Компрессор типа АДК-65 / 40 представляет собой двухступенчатую холодильную машину. Образовавшиеся в испарителе пары аммиака поступают в цилиндр I ступени и после сжатия охлаждаются в промежуточном сосуде кипящим аммиаком. Цилиндр II ступени засасывает охлажденные пары от компрессора низкой ступени, пары, образовавшиеся при кипении жидкого аммиака и пары, полученные в результате дросселировании в регулирующем вентиле. Для чего служит промежуточный сосуд в двухступенчатой холодильной машине. Предположим, что имеется одно — или двухступенчатая холодильная машина, работающая без эжектора, причем характеристика этой машины известна. К кипения холодильного агента в испарителе применяют двухступенчатые холодильные машины с неполным или полным промежуточным охлаждением. Цикл двухступенчатой компрессионной холодильной машины. На рис. 16 — 5 показана схема двухступенчатой холодильной машины. На рис. 15 — 7 показана схема двухступенчатой холодильной машины. Пары хладоагента сжимаются в цилиндре низкого давления ( ЦНД) до промежуточного давления рпр. В этом сосуде, барботируя через слой жидкого хладоагента, пары охлаждаются до температуры, соответствующей насыщению при давлении Рпр. Охлаждение паров достигается за счет испарения некоторого количества жидкого хладоагента в промежуточном сосуде. Принципиальная схема автоматизации двухступенчатой холодильной. На рис. 144 представлена принципиальная схема автоматизации двухступенчатой холодильной машины на фреоне-22, предназначенной для получения охлажденной жидкости. Коэффициент подачи и индикаторный к. п. д. т инд холодильных компрессоров. На рис. 15 — 7 показана схема двухступенчатой холодильной машины. Пары хладоагента сжимаются в цилиндре низкого давления ( ЦНД) до промежуточного давления рпр. В этом сосуде, барботируя через слой жидкого хладоагента, пары охлаждаются до температуры, соответствующей насыщению при давле нии Рпр. Охлаждение паров достигается за счет испарения некоторого количества жидкого хладоагента в промежуточном сосуде. Переохладители, для охлаждения кипящим хладагентом используют в двухступенчатых холодильных машинах и выпускают двух типов: двухтрубные и кожухозмеевиковые. В межтрубном пространстве протекает кипящий хладагент, в трубах переохлаждается жидкий. Каскадные циклы осуществляются последовательным включением одно — или двухступенчатых холодильных машин; при этом конденсатор нижней ветви каскада охлаждается испарителем верхней ветви ( фиг. Схема компрессионной холодильной машины. 1 — конденсатор. 2 — компрессор. 3 — испаритель. 4 — дроссель ( регулирующий вентиль. На рис. 172 приведена схема, иллюстрирующая работу двухступенчатой холодильной машины. Образовавшиеся в испарителе низкого давления пары засасываются компрессором низкой ступени и проходят охладитель, где охлаждаются при этом давлении водой, а затем фреоном в промежуточном сосуде до более низкой температуры. Значение коэффициента теплопередачи ft в аммиачных переохладителях в зависимости от количества аммиака Ga и воды G, отнесенных к одной секции.| Переохладитель с непосредственным испарением типа труба в трубе ( ЦКВХМ. Переохладители с непосредственным охлаждением кипящим агентом применяют в двухступенчатых холодильных машинах для переохлаждения жидкости перед регулирующим вентилем. Принципиальная схема аммиачной двухступенчатой холодильной машины с элементами автоматизации. На рис. 100 показана расстановка средств автоматизации в схеме аммиачной двухступенчатой холодильной машины. Полное промежуточное охлаждение пара после ступени низкого давления в двухступенчатой холодильной машине достигается в промежуточном сосуде в результате кипения в нем жидкости при промежуточном давлении. Вследствие кипения той же жидкости переохлаждается проходящий по змеевику хладагент перед регулирующим вентилем. Промежуточные сосуды со змеевиком ( теплообменником) применяют в схемах двухступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением и одноступенчатым дросселированием. Уровень жидкости в сосуде поддерживается регулятором уровня. На сосуде устанавливают также приборы автоматической защиты компрессора от гидравлического удара. Масла группы III предназначены для использования в одно — и двухступенчатых холодильных машинах; при температурах кипения ниже — 55 С применяют в основном углеводородные и синтетические масла. Часть аппаратов применяется как в одноступенчатых, так и в двухступенчатых холодильных машинах: отделители жидкости, маслоотделители, маслосборники, ресиверы, переохладители, воздухоотделители, грязеуловители, фильтры, обратные клапаны. Другие вспомогательные аппараты, например промежуточные сосуды, используются исключительно в двухступенчатых и многоступенчатых холодильных установках. Принципиальная двухступенчатая схема сжижения хлора комбинированным методом при давлении 3 0 — 105 — 3 5 — 105 Па. В современных условиях, применяя при сжижении хлора двух-стадийную конденсацию и двухступенчатые холодильные машины, удается достигнуть 98 — 99 8 % степени сжижения. Глубина сжижения в значительной мере зависит от количества газовых примесей в хлоре и, в частности, от количества водорода. Испаритель кожухотрубный для метанольной воды ( лист 234) использован в двухступенчатой холодильной машине фирмы Лурги. Поэтому теплообменник выполнен с большим числом ходов по метанольной воде, что потребовало особого расположения перегородок в крышках испарителя. Для устранения уноса жидкого аммиака с паром вследствие высокой интенсивности кипения установлено два сухопарника значительного объема. Учитывая высокое давление метанольной воды — около 2 2 МПа, в крышках предусмотрены фланцы со стыковой сваркой. Как было указано выше, в процессах изотермического хранения сжиженных газов наиболее общеупотребительными можно считать двухступенчатые холодильные машины. К такому случаю и приурочены приводимые ниже методические рекомендации. Др рк — / V в верхней ступени применяется один из вариантов одно — или двухступенчатой холодильной машины. В связи с тем что на i, Igp-диа грамме значение / отнесено к единице массы хладагента ( I кг), а в двухступенчатой холодильной машине массовый поток GI больше массового потока GI, это должно быть учтено при расчете характеристик цикла с помощью диаграммы. Принципиальная двухступенчатая схема сжижения хлора комбинированным методом. В этом случае хлор компри-мируют до давления 0 17 — 0 2 МПа и охлаждают на первой ступени до — 35 — 40 С, на второй ступени до — 70 — 80 С с помощью хладонов в двухступенчатых холодильных машинах. Принципиальная схема двухступенчатой холодильной машины с полным промежуточным охлаждением. Согласно ГОСТу 6492 — 53 при степени сжатия более 8 применяют двухступенчатое сжатие и двухступенчатое дросселирование холодильного агента в машине. Двухступенчатой холодильной машиной можно создать одну или две разных температуры кипения холодильного агента; последнее дает возможность охлаждать два помещения, поддерживая в них разные температуры. Сложность коммуникаций для распределения масла способствовала развитию и применению комплексных агрегатов ( компрессор — конденсатор-испаритель), в которых каждый испаритель обслуживается отдельным компрессором. В двухступенчатых холодильных машинах с компаунд-компрессорами возврат масла осложняется тем, что в картерах компрессоров обычно поддерживаются разные давления. Одна из применяемых в этом случае схем циркуляции масла приведена на фиг. В масляный ресивер высокого давления сливается масло из обоих маслоотделителей в количестве большем, чем выбрасывает компрессор высокого давления. Масло из испарителя отводится обычным образом и поступает в масляный ресивер низкого давления. Этановый контур — обычный одноступенчатый с газо-жидкостным 4 и газогазовым 10 теплообменниками. Аммиачный контур представляет собой обычную двухступенчатую холодильную машину, работающую с полным промежуточным охлаждением.

Двухступенчатая холодильная машина — Справочник химика 21

    Схему с глубоким охлаждением хлора. В этом случае хлор компримируют до давления 1,7-10 —2-10 Па и охлаждают на первой ступени до —35—40° С, на второй ступени до —70—80° С кипящими хладонами, применяя двухступенчатые холодильные машины. [c.127]

    В двухступенчатой холодильной машине степени сжатия в цилиндрах низкого и высокого давления значительно ниже, чем в одноступенчатой, поэтому объемный коэффициент полезного действия компрессора соответственно выше. [c.659]

    Расчет двухступенчатых холодильных машин начинается с определения часового объема описываемого поршнями ступени низкого давления, и практически ничем [c.74]

    В связи с тем что на lgp-диаграмме значение / отнесено к единице массы хладагента (1 кг), а в двухступенчатой холодильной машине массовый поток 62 больше массового потока G , это должно быть учтено при расчете характеристик цикла с помощью диаграммы. Условно принимают если G = = 1 кг, то при расчете процессов, происходящих с массовым потоком От, разность энтальпий умножают на отношение [c.34]

    Схемы с простым циклом низкого давления требуют применения низкотемпературных двухступенчатых холодильных машин, усложняющих условия эксплуатации, что делает их использование в настоящее время нецелесообразным. [c.288]

    В современных условиях, применяя при сжижении хлора двухстадийную конденсацию и двухступенчатые холодильные машины, удается достигнуть 98—99,8% степени сжижения. Глубина сжижения в значительной мере зависит от количества газовых примесей в хлоре и, в частности, от количества водорода. [c.128]

    МПа, можно часть жидкого аммиака испарить под этим давле-н ием при температуре —3 °С, а остальную часть — под давлением 0,1 МПа при температуре —33,6 °С. Пары из первого испарителя поступят во вторую ступень компрессора и будут сжиматься до 1,6 МПа вместе с парами из второго испарителя, сжатыми в первой ступени и предварительно охлажденными. Таким образом, двухступенчатая холодильная машина, будучи энергетически более выгодной, позволяет снабжать различных потребителей холодом на требуемых ими разных температурных уровнях. [c.732]

    Цикл двухступенчатой холодильной машины показан на фиг. 12. [c.44]

    Как видно из рис. 5.18, по сравнению со схемой установки, показанной на рис. 5.17, основное изменение состоит во включении в схему установки холодильной машины ХМ, обеспечивающей предварительное охлаждение сжатого ПГ в ее испарителе И. В качестве последней была установлена хладоновая двухступенчатая холодильная машина марки К-127 производства Московского завода АОЗТ-Компрессор , в испарителе которой поток ПГ охлаждался до -40 °С. [c.370]

    Переохладители для охлаждения кипящим хладагентом используют в двухступенчатых холодильных машинах и выпускают двух типов двухтрубные и кожухозмеевиковые. В межтрубном пространстве протекает кипящий хладагент, в трубах переохлаждается жидкий. [c.278]

    Наиболее простой является двухступенчатая холодильная машина с водяным промежуточным охлаждением и одноступенчатым дросселированием. Принципиальная схема этой машины и цикл в S—Г-диаграмме показаны на рис. 15. Цифры на схеме соответствуют точкам на диаграмме. [c.38]

    При температуре 243. .. 233 К кипения холодильного агента в испарителе применяют двухступенчатые холодильные машины с неполным или полным промежуточным охлаждением. При более низких температурах кипения используют трехступенчатые или [c.115]

    Для того чтобы подобрать компрессоры двухступенчатой холодильной машины, необходимо определить объемы, описываемые поршнями низкой и высокой ступени, [c.40]

    ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ МАШИНЫ [c.43]

    Уже указывалось, что двухступенчатые холодильные машины могут комплектоваться из двух одноступенчатых компрессоров. При этом один используют в качестве компрессора низкого давления, а другой — высокого. Такие агрегаты носят название АДС — аммиачные (табл. 43) и ФДС — фреоновые. [c.179]

    В переохладителях для охлаждения можно использовать также кипящий хладагент. Такие переохладители используют в двухступенчатых холодильных машинах и выпускают двух типов двухтрубные и кожухозмеевиковые. В межтрубном пространстве протекает кипящий хладагент, в трубах — переохлаждается жидкость. [c.214]

    Промежуточные сосуды применяют в двухступенчатых холодильных машинах для охлаждения перегретых паров хладагента, нагнетаемых компрессором низкого давления. Одновременно в аппарате переохлаждается жидкость перед регулирующим вентилем и отделяется масло, уносимое парами из компрессора низкого давления. [c.227]

    Предположим, что имеется одно- или двухступенчатая холодильная машина, работающая без эжектора, причем характеристика этой машины известна. Включим в схему машины эжектор в качестве нижней ступени и сравним работу машины с эжектором и без него при одной и той же температуре кипения о- [c.54]

    Указанные преимущества двухступенчатой холодильной машины достигаются применением охлаждения пара между ступенями сжатия и промежуточным отбором пара при ступенчатом дросселировании. [c.33]

    Для охлаждения крупногабаритных ловушек часто используются холодильные машины, позволяющие получать температуры до —70° С и ниже. На рис. 3-42 схематически представлена система охлаждения ловушки двухступенчатой холодильной машиной. Эта система также позволяет производить быстрый отогрев ловушки при ее регенерации. При охлаждении ловушки 1 машина работает в нормальном режиме. При этом вентиль 2 открыт, а вентиль 9, находящийся на вспомогательном трубопроводе, закрыт. Жидкий хладагент, проходя по трубопроводу высокого давления 6, [c.204]

    На фиг. 18 приведено несколько вариантов схем двухступенчатых холодильных машин. [c.36]

    На рис. 15-7 показана схема двухступенчатой холодильной машины. Пары хладоагента сжимаются в цилиндре низкого давления (ЦНД) до промежуточного давления р р, и через холодильник / поступают в промежуточный сосуд //. В этом сосуде, барботируя через слой жидкого хладоагента, пары охлаждаются до температуры, соответствуюшей насышению при давле= НИИ Рпр.. Охлаждение паров достигается за счет испарения некоторого количества жидкого хладоагента в промежуточном сосуде. Из сосуда // пары [c.537]

    Метод глубокого охлаждения. В этом случае хлор компри-мируют до давления 0,17—0,2 МПа и охлаждают на первой ступени до —35—40 °С, на второй ступени до —70—80°С с помощью хладонов в двухступенчатых холодильных машинах. [c.124]

    Компрессор типа АДК-65/40 представляет собой двухступенчатую холодильную машину. Образовавшиеся в испарителе пары аммиака поступают в цилиндр I ступени и после сжатия охлаждаются в промежуточном сосуде кипящим аммиаком. Цилиндр П ступени засасывает охлажденные пары от компрессора низкой ступени, пары, образовавшиеся при кипении жидкого аммиака и пары, полученные в результате дросеелированин ь регулирующем вентиле. [c.106]

    Полное промежуточное охлаждение пара после ступени низкого давления в двухступенчатой холодильной машине достигается в промежуточном сосуде в результате кипения в нем жидкости при промежуточном давлении. Вследствие кипения той же жидкости переохлаждается проходящ,ий по змеевику хладагент перед регулируюш,им вентилем. Промежуточные сосуды со змеевиком (теплообменником) применяют в схемахдвухступенчатого сжатия с полным промежуточным охлаждением и одноступенчатым дросселированием. Уровень жидкости в сосуде поддерживается регулятором уровня. На сосуде устанавливают также приборы автоматической защиты компрессора от гидравлического удара. [c.132]

    В двухступенчатых холодильных машинах обычно М2>Мх и вс2> всь поэтому минимальнзя работа сжатия оказывается при более высоких значениях рпр  [c.29]

    Во всех камерах линии поддерживается рабочий вакуум около Ы0 мм рт. ст. Откачка линии осуществляется четырьмя паромасляными насосами с быстротой действия каждого насоса 4 000 л1сек (один насос на две камеры) и двумя механическими насосами с быстротой действия каждого насоса 3 л/сек, причем один механический насос работает на два паромасляных насоса. Каждый паромасляный насос имеет две ловушки. Нижняя ловушка, распололсенная непосредственно над горловиной насоса, имеет водяное охлаждение, верхняя ловушка охлаждается фреоном. При этом каждая ловушка охлаждается при помощи индивидуальной двухступенчатой холодильной машины (на рисунке не показана). Паромасляные насосы подсоединяются к камере через тарельчатые вентили, имеющие уплотнения из витона. [c.299]

---

Схема и цикл двухступенчатой аммиачной холодильной маши­ны со змеевиковым промежу­точным сосудом | Фенкойлы, фанкойлы

Отрицательных последствий влияния большого значения отно­шения рк/ро на характеристики хо­лодильной машины можно избе­жать заменой одноступенчатого рабочего цикла многоступенчатым.

Считается, что переходить к многоступенчатому сжатию следу­ет, если

На холодильниках промышлен­ности и торговли наиболее распро­странены двухступенчатые аммиач­ные холодильные машины, создаю­щие необходимые условия для хо­лодильной обработки и хранения замороженных пищевых продуктов.

Двухступенчатая аммиачная машина со змеевиковым промежу­точным сосудом (рис. 2) работает следующим образом.

Перегретый пар аммиака вса­сывается компрессором первой сту­пени КМ, сжимается в нем до промежуточного давления рпр (про­цесс /—2) и нагнетается в проме­жуточный сосуд ПС под уровень жидкого хладагента. Барботируя через слой жидкости, пар охлаж­дается до насыщенного состояния (2—2″), затем снова перегревается (2″—3) и всасывается компрессо­ром второй ступени КМъ.

В компрессоре КМ-2 пар сжи­мается от промежуточного давле­ния рПр до давления конденсации р* (3—4) и нагнетается в конден­сатор КД. Здесь пар охлаждает­ся (4—4″) и конденсируется (4″— 4′). Сконденсированная насыщен­ная жидкость здесь же в конден­саторе может переохлаждаться (4’—5) в зависимости от его кон­струкции на 3—4 t.

РИС. 2. Рринципиальная схема (а) и цикл на », lg р-диаграмме (б) двухступенчатой аммиачной холодильной машины со змееви­ковым промежуточным сосудом

Переохлажденная жидкость по­ступает в змеевик промежуточно­го сосуда, где дополнительно пе­реохлаждается (5—б). Змеевик на­ходится под уровнем кипящего хладагента (состояние 7′) при тем­пературе ґ„р.

Таким образом, теоретическим пределом переохлаждения жидко­го хладагента (при давлении кон­денсации рн) в змеевике является промежуточная температура tnp. Практически же температура /5 бу­дет на 3…5 °С выше tr=tn.. Раз­ность температур /в—/7’= 3…5 °С называют недорекуперацией.

После переохлаждения основ­ной массовый поток хладагента Gі (в кг/с) дросселируется в ре­гулирующем вентиле ПВ {6—8) и поступает в испаритель И. Не­большая же часть этого потока дросселируется в регулирующем вентиле ПВг (6—7) и поступает в промежуточный сосуд. Образую­щийся в процессе дросселирования пар 6’вместе с основным массовым потоком G і всасывается компрес­сором второй ступени /СМг. К ним добавляется еще массовый поток G», образующийся в промежуточ­ном сосуде при кипении хладаген­та за счет отвода теплоты от змее­вика н охлаждения пара в про­цессе 2—2″ при его барботирова — нии через слой жидкого хлад­агента.

Таким образом,

G,= G,+ G’ +G»,

Т. е массовый поток G2, всасывае­мый компрессором /СМг, больше массового потока Gi. проходящего через испаритель и компрессор КМ, на сумму G’ + G», которая составляет 10—20% от Gi.

Объемный поток пара, всасы­ваемого компрессором КМ\

V = gv.

Он в несколько раз больше объ­емного потока пара, всасываемого компрессором KMt:

Vi— G3V3.

Это объясняется тем, что удель­ный объем vi значительно больше удельного объема &з-

На рис. 2, б условно показаны процесс дросселирования при отсутствии промежуточного сйсуда (5—Sa) и процесс одноступенчато­го сжатия (/—4а).

Из диаграммы видно, что при двухступенчатом сжатии темпера­тура 14 заметно ниже температу­ры /4». Этот фактор, а также то, что отношения давлений p«/p„p = = Рпр/ро существенно меньше от­ношения давлений рк/ро, обеспечи­вают лучшие характеристики ра­боты компрессоров при двухсту­пенчатом сжатии, чем при одно­ступенчатом.

Дополнительное переохлажде­ние жидкого хладагента в змееви­ке промежуточного сосуда позво­ляет увеличить удельную массовую холодопроизводительность машины на величину Д? о (кДж/кг): A<7o = ie. — <V

В связи с тем что на i, Igp — диаграмме значение і отнесено к единице массы хладагента (I кг), а в двухступенчатой холодильной машине массовый поток Gг больше массового потока Gi, это должно быть учтено при расчете характе­ристик цикла с помощью диаграм­мы. Условно принимают: если Gi= = 1 кг, то при растете процессов, происходящих с массовым потоком G% разность энтальпий умножают на отношение G2/G1.

Так, удельная работа сжатия компрессора КМ

Ікчі—із —

А компрессора КМч Uu2 = (G2/GI) (1’4-i.—(G2/Gi) (<4 —t’s).

Если известен теплоприток к испарителю Qh (кВт), значение Gі (кг/с) находят из отношения:

Gi = Qh/Qq-

Значение йг получают, состав­ляя уравнения теплового и мас­сового балансов промежуточного сосуда.

Для рассматриваемого случая

Г п h —17

G2=GІ — г.

РИС. 3. Принципиальная схема (а) и цикл на i, lg р-диаграиме (б) двухступенчатой аммиачной холодильной машины с двумя испарителями и насосной подачей хлада­гента

Промежуточное давление р„Р выбирают таким, чтобы холодиль­ный коэффициент двухступенчато­го цикла

9 о

Е =

/км1 + / км2

Был максимальным.

І

Posted in К холодильной технике

Циклы двухступенчатых холодильных машин

В двухступенчатых машинах пары хладагента из испарителя всасываются низкой ступенью компрессора, и после сжатия до промежуточного давления охлаждаются. Охлажденные пары сжимаются в высокой ступени компрессора и поступают в конденсатор. Жидкий хладагент из конденсатора, дросселируясь, поступает в испаритель, где кипит, отнимая теплоту от охлаждаемого объекта.

По степени охлаждения хладагента различают двухступенчатые машины с неполным промежуточным и полным промежуточным охлаждением.

По способу дросселирования хладагента, поступающего в испаритель, различают схемы с однократным и двукратным дросселированием. Рассмотрим работу двухступенчатой холодильной машины с неполным промежуточным охлаждением (рис. 1.10).

Пар из испарителя И при давлении кипения р_о засасывается компрессором низкого давления КНД

 

 

и сжимается адиабатически (1→ 2) до промежуточного давления р_и. Далее он охлаждается забортной водой в промежуточном холодильнике ПХ (2-+3′) от температуры t₂ до t_3´. После охлаждения пар сжимается в компрессоре высокого давления КВД по адиабате (3’→4). В конденсаторе КД пар охлаждается (4→4⁰), конденсируется (4°→5°), и полученная жидкость переохлаждается (5°→5). Процесс передачи теплоты от хладагента забортной воде протекает при постоянном давлении р_к (4→5) в конденсаторе КД. В регулирующем вентиле РВ жидкий хладагент дросселируется до давления р_о (5→6) и кипит в испарителе И при температуре t_o (6→l), отводя теплоту из охлаждаемого помещения. Изобарическое охлаждение (2→3′) является неполным, поскольку в промежуточном холодильнике пар не охлаждается до насыщенного состояния (точка 3), а выходит перегретым.

Дросселирование жидкого хладагента при температуре, близкой к температуре конденсации, приводит к значительному парообразованию в регулирующем клапане. Состояние парожидкостной смеси, характеризуемое точкой 6, обусловлено

 

большим содержанием пара, который практически не участвует в отводе теплоты из охлаждаемого объекта. Поэтому такие двухступенчатые холодильные машины ненамного эффективней одноступенчатых и получили ограниченное применение (рефрижераторные суда типа «Актюбинск», контейнеровозы типа «Капитан Гаврилов»).

Большое распространение на практике получила двухступенчатая холодильная машина с полным промежуточным охлаждением и однократным дросселированием на рис. 1.11.

Пар хладагента от компрессора низкого давления КНД поступает в промежуточный сосуд ПС, где пропускается через слой жидкого хладагента с температурой t_п = 0-10°С и промежуточным давлением р_п, охлаждаясь до состояния насыщения (2→3). С другой стороны, жидкий хладагент в промежуточном сосуде, отнимая теплоту от поступившего из КНД пара, кипит, образуя дополнительный пар, который вместе с основным охлажденным потоком всасывается компрессором высокого давления КВД и сжимается до давления конденсации p_k (3→4).

 

После конденсатора КД часть жидкого хладагента поступает на пополнение выкипающего хладагента в промежуточном сосуде ПС, дросселируясь в регулирующем вентиле РВ1 (5→7) до давления р_п и температуры tu. При дросселировании также образуется некоторое количество пара, эквивалентное отрезку 7-8 (см. рис. 1.11,6, в), которое в сосуде ПС, смешиваясь с основным и дополнительным потоками пара, увеличивает количество хладагента, сжимаемого в КВД. Жидкий хладагент, освободившись от пара, переходит в состояние, характеризуемое точкой 8.

Основной поток жидкости из конденсатора КД, проходя по змеевику промежуточного сосуда ПС, дополнительно переохлаждается (5→5′) и поступает в испаритель И, предварительно дросселируясь в регулирующем вентиле РВ до давления р_о и температуры кипения t_o (5’→6′). При переохлаждении основного потока жидкости теплота передается хладагенту в промежуточном сосуде ПС, вызывая при его кипении дополнительное образование пара, который также поступает в компрессор КВД. Переохлаждение жидкого хладагента позволяет резко сократить необратимые потери при дросселировании (уменьшить парообразование). В результате доля жидкости в парожидкостной смеси, поступающей в испаритель И, увеличивается, и эффективность работы значительно повышается.

Подобные холодильные машины нашли применение на рыболовных морозильных траулерах типа «Атлантик», большом морозильном траулере-рыбозаводе (БМРТ) типа «Кронштадт», «Пионер Латвии», плавбазах типа «Пионерск», транспортных рефрижераторах типа «Ленинские горы».

В холодильных машинах с винтовыми компрессорами, работающими на R22, громоздкий промежуточный сосуд заменен на 2 компактных теплообменника — смесительную трубу СТ и переохладитель жидкости ПЖ (рис. 1.12, а).

После сжатия в компрессоре КПД (1→2) пары хладагента в смесительной трубе СТ смешиваются с распыляемой парожидкостной смесью, поступающей после дросселирования в регулирующем вентиле РВ1. В результате температура пара на выходе из смесительной трубы СТ резко падает (2→3′) и при дополнительном смешении (3’→3) с паром из переохладителя жидкости ПЖ может достигать значений, близких к температуре насыщенного пара. После сжатия в компрессоре КВД (3→4), охлаждения и конденсации в конденсаторе КД (4→5) жидкий хладагент делится на 3 потока. Основной поток проходит по теплообменным трубкам переохладителя жидкости ПЖ. Там он переохлаждается (5→6) за счет хладагента, кипящего при промежуточном давлении P_п после дросселирования в РВ2 (5→8). Третья часть потока, дросселируясь в РВ1 также до промежуточного давления P_п (5→8), поступает на охлаждение пара в смесительную трубу.

Высокая эффективность рассмотренного цикла холодильной машины со смесительной трубой и переохладителем жидкости достигается за счет уменьшения потерь при дросселировании вследствие переохлаждения жидкости перед регулирующим вентилем РВЗ.

Применение винтовых компрессоров, в которых возможен дополнительный отвод теплоты в процессе сжатия R22, позволило отказаться от смесительной трубы. В холодильных установках судов типа «Моонзунд», «Цефей» охлаждение пара на входе в компрессор высокого давления происходит только за счет пара, образующегося в переохладителе жидкости. Все это позволило широко распространить рассматриваемую модификацию холодильных машин на судах рефрижераторного флота.

 

Контрольные вопросы

1. Чем отличаются процессы кипени: и испарения?

2. Как зависят температур! кипения и конденсации от давления?

3. По чему передача теплоты при конечной разности температур влечет необратимые потери энергии?

4. Какой физический процесс используют для получения холода в паровых холодильных машинах?

5. Для какой из хладагентов (R12 и R22) и почему раз меры компрессора будут минимальны?

6. При каком давлении кипят хладагенты R12 i R22? Что происходит с аммиаком при температуре -50°С?

7, Как взаимодействуют аммиак, R12 и R22 с металлами?

8. По чему некоторые виды фреонов влияют на озоновый слой атмосферы Земли?

9. По чему невозможна практическая реализация цикла Карно?

10. Каким образом можно увеличить холодильный коэффициент?

11.Kaк влияет на эффективность холодильного цикла замена расширительного цилиндра на регулирующий вентиль?

12. Как влияет переохлаждение жидкого хладагента в конденсаторе на удельную массовую холодопроизводительность?

13. Каким образом установка регенеративного теплообменника влияет на параметры цикла холодильной машины?

14. Почему количество пара, выходящего из промежуточного сосуда, больше, чем входящего в него?

15. Почему в холодильных машинах применяют двухступенчатое сжатие.

Литература:[2] стр. 13-31;

[5] стр. 31-59

Лекция 4-5

---

АБСОРБЦИОННЫЙ ЧИЛЛЕР — BROAD U.S.A. INC.

Основная оболочка отключена в режиме обогрева. Увеличьте продолжительность жизни вдвое. Повышение надежности в режиме обогрева. Больше функций (одновременное охлаждение / обогрев). Не допускайте падения холодопроизводительности (слева). Главный кожух работает в режиме обогрева. Низкая надежность и меньший срок службы. Без одновременного охлаждения и нагрева (справа).

Основная оболочка отключена в режиме обогрева. Увеличьте продолжительность жизни вдвое. Повышение надежности в режиме обогрева.Больше функций (одновременное охлаждение / обогрев). Не допускайте падения холодопроизводительности (слева). Главный кожух работает в режиме обогрева. Низкая надежность и меньший срок службы. Без одновременного охлаждения и нагрева (справа).

Основная оболочка отключена в режиме обогрева. Увеличьте продолжительность жизни вдвое. Повышение надежности в режиме обогрева. Больше функций (одновременное охлаждение / обогрев). Не допускайте падения холодопроизводительности (слева). Главный кожух работает в режиме обогрева. Низкая надежность и меньший срок службы.Без одновременного охлаждения и нагрева (справа).

Подтверждение производительности чиллера

Охладители широкого диапазона проходят заводские испытания.

В Северной Америке испытание электрических чиллеров стало обычным делом в 1980-х годах, когда производители добивались больших успехов в повышении энергоэффективности.

Когда ХФУ и ГХФУ были выведены из обращения в соответствии с Законом о чистом воздухе в 1990-х годах, многие клиенты запросили подтверждение эффективности, поскольку переход на новые хладагенты ГФУ дал менее предсказуемые характеристики.

История абсорбционных чиллеров в Северной Америке заключалась в том, что никогда не проводились единичные испытания перед отгрузкой. Существовали различные объяснения того, почему это «плохая идея». Основным препятствием была стоимость установки испытательного стенда, который мог бы поставлять широкий спектр тепловых источников тепла для подтверждения производительности в соответствии с конкретными требованиями заказчика. Еще одним фактором было время на испытательном стенде, которое потребовалось для проведения испытания поглотителя. Зарядка чиллера раствором LiBr обычно занимает гораздо больше времени, чем чиллер, требующий химических хладагентов.Вода является хладагентом в абсорбере, и при смешивании с LiBr «раствор» обычно удаляется перед отгрузкой, поскольку современные абсорбционные чиллеры заправляются защитным азотом.

За прошедшие годы отсутствие заводских испытаний привело к тому, что многие проекты не оправдали ожиданий клиентов в отношении проектных тонн или коэффициента производительности (COP).

Сегодняшние требования к высокопроизводительным зданиям могут быть удовлетворены независимо от того, какая чиллерная технология применяется на объекте.

Преимущества заводских испытаний:

Владелец: Гарантирует, что чиллер будет обеспечивать заданные рабочие характеристики. Это также может быть отличной возможностью для оператора узнать об устройстве, которое будет охлаждать или обогревать здание, и стать экспертом в эксплуатации абсорбера.

Инженер-проектировщик: Единственный способ действительно подтвердить, что поставленный чиллер соответствует требованиям проектной спецификации. Полевые испытания могут быть чрезвычайно сложными и дорогостоящими в воспроизведении.

Подрядчик: снижает риск проблем с системой и исключает проверку работы чиллера в полевых условиях, что может занять очень много времени и быть трудным для выполнения.

Что вы увидите во время своего визита:

Процессинговый центр Цифровые обрабатывающие центры используются для сверления, резки и фрезерования основной оболочки и трубных решеток HTG, что обеспечивает высокую точность.	Колонка 2
Значение столбца 1	Значение столбца 2
Столбец 1 Значение 2	Столбец 2 Значение 2
Столбец 1 Значение 3	Столбец 2 Значение 3
Столбец 1 Значение 4	Столбец 2 Значение 4
Столбец 1 Значение 5	Значение столбца 2 5
Столбец 1 Значение 6	Значение столбца 2 6
Значение столбца 1 7	Значение столбца 2 7
Столбец 1 Значение 8	Значение столбца 2 8

Цифровые обрабатывающие центры

используются для сверления, резки и фрезерования основной оболочки и трубных решеток HTG, что обеспечивает высокую точность.

Основная оболочка отключена в режиме обогрева. Увеличьте продолжительность жизни вдвое. Повышение надежности в режиме обогрева. Больше функций (одновременное охлаждение / обогрев). Не допускайте падения холодопроизводительности (слева). Главный кожух работает в режиме обогрева. Низкая надежность и меньший срок службы. Без одновременного охлаждения и нагрева (справа).

1. Процессинговый центр
2. Станок для лазерной резки
3. Цифровой отрезной станок
4. Цифровая трубогибочная машина
5. Роботизированная сварка трубных листов
6. Роботизированная система для сварки корпусов
7. Рабочие места сварочного робота
8. Дуговая сварка под флюсом
9. Линия по производству абсорбционных чиллеров
10. Линии покраски роботов
11. Дробеструйная очистка всего блока
12. Оптический эмиссионный спектрометр
13. Автоматическая машина для испытания материалов
14. Платформа для тестирования всего блока
15. Атомно-абсорбционный спектрометр
16. Система контроля гелия
17. Испытание шкафа управления

Одноступенчатые и двухступенчатые теплообменники с использованием гликоля

Чиллеры для сусла обычно представляют собой пластинчатые и рамные теплообменники (PFHX).Это рекуперативные теплообменники непрямого действия, в которых используется противоточный поток для передачи тепла между жидкостями. Пластины в PFHX изготовлены из нержавеющей стали как для санитарных целей, так и из-за ее высокой теплопроводности. Конструкция PFHX обеспечивает большую площадь поверхности пластины при компактных размерах, что делает его высокоэффективным и доступным решением для обмена теплом между двумя или более жидкостями.

В пивоварнях средами, которые будут проходить через теплообменник, будут пивное сусло и вода.Если возможно, раствор пропиленгликоля будет использоваться на второй ступени двухступенчатой ​​системы охлаждения PFHX. Сусло, полученное в процессе пивоварения, имеет температуру примерно 200 ° F, и его необходимо охладить до температуры брожения (~ 70 ° F) перед переносом в емкости для ферментации. Этот процесс охлаждения обычно называют «выбиванием сусла».

В случае одноступенчатого PFHX, грунтовая или городская вода используется для охлаждения сусла до температуры, способствующей ферментации. Двухступенчатые системы требуются там, где температура грунтовых вод близка или превышает желаемую температуру вытеснения, так как затем требуется более холодный раствор гликоля для охлаждения сусла до конца.

В двухступенчатой ​​системе сусло проходит через первую камеру или ступень теплообменника, при этом большая часть тепла передается воде. Затем сусло будет направлено на вторую стадию PFHX, где технологический гликоль поглотит оставшееся тепло от сусла.

Поток гликоля, поступающего в PFHX, можно регулировать вручную или с помощью электрического клапана управления потоком. Для ручного управления лучше всего подходят диафрагменный или шаровой клапан, потому что гликоль можно дозировать с более конечными приращениями (по сравнению с шаровым клапаном).Ручной клапан будет установлен на линии подачи гликоля теплообменника, а затем будет открываться или закрываться вручную в зависимости от желаемой температуры продукта на выходе.

Для электрического регулирования расхода шаровой кран с приводом с функцией регулирования (в отличие от простого управления включением / выключением) может быть установлен на линии подачи. Внешний сигнал от регулятора температуры модулирует открытие и закрытие клапана в различной степени. Этот модулирующий управляющий сигнал, отправляемый контроллером температуры, основан на входном сигнале датчика температуры, который определяет температуру сусла на выходе из PFHX.Контроллер температуры сравнивает полученную температуру сусла с заданной уставкой и соответствующим образом регулирует положение клапана управления потоком гликоля.

Рассмотрим двухступенчатую систему охлаждения с компрессией — Ландо

Компания Lando рассматривает возможность использования двухступенчатой ​​компрессионной холодильной системы для новой конструкции водоохладителей большой мощности с LD-10HP. Вот несколько причин, по которым вам сообщат

1. Почему используется двухступенчатое сжатие?

2.Каков принцип двухступенчатого компрессионного холодильного цикла?

3. Как работать с двухступенчатым компрессионным холодильным циклом?

Зачем использовать двухступенчатое сжатие?

Температура конденсации (или давление конденсации) холодильной системы зависит от температуры хладагента (или окружающей среды), в то время как температура испарения (или давление испарения) зависит от требований к охлаждению. С развитием производства требования к температуре охлаждения становятся все ниже и ниже.Таким образом, во многих практических применениях в холодильном оборудовании компрессор находится в условиях высокого давления (давление конденсации) и низкого давления (давление испарения) (степень сжатия) для работы. Согласно уравнению состояния PV / T ≡ C идеального газа, если используется одноступенчатый компрессионный холодильный цикл, температура перегретого пара в конце сжатия должна быть очень высокой (V определенно, P — t ).

1. Коэффициент газопередачи компрессора значительно снижается, а при степени сжатия ≥20 = 0.

2. Для поршневого компрессора из-за наличия зазора, когда степень сжатия достигает 20, компрессор почти не всасывает. Значительно снижается холодопроизводительность на единицу объема и холодопроизводительность на единицу объема компрессора.

3. Увеличивается потребляемая мощность компрессора, увеличивается температура выхлопных газов. С увеличением потерь на дросселирование холодопроизводительность компрессора снижается.

4. Высокая температура выхлопных газов, смазочное масло становится жидким, условия смазки ухудшаются, даже в масле может появиться нагар, поэтому необходимо использовать смазочное масло с высокой точкой воспламенения.потому что вязкость смазочного масла уменьшается с повышением температуры.

5. Больше смазочного масла выводится перегретым паром, что увеличивает нагрузку на маслоотделитель, заставляет масло испаряться и пары масла попадают в систему в большом количестве и влияют на эффект теплопередачи теплообменника.

Подводя итог, при слишком высокой степени сжатия использование одноступенчатого цикла сжатия не только неэкономично, но и даже невозможно. Для решения этих проблем и удовлетворения производственных требований на практике часто используется двухступенчатый компрессорный холодильный цикл с промежуточным охладителем.Однако затраты на оборудование, необходимые для двухступенчатого компрессионного холодильного цикла, намного больше, чем для одноступенчатого компрессионного цикла, и работа также более сложна. Таким образом, использование холодильного цикла с двухступенчатым сжатием ни в коем случае не является полезным, как правило, степень сжатия одноступенчатого аммиачного холодильного компрессора более 8, фтора более 10, использование двухступенчатого сжатия является более экономичный и разумный.

Каков принцип двухступенчатого компрессионного холодильного цикла?

Двухступенчатый компрессионный холодильный цикл делит процесс сжатия на две стадии.Газ низкого давления из испарителя (P 0) сжимается до промежуточного давления (Pm) через компрессор ступени низкого давления, охлаждается промежуточным охладителем, а затем в компрессор ступени высокого давления сжимается до давления конденсации ( ПК) в конденсатор. Степень сжатия каждой ступени поддерживается ниже 10.

Например: система -35 / + 35 ° C: температура испарения -35 ° C, давление испарения (абсолютное давление) 0,093 МПа; температура конденсации + 35 ° C, давление конденсации (абсолютное давление) 1.353 МПа; одноступенчатый цикл: коэффициент давления 1,353 / 0,09314,55.

Среднее давление составляет 0,355 МПа (абсолютное давление), степень перепада давления составляет 1,353 / 0,3553,81 для ступени высокого давления и 0,355 / 0,09333,82 для ступени низкого давления.

Как работать с двухступенчатым компрессионным холодильным циклом?

Двухступенчатый компрессионный холодильный цикл имеет другой цикл из-за разных режимов дросселирования и разной промежуточной степени охлаждения.

Существует четыре типа двухступенчатого компрессионного холодильного цикла:

1.Полное охлаждение посередине двух дросселей

2. неполное охлаждение в середине двух дросселей

3. Полное охлаждение в середине одного дросселя

4. Неполное охлаждение в середине одного дросселя.

Среди них два дросселирования относятся к хладагенту, выходящему из конденсатора, который проходит через два расширительных клапана и затем поступает в испаритель, то есть сначала дросселирование от давления конденсации до промежуточного давления, затем дросселирование от промежуточного давления до давления испарения. .Хотя дросселирование проходит только через один расширительный клапан, большинство хладагентов дросселируются непосредственно от давления конденсации до давления испарения. Напротив, система дросселирования относительно проста, и большой перепад давления может использоваться для реализации подачи жидкости в дальние или высокоуровневые холодильные камеры. Поэтому на практике применяется двухступенчатая компрессионная холодильная установка с одним дросселированием. Тип используемого хладагента будет определять тип используемого промежуточного охлаждения.Как правило, двухступенчатая система охлаждения сжатого аммиака использует промежуточное полное охлаждение, в то время как двухступенчатая система охлаждения сжатого фреона использует промежуточное неполное охлаждение.

A Двухступенчатый цикл с полным охлаждением между первичным дросселированием

Пар хладагента низкого давления и низкой температуры, образующийся в испарителе, всасывается компрессором низкого давления и сжимается до перегретого пара промежуточного давления, а затем поступает в промежуточный охладитель того же давления и охлаждается до сухого состояния. насыщенный пар в промежуточном охладителе.Сухой насыщенный пар среднего давления всасывается компрессором высокого давления и сжимается до перегретого пара с давлением конденсации, а затем поступает в конденсатор и конденсируется в жидкий хладагент. Затем он делится на два пути, на всем пути через расширительный клапан, дросселирующий падение давления в промежуточный охладитель, большая часть жидкости с другого пути в змеевик промежуточного охладителя переохлаждение, но из-за наличия разницы температур теплопередачи, поэтому , невозможно охлаждение до промежуточной температуры в змеевике, но выше промежуточной температуры △ t = 3-5 ° C.Переохлажденная жидкость проходит через главный расширительный клапан, чтобы снизить давление до переохлажденной жидкости с низкой температурой и низким давлением, и, наконец, поступает в испаритель для поглощения тепла и испарения, создавая охлаждающий эффект.

A Двухступенчатый цикл с неполным охлаждением в середине первичного дросселирования

Двухступенчатый цикл с неполным охлаждением в середине операции дросселирования, в котором пар из испарителя всасывается компрессором низкого давления через регенератор, сжатый до промежуточного давления и смешанный с сухим насыщенным паром из промежуточный охладитель в трубопроводе, так что перегретый пар из машины низкого давления охлаждается, а затем в компрессор высокого давления, после сжатия до давления конденсации и в конденсатор, сконденсированный жидкий хладагент высокого давления попадает в змеевиковый змеевик промежуточный охладитель для повторного охлаждения, а затем поступает в регенератор для теплообмена с паром низкой температуры и низкого давления из испарителя.Переохлажденная жидкость из змеевика промежуточного охладителя снова охлаждается, и, наконец, переохлажденная жидкость поступает в испаритель через расширительный клапан.

Полное охлаждение между дросселями

Система оснащена промежуточным охладителем вспышки. Он играет две роли: одна эквивалентна двум дросселям промежуточного сепаратора жидкости, другая — использованию небольшой части жидкости эндотермического испарения, выхлопа машины низкого давления для полного промежуточного охлаждения.Этот тип холодильного цикла подходит только для систем с двухступенчатым компрессионным холодильным циклом на R 717 или R 22. Чтобы насыщенная жидкость из промежуточного охладителя не превратилась в пар в трубопроводе, обычно требуется, чтобы расстояние между промежуточным охладителем и испарителем было близким.

Внедрение двухступенчатого компрессионного холодильного цикла не только снижает температуру выхлопных газов компрессора высокого давления, улучшает условия смазки компрессора, но также значительно улучшает коэффициент паропередачи компрессора из-за небольшой степени сжатия каждого компрессора. сцена.Кроме того, потребляемая мощность двухступенчатого цикла сжатия ниже, чем у одноступенчатого цикла сжатия.

Пожалуйста, свяжитесь с нами для уточнения деталей в будущем [email protected]

Как работает абсорбционный чиллер?

Существует много различных типов абсорбционных чиллеров, но все они работают по схожему принципу. В системе низкого давления абсорбирующая жидкость испаряется, отводя тепло от охлажденной воды.Для регенерации абсорбционного раствора используется источник тепла, такой как пар, выхлопные газы или горячая вода.

Различные конфигурации описаны ниже

Абсорбционный чиллер с односторонним действием, приводимый в действие горячей водой

Одноступенчатый абсорбционный чиллер с приводом от горячей воды

В абсорбционном чиллере с одинарным лифтом с приводом от горячей воды, как следует из названия, охлажденная вода однократно охлаждается хладагентом из двойной тарелки в испарителе. Испаренный хладагент поглощается концентрированным раствором (обычно бромидом калия). Этот концентрированный раствор поступает из генератора.Концентрированный раствор становится разбавленным, поскольку он поглощает испарившийся хладагент, в то время как тепло поглощается охлаждающей водой. Затем разбавленный раствор в абсорбере поступает в генератор через теплообменник. Горячая вода 95 ° C нагревает разбавленный раствор, и хладагент испаряется. Испаренный хладагент конденсируется и возвращается в контур хладагента. Теперь разбавленный абсорбент регенерируется и может быть переработан.

Двойной эффект с водяным приводом

Абсорбционный чиллер двойного действия с приводом от горячей воды

В абсорбционном чиллере с 2 подъемниками и горячей водой есть основной цикл и вспомогательный цикл.Охлажденная вода дважды охлаждается хладагентом из двойной тарелки в испарителе, а испарившийся хладагент абсорбируется в концентрированный раствор, поступающий из 2-го генератора. Количество пара, которое может абсорбироваться абсорбером, увеличивается за счет системы двойных тарелок. Концентрированный раствор становится разбавленным, а тепло поглощается охлаждающей водой. Разбавленный раствор в абсорбере поступает в 1-й генератор через низкотемпературный режим. теплообменник и высокая темп.теплообменник и горячая вода 95 ° C нагревают разбавленный раствор, и хладагент испаряется. Абсорбирующий раствор становится промежуточным раствором в 1-м генераторе и перетекает во 2-й генератор при высокой температуре. теплообменник. Промежуточный раствор во 2-м генераторе нагревается горячей водой, и во 2-м генераторе испаряется больше хладагента. Пар поглощается абсорбирующим раствором во вспомогательном контуре. поглотитель стать доп. разбавленный раствор. Доп. разбавленный раствор поступает во доп.генератор через доп. теплообменник, и раствор нагревается горячей водой, поступающей от 1-го генератора, и становится доп. концентрированный раствор. Доп. концентрированный раствор подается на доп. абсорбер через доп. теплообменник. Пары хладагента, образующиеся в 1-м генераторе и доп. Генератор конденсируются в конденсаторе и затем поступают в испаритель. Тепло в конденсаторе поглощается охлаждающей водой.

Абсорбционный чиллер с прямым нагревом

Абсорбционный чиллер с прямым нагревом

Система прямого нагрева аналогична серии Single Lift Hot water, за исключением того, что вместо использования горячей воды для регенерации абсорбирующего раствора раствор нагревается непосредственно газовым пламенем для регенерации раствора и хладагента.

Абсорбционный чиллер с приводом от отработавших газов с двойным эффектом

Абсорбционный чиллер двойного действия с приводом от выхлопных газов

Вода закипает при низкой температуре, примерно при 4,4 ° C, поскольку она находится в условиях вакуума в испарителе. Это означает, что охлажденная вода охлаждается через трубы испарителя за счет скрытой теплоты испарения. Это снижает температуру на выходе примерно до 7oC.

Насос хладагента используется для распыления хладагента (дистиллированной воды) по трубкам испарителя для улучшения теплопередачи.Пар хладагента (воды) поступает в абсорбер и поглощается раствором бромида лития. По мере продолжения этого процесса бромид лития становится разбавленным раствором и снижает его абсорбционную способность. Затем насос для раствора передает этот разбавленный раствор в генераторы, где он повторно концентрируется в две стадии (двойной эффект) для выкипания ранее абсорбированной воды. Разбавленный раствор перекачивается в высокотемпературный генератор, где он нагревается и повторно концентрируется до раствора средней концентрации за счет тепла выхлопных газов выхлопных газов поршневого двигателя.Промежуточный раствор из высокотемпературного генератора течет в низкотемпературный генератор, где он нагревается до концентрированного раствора за счет высокотемпературного водяного пара, выделяемого из раствора в высокотемпературном генераторе. Поскольку низкотемпературный генератор действует как конденсатор для высокотемпературного генератора, тепловая энергия, подаваемая в высокотемпературном генераторе, снова используется в низкотемпературном генераторе. Сниженное тепловложение составляет примерно 45% по сравнению с одноступенчатым чиллером.Пар, выделяющийся в межтрубном пространстве низкотемпературного генератора, поступает в конденсатор для охлаждения и возврата в жидкое состояние. Затем охлаждающая вода возвращается в испаритель, чтобы начать новый цикл.

Чтобы отвести тепло от чиллера, охлаждающая вода из градирни сначала циркулирует по трубкам абсорбера для отвода тепла парообразования.

AHI Carrier SE Европа

Выберите страну / регион … AfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral Африканский RepublicChadChileChina (материк) Рождественские IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland ОстроваФарерские островаФиджиФинляндияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГватемалаГернсиГвинеяГвинея-БисауГайанаГаитиМакдурас острова Херд и острова Херд Онг KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIraqIrelandIsle из ManIsraelItalyIvory CoastJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorth MacedoniaNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Киттс и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth грамм eorgia / Сэндвич IslandsSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyriaTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited арабских EmiratesUnited Королевство (Великобритания) Соединенные Штаты Америки (США) Соединенные Штаты Америки (США) Внешние малые IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVaticanVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (США) Уоллис и FutunaWestern SaharaYemenZambiaZimbabweÅland острова

Разъяснение трех типов абсорбционных чиллеров

Абсорбционные чиллеры собирают отработанное тепло от других процессов и оборудования для управления термодинамическими процессами, которые позволяют охлаждать воду и распределять ее для нужд HVAC.В абсорбционных чиллерах не используются механические компрессоры, вместо этого используется цикл абсорбционного охлаждения. Их размер составляет от 20 до 1500 тонн.

Согласно C1S, абсорбционные холодильные циклы отличаются от парокомпрессионных холодильных циклов тем, что компрессор заменен абсорбером, насосом и генератором, в то время как конденсатор, расширительное устройство и испаритель такие же.

Узнайте больше о работе абсорбционных чиллеров здесь!

Как работают абсорбционные чиллеры?

В абсорбционном охладителе в генераторе используется высокотемпературный источник энергии, обычно пар или горячая вода, которая затем течет по трубам и превращает хладагент в пар.Пар перемещается в конденсатор, а концентрированный раствор возвращается в абсорбер. В абсорбере пар хладагента поглощается раствором и конденсируется в пар, высвобождая тепло, полученное в испарителе. Существует три типа абсорбционных охладителей, которые все немного отличаются друг от друга:

1. Абсорбционные чиллеры одностороннего действия

В чиллере одностороннего действия охлажденная вода однократно охлаждается хладагентом из двойной тарелки испарителя.Затем испарившийся хладагент поглощается концентрированным раствором, который поступает из генератора. Затем раствор разбавляется, поскольку он поглощает испарившийся хладагент, в то время как тепло поглощается охлаждающей водой. Разбавленный раствор в абсорбере затем поступает в генератор через теплообменник.

Горячая вода нагревает разбавленный раствор, и хладагент испаряется, который затем конденсируется и возвращается в контур хладагента. Затем разбавленный абсорбент можно регенерировать и повторно использовать.

2. Абсорбционные чиллеры с двойным эффектом

Абсорбционный чиллер двойного действия имеет те же основные компоненты, что и односторонний, но также включает дополнительный генератор, теплообменник и насос.

В чиллерах этого типа есть два цикла: основной цикл и вспомогательный цикл. Охлажденная вода дважды охлаждается хладагентом из двойной тарелки в испарителе, а испарившийся хладагент поглощается концентрированным раствором, поступающим из 2-го генератора.

Количество пара, которое может абсорбироваться, увеличивается за счет системы двойных тарелок. Концентрированный раствор становится разбавленным, а тепло поглощается охлаждающей водой. Затем разбавленный раствор в абсорбере поступает в 1-й генератор через низкотемпературный теплообменник и высокотемпературный теплообменник. Затем горячая вода нагревает разбавленный раствор, и хладагент испаряется. Абсорбирующий раствор становится промежуточным раствором в 1-м генераторе и перетекает во 2-й генератор через высокотемпературный теплообменник.

Промежуточный раствор во 2-м генераторе затем нагревается горячей водой, и во 2-м генераторе испаряется еще больше хладагента. Пар поглощается раствором во вспомогательном поглотителе, становясь вспомогательным. разбавленный раствор. Доп. разбавленный раствор попадает во вспомогательный. генератор через доп. теплообменник, и раствор нагревается горячей водой, поступающей от 1-го генератора, и становится доп. концентрированный раствор. Доп. концентрированный раствор подается на доп. абсорбер через доп.теплообменник. Пары хладагента, образующиеся в 1-м генераторе и доп. Генератор конденсируются в конденсаторе и затем поступают в испаритель. Тепло в конденсаторе поглощается охлаждающей водой.

3. Абсорбционные чиллеры с прямым нагревом

Абсорбционные чиллеры с прямым нагревом больше всего похожи на абсорбционные чиллеры однократного действия. Основное отличие состоит в том, что вместо использования горячей воды для регенерации абсорбирующего раствора раствор нагревается непосредственно газовым пламенем для регенерации раствора и хладагента.

Использование экономайзера в циклах чиллера с центробежным компрессором

В чиллерах развитие циклов чиллеров с центробежными компрессорами привело к появлению интересного и мощного цикла и соответствующей конфигурации компрессора, которая включает повторную закачку хладагента между ступенями. Такие системы термодинамически широко идентифицируются как варианты каскадного цикла и имеют общую цель повышения коэффициента производительности (COP) стандартного холодильного цикла.

В частности, одна интересная вариация каскадного цикла стандартного цикла — это то, что в холодильной промышленности называют циклом «экономайзер». «Экономайзер» на самом деле может означать многое в холодильной промышленности, но здесь я имею в виду цикл, в котором часть потока хладагента, выходящего из конденсатора, повторно закачивается обратно в компрессор, в то время как оставшийся поток продолжается в обычном цикле, чтобы быть нагревается в испарителе, при этом устройство, используемое для разделения потока, является экономайзером.Такая конструкция по существу разбивает процесс расширения на две стадии, при этом экономайзер находится в середине процесса расширения. Физически экономайзер представляет собой резервуар, расширительный резервуар, эффективно отделяющий пар от жидкого хладагента. Именно эта паровая часть потока хладагента нагнетается обратно в компрессор, обычно между ступенями 1 ^st и 2 ^и двухступенчатого компрессора (тот же процесс может быть выполнен с трехступенчатым компрессором, добавив еще один промежуточный шаг в процессе расширения).

Преимущество этого цикла состоит в том, что мгновенный хладагент, обычно около 10-15% расхода, поступающего в расширительный бак, уже находится под частичным давлением, и его нужно только накачать до давления конденсатора второй ступенью компрессора. снижение энергопотребления компрессора. Цикл экономайзера также имеет тенденцию к снижению общего расхода хладагента на 6-10% от расхода стандартного цикла. Эти два преимущества в совокупности делают цикл более эффективным, а также потенциально увеличивают производительность чиллера, если по-прежнему используется стандартный расход.

Повторная закачка потока экономайзера между ступенями определенно влияет на конструкцию компрессора, поскольку теперь требуется двух (или трех) ступенчатая конструкция, а впрыск потока между ступенями компрессора должен выполняться очень осторожно, чтобы не нарушать межступенчатый поток. . Помимо необходимости в многоступенчатой ​​конфигурации (которая в любом случае может использоваться без экономайзера, для более низкой загрузки ступени и повышения производительности), существуют и другие компромиссы, которые необходимо учитывать при разработке системы на основе экономайзера.Для самого экономайзера требуется дополнительное оборудование, дополнительные трубопроводы и клапаны, а также конструктивная интеграция, необходимая для подачи потока экономайзера в компрессор. Но эти компромиссы обычно окупаются улучшенными характеристиками компрессора и цикла для определенных классов чиллеров.

Лучший способ визуализировать термодинамику цикла экономайзера — это изучить диаграмму давление / энтальпия (p / h) для цикла экономайзера по сравнению с простым циклом.Вместо того, чтобы представлять и рассматривать эти диаграммы здесь, в этом блоге, я хотел бы пригласить вас присоединиться к нашему следующему форуму по инновациям в области турбомашин, который будет посвящен центробежным чиллерам, где мы рассмотрим эту тему более подробно.