Цикл воздушной холодильной установки
Циклы холодильных установок
Методическое пособие-
конспект лекций к дисциплинам
«Техническая термодинамика»
и «Теоретические основы теплотехники»
для студентов специальностей
270109.65 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
и 140104.65 «Промышленная теплоэнергетика»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
В.Н. Диденко
Циклы холодильных установок
Методическое пособие - конспект лекций
к дисциплинам «Техническая термодинамика»
и «Теоретические основы теплотехники»
для студентов специальностей
270109.65 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
и 140104.65 «Промышленная теплоэнергетика»
Ижевск
УДК 621.1
ББК 31.31
Циклы холодильных установок. Методическое пособие – конспект лекций к дисциплинам «Техническая термодинамика» и «Теоретические основы теплотехники», изучаемым студентами специальностей 270109.65 «Теплогазоснабжение и вентиляция» и 140104.65 «Промышленная теплоэнергетика».
Составитель: проф., д.т.н. Диденко Валерий Николаевич
В методическом пособии – конспекте лекций к соответствующим разделам курсов «Техническая термодинамика» и «Теоретические основы теплотехники» подробно рассматриваются свойства и термодинамические процессы водяного пара. Раздел «Циклы холодильных установок» является одним из наиболее сложных для изучения студентами. Материал раздела базируется на дисциплине «Термодинамика (спецкурс)», а сведения из химической термодинамики о фазовых переходах, необходимые для понимания материала, изложены автором в методическом пособии «Фазовые переходы» (Ижевск, 2003г.).
Автор выражает искреннюю благодарность студентам Мошкину С. А. и Митрофанову Н. Е. за помощь в оформлении методического пособия .
Рецензент: проф., д. т. н. Исаков В. Г.
©ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет»,2006г.
©Институт городского хозяйства ИжГТУ, 2006г.
©Диденко Валерий Николаевич, 2006г
Циклы холодильных установок
СОДЕРЖАНИЕ
1. ОБРАТИМЫЙ ЦИКЛ КАРНО
|
| 2. ЦИКЛ ВОЗДУШНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
|
| 3. ЦИКЛЫ ПАРОВЫХ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК
|
| 4. ПРИНЦИП РАБОТЫ АБСОРБЦИОННОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
|
| 5. ПРИНЦИП РАБОТЫ ПАРОЭЖЕКТОРНОЙ ХОЛОДИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
|
| 6. ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО НАСОСА
|
| список литературы
|
|
Циклы холодильных установок
ОБРАТИМЫЙ ЦИКЛ КАРНО
Идеальным циклом холодильных установок является обратимый цикл Карно (рис. 1)
Рис. 1.1. Обратимый цикл Карно в PV – диаграмме
Рис. 1.2. Обратимый цикл Карно в TS– диаграмме
(1 – 4) – адиабатное расширение
(4 – 3) – изотермическое расширение с отбором теплоты q2 от холодного источника Т2
(3 – 2) – адиабатное сжатие
(2 – 1) – изотермическое сжатие с отдачей теплоты q1 горячему источнику Т1
Работа отрицательна (см. рис. 1), т.к. площадь под кривой 1-4-3 (А+) меньше, чем площадь под кривой 3-2-1 (А–). Т. к. в круговом процессе ∆U=0, то в соответствии с I началом термодинамики затраченная работа равна:
Холодильный коэффициент – отношение отведенной от охлаждаемого тела теплоты q2 (произведенного холода) к затраченной работе (lц=q1–q2).
-для 1 кг холодильного агента
Для обратного цикла Карно ε имеет максимальное значение:
не зависит от выбора рабочего тела
Отношение характеризует степень совершенства принимаемого цикла.
1) Холодильный агент – рабочее тело холодильной машины.
2) Холодопроизводительность (Qт) – это количество теплоты, которое отводится от охлаждаемого тела в единицу времени Q [Дж/сек].
Работа холодильной установки в единицу времени:
, [кВт]
Цикл воздушной холодильной установки
Цикл Лоренца – это цикл, состоящий из двух изобар и адиабат.
Рис.2.2. Цикл Лоренца в TS - диаграмме
| | Рис.2.1. Цикл Лоренца в PV- диаграмме
| |
| | Рис.2.3. Принципиальная схема воздушной холодильной установки:
1 – компрессор; 2–рефрижератор (охлаждаемое помещение);3 – детандер;
4–конденсатор (холодильник)
| |
Процессы в компрессоре и детандере считаются адиабатными, в конденсаторе и рефрижераторе – изобарными
Теплота отдаваемая окружающей среде в конденсаторе при Р2=const (процесс 2-3).
– на 1 кг воздуха
Теплота отбираемая в рефрижераторе
– на 1 кг воздуха
Работа, необходимая на осуществление цикла:
- на 1кг воздуха
Холодильный коэффициент:
Для адиабатных процессов (1-2) и (3-4) можно записать:
и Þ
и
Таким образом, холодильный коэффициент цикла воздушной холодильной установки зависит только от отношения давлений.
Рис. 2.4. Обратный цикл Карно в TS– диаграмме
Из этого рисунка видно, что в обратном цикле Карно удельная холодопроизводительность q2 больше, чем в цикле Лоренца, а работа, затрачивается на цикл Карно меньше. Таким образом, εлоренца< εкарно.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|